1. Aufbau
Ein Katalysator besteht aus einem Edelstahlgehäuse, in dem ein metallischer (Metalith) oder keramischer (Monolith) Träger gelagert ist. Dieser Träger ist in Längsrichtung von einer Vielzahl feiner Kanäle durchzogen. Ziel ist es eine möglichst große Oberfläche zu schaffen, damit der Katalysator eine optimale Wirkung hat. Die Trägeroberfläche wird mit einer hochporösen Schicht (Wash-Coat) versehen, in die Edelmetalle (Platin, Paladium und/oder Rhodium) eingelagert sind. Diese Edelmetalle sind der eigentliche Katalysator, an dem die chemischen Reaktionen zur Abgasreinigung ablaufen.
2. Drei-Wege-Katalysator
Um seine volle Wirkung entfalten zu können, benötigt ein Drei-Wege-Katalysator eine bestimmte Abgaszusammensetzung. Es muss dabei genau so viel Sauerstoff freigesetzt werden, wie zur Oxidation der Kohlenwasserstoffe und des Kohlenmonoxids benötigt wird. Dies ist dann der Fall, wenn 1 Teil Kraftstoff mit 14,7 Teilen Luft vermischt und im Motor verbrannt wird. Man spricht hier von einem stöchiometrischen Gemisch (Lambda = 1). Um dieses Gemisch zu erreichen misst die zwischen dem Motor und des Katalysators platzierte Lambda-Sonde den Restsauerstoffgehalt im Abgas. Die Motorsteuerung verarbeitet das Messergebnis und gibt die Steuerimpulse für eine optimale Gemischbildung. Im Katalysator für Ottomotoren laufen alle drei genannten Vorgänge gleichzeitig ab. Er wird daher auch als Drei-Wege-Katalysator bezeichnet.
3. EOBD
Austausch-Katalysatoren mit einer Elektronischen On-Board-Diagnose (EOBD) für Euro 3- und Euro 4- Fahrzeuge werden als EOBD-fähige Katalysatoren bezeichnet. Vor allem neuere Fahrzeugmodelle verfügen über eine EOBD. Auch die neuen Generationen der Austausch-Katalysatoren im Dieselbereich besitzen in der Regel eine EOBD Funktion. Diese überwacht während der Fahrt alle abgasrelevanten Bauteile und Sensoren. Dabei hält sie Fehlfunktionen fest und zeigt diese bspw. durch eine Warnlampe (MIL) dem Fahrer an.
4. Oxidationskatalysator
Dieselmotoren arbeiten grundsätzlich mit einem hohen Luftüberschuss und haben daher einen hohen Anteil an Sauerstoff im Abgas. Der Katalysator für Dieselmotoren oxidiert Kohlenmonoxid (CO) zu Kohlendioxid (CO2) sowie Kohlenwasserstoffe (HC) zu Kohlendioxid (CO2) und Wasserdampf (H2O).