Первоначально термические нейтрализаторы применялись для снижения токсичности отработавших газов при работе на очень богатых смесях (>3 % СО) в присутствии дополнительно пода­ваемого воздуха с целью полного удаления вредных примесей в результате воздействия высоких температур (>900 °С) горения в термическом реакторе (см., например, работы [54, 51 ] и рис.2.23). По оценкам потери топливной экономичности при этом достигали 30—40 %. Кроме того, дополнительные потери экономичности при этом связаны с необходимостью установки мощного воздушного компрессора и к тому же возникает почти неразрешимая проблема прочности материалов для деталей реактора, работаю­щих в условиях высоких эксплуатационных температур с при­сутствием свинца и фосфора.

В связи с указанными проблемами исследования в области термических нейтрализаторов, проводящиеся в последнее время, связаны с их использованием при работе двигателей на топливо-воздушных смесях, состав которых беднее стехиометрического [55—57]. Это может дать возможность обеспечить работу автомо­биля с высокой топливной экономичностью, отказаться от уста­новки воздушного компрессора и увеличить срок эксплуатации нейтрализаторов. Проблемой при этом является обеспечение вы­сокой температуры отработавших газов и сохранение ее в реакторе нейтрализатора для того, чтобы необходимые реакции могли произойти за время нахождения этих газов в реакторе. При про­должительности пребывания отработавших газов в реакторе от 50 до 100 мс для уменьшения содержания в них углеводородов при­мерно на 50 % по сравнению с их содержанием в отработавших газах на входе в реактор температура газов должна быть около 700 °С, а при 750—800 °С можно достичь практически полного превращения углеводородов [58, 55, 49]. При более низких температурах продуктом горения в основном является СО, а при более высоких температурах — С0₂. Окисление СО является более сложным делом. Для превращения большей части СО тре­буются температуры около 850 °С. Реакции в термических нейтрализаторах тормозятся свинцом, содержащимся в топливе [10].