Feladat

A katalizátor feladata az, hogy a motor kipufogógázának károsanyag-tartalmát csökkentse. Ezt azzal éri el, hogy a működése során fellépő magas hőmérsékleten a benne található nemesfémek a káros anyagok egy részét oxidálják, vagy ártalmatlan anyagokká alakítják. Ha a motor beállítása nem a gyári adatoknak megfelelően történik, a katalizátor hatásfoka jelentősen lecsökken, és a katalizátor meg is hibásodhat. A gyártáskor a nemesfémeket a katalizátor-mag extrudált kerámia méhsejt szerkezetére viszik fel. A kerámia-mag áramlási csatornák százait tartalmazza, ezek biztosítják, hogy az átáramló kipufogógázok a lehető legnagyobb felületen érintkezzenek a katalitikus reakciót létrehozó nemesfémekkel. A reakció csakis közvetlen érintkezés útján jön létre, ha a katalizátor magja szénnel, olajjal, vagy ólommal eltömődik, jelentősen lecsökken a katalizátor hatékonysága. Ma a legtöbb katalizátorban szabad átfolyású kerámia méhsejt szerkezetű magot találunk. A gépkocsikon alkalmazott katalizátorok fajtája évjárattól, motor űrtartalomtól és a gépjármű súlyától függ.

Funkció

A "katalizátort" tulajdonképpen katalízises konverternek kellene hívni. Sok más nem egészen találó megnevezéshez hasonlóan mégis ezen a néven rögzült a gépjárműtechnikában. A kifejezés tulajdonképpen a bevonathoz kapcsolódik, mely a reakciók gyorsításában játszik szerepet. Bevonó anyagként platina, palládium ill. ródium jöhet szóba, mely a méter milliomodrészének vastagságában (wash coat) kerül felhordásra. Így néhány gramm akár 3-4 futballpályányi felületre is elegendő. Ez csak mikroszkópos felbontással figyelhető meg. Felbontás nélkül a sok apró csatorna csupán kb. 3 m2 felületűnek mutatkozik.
A wash coat réteg a korszerű katalizátorok esetében a legfinomabb sejtes szerkezetű lemezre van felhordva. Mielőtt azonban a katalizátort óvatosan a lemezházba préselik, még ellátják egy borítóréteggel, mely azt 1000°C fölötti extrém hőmérsékleteknél is stabilan a házban tartja. Két végén drótfonatos gyűrűk biztosítják a merevítést és védelmet.

A katalizátorházzal ma már csak az aszimmetrikus kimeneteket hegesztik össze. Koncentrikus kimenetek esetében a fémtest felmelegítése indukcióval, a szűkítés pedig automata gépek segítségével történik. Az ezt követő nyomáspróbával a gyártási folyamat befejeződik.
A katalizátor lehetőleg a motor közelében kerül beépítésre, mivel csak egy bizonyos hőmérsékleten (kb. 450°C-on) lép működésbe. A motorközeli beépítés pl. V-motoroknál csak két katalizátorral oldható meg. Két vagy több párhuzamosan kapcsolt, nagy füstgáz-átbocsátású katalizátor sportmotoroknál is előfordul a torlódási veszteség csökkentésére.

Lambda szonda

A kipufogócsőbe építve található a katalizátor előtt. Feladata a kipufogógáz oxigéntartalmának mérése. A lambda szonda kerámiatestének csúcsa platina-bevonattal van ellátva, és fémház védi. A bevonattal ellátott kerámiatest külső felülete közvetlenül érintkezik a kipufogógázban levő oxigénnel, a belsejébe pedig a külső levegőből jut oxigén. E két pont oxigéntartalma közötti különbség a lambda szondában feszültséget kelt, melynek mértéke 0,2 és 1,0 V közötti. Ha ez a feszültség alacsony, az magas oxigéntartalmat és szegény keveréket jelez. Az információt a szonda elküldi a gépkocsi elektromos vezérlőegységének, amely folyamatosan ennek megfelelő módon szabályozza az üzemanyag/levegő keveréket. A szonda működésének elengedhetetlen feltétele, hogy kb. 300 °C-ra melegedjen fel. Amíg ez be nem következik, a gépkocsi elektromos vezérlőegysége "szabályozatlanul" üzemel és az üzemanyag/levegő keveréket előre meghatározott értékek szerint állítja be. Ezek a hideg motorüzemnek megfelelő kissé dús keveréket biztosítanak.

A lambda szonda meghibásodásának leggyakoribb tünetei:

a gépkocsi időnként megtorpan, majd nekilódul
normál vezetési körülmények között túl magas a fogyasztás
az emisszió mérés magas értékeket mutat
a műszerfalon visszajelző lámpa jelzi a szonda hibáját
a gépjármű komputere keverékképzési hibakódot ad