El catalizador
El principio de funcionamiento del catalizador está basado en la conversión química a través de un proceso catalítico de los elementos contaminantes a componentes que se pueden considerar no dañinos para el medio ambiente. El catalizador o convertidor catalítico junto con el control electrónico del motor permite reducir al mínimo la emisión de contaminantes a la atmósfera.
 
Durante la combustión de gasolinas, y también de los gasóleos, no solamente se genera energía y calor sino que también se crean gases de escape. Los componentes químicos de los gases de escape contribuye a la polución. Los elementos contaminantes en los gases de escape de cualquier motor de encendido mediante chispa son sobre todo los hidrocarburos, el monóxido de carbono y los óxidos de nitrógeno. El monóxido de carbono y los hidrocarburos son transformados en dióxido de carbono y agua debido a la oxidación; mientras que los óxidos de nitrógeno se convierten en nitrógeno mediante reducción.
Uno de los componentes básicos en la construcción de un catalizador es el monolito. Estos pueden ser de dos tipos: cerámicos y metálicos. Los monolitos cerámicos son los más utilizados en el mercado. El material con el que inicialmente se fabrica un monolito cerámico es una masa cristalina compuesta por: magnesio, aluminio y dióxido de silicio. Este silicato de aluminio y magnesio se caracteriza por tener una expansión térmica muy baja a la vez que un alto grado de resistencia al calor.
Haciendo una sección a un monolito cerámico encontraremos que está formado por una multitud de celdillas cuadradas que se extienden en la dirección del flujo de los gases. El número de celdillas y el espesor de las paredes que las separan se dimensionan de acuerdo a criterios de aplicación tales como resistencia al flujo de gases, la resistencia a la rotura o el procedimiento de inicialización del convertidor catalítico. Los monolitos más usados suelen tener 62 celdillas por centímetro cuadrado de sección y con un grosor de las paredes de división de 0,15 milímetros.
Los monolitos metálicos se confeccionan en un proceso de alta temperatura de corrugado puro con una fina capa de metal conjuntamente con una envoltura de acero. En comparación con el monolito cerámico, estos tienen las paredes mucho más delgadas, de aproximadamente 0,05 milímetros, ofreciendo a los gases de escape solamente una pequeña presión, con lo que es una ventaja en algún tipo de catalizador.
Elementos filtrantes
Las características del motor y el diseño del depósito del catalizador determinan la forma y el volumen de los monolitos cerámicos y metálicos. Así, y según su sección los podemos calificar como redondos, ovalados, triangulares, etc. Su misión principal es la de hacer de soporte a lo que será el filtro.
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Composición del monolito
Las emisiones del escape tales como hidrocarburos, monóxido de carbono y los óxidos de nitrógeno se convierten en componentes más aceptables desde el punto de vista medio ambiental debido a la actividad catalítica de los metales preciosos. El rango de temperaturas a las que actúa este tipo de monolito es desde 250º a 900ºC.
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Catalizador de tres vías
Un catalizador de tres vías lo podemos dividir en las siguientes partes: el sensor controlador de emisiones, los monolitos con sus revestimientos de tela metálica y las dos conchas metálicas de la envoltura. Entre los filtros y la envoltura se dispone un aislante térmico.
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Monolitos cerámicos
Los monolitos cerámicos sensitivos se recubren desde hace tiempo con entramados metálicos especiales. Este tipo de tela metálica no es sensible a las temperaturas extremas de los gases de escape en el rango de alta velocidad. Además ayuda a que el monolito no resulte dañado debido a las vibraciones mecánicas del vehículo.
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Encapsulado multicapa
Para limitar la expansión longitudinal de los monolitos y mejorar la mezcla de gases de escape, se utiliza el encapsulado multicapa. Normalmente se colocan dos conchas metálicas protegiendo a los monolitos recubiertos de entramado metálico.
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Encapsulado insuflado
Otro método para proteger al monolito es encapsularlo en una especie de estera insuflada. De este modo se consigue un aislamiento más continuo a lo largo de los diversos monolitos que conforman el convertidor catalítico. La ventaja sobre el recubrimiento por entramado metálico es que tiene un bajo coeficiente de transmisión de calor.
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