三元催化轉換器及其工作原理三元（三效）催化轉化器是指在發動機的排氣系統中的專門催化裝置，能夠將排氣中的碳氫化合物（HC）和一氧化碳（CO）氧化，同時也能夠將排氣中的氮氧化物（NOx）還原成無害的氮氣和氧氣。

催化轉化器必須有足夠大的表面積來保證足夠多的排氣與轉化器表面上的活性催化物質（主要是白金、銠、鈀、或稀土活性物質）接觸足夠長的時間，一般采用蜂窩陶瓷或金屬孔網載體，表面涂催化劑。碳氫化合物（HC）和一氧化碳（CO）與排氣中微量的氧氣的氧化反應在催化劑的作用下，會更容易發生，即發生反應的溫度和反應物濃度會大大降低。所以催化轉化器可以將90%以上的碳氫化合物（HC）和一氧化碳（CO）氧化成無害的水蒸氣和氧氣。在排氣中的氧氣濃度很低時，NOx會和HC等發生反應，還原成為無害的氧氣和氮氣。這個反映在條件合適時也可以達到90%以上的轉換效率。催化轉換效率受很多因素的影響，最主要的因素是排氣中的氧氣濃度（也即進入缸內的混合氣的空燃比）和催化轉換器溫度。另外，鉛和硫等元素對催化轉換器會造成非常負面的影響，因為鉛和硫等會與催化活性物質作用形成新的結晶體結構或沉積在催化物質上面，從而破壞催化物質的表面活性，這就是所謂的催化器中毒，是影響催化器壽命的最為嚴重的物理現象。

因此，使用催化轉換器的前提是汽油的無鉛化。硫主要對稀土類催化器的壽命有較大影響。三元催化器，是安裝在汽車排氣系統中最重要的機外凈化裝置，它可將汽車尾氣排出的CO、HC和NOx等有害氣體通過氧化和還原作用轉變為無害的二氧化碳、水和氮氣。由于這種催化器可同時將廢氣中的工種主要有害物質轉化為無害物質，故稱三元。三元催化器的工作原理是：當高溫的汽車尾氣通過凈化裝置時，三元催化器中的凈化劑將增強CO、HC和NOx三種氣體的活性，促使其進行一定的氧化-還原化學反應，其中CO在高溫下氧化成為五色、無毒的二氧化碳氣體；HC化合物在高溫下氧化成水(H20)和二氧化碳；NOx還原成氮氣和氧氣。三種有害氣體變成無害氣體，使汽車尾氣得以凈化。