Auto >> Fordonsteknik >  >> Motor

Grundläggande om katalytisk omvandlare

Det är viktigt att ha en grundläggande förståelse för hur katalytiska omvandlare fungerar när de servar dem. En förbränningsmotor skapar värmeenergi genom att tända en blandning av bensin och atmosfäriskt syre med en högspänningsgnista. Tyvärr blir en restmängd kolväten (HC), kolmonoxid (CO) och kväveoxider (NOX) över efter förbränning. Följaktligen använder en katalysator ädla metaller som platina som katalysator för att omvandla skadliga föroreningar som HC, CO och NOX till ofarliga gaser som syre (O2), koldioxid (CO2) och vatten (H2O). Eftersom en katalysator kommer att påskynda en kemisk reaktion utan att förbrukas av själva processen, kommer katalysatorn teoretiskt sett att hålla för evigt. I verkligheten dukar katalytiska omvandlare så småningom efter för föroreningar från kylvätske- och motoroljetillsatser och värmestress.

Omvandlartyper
"Direktpassande" katalysatorer är av tre grundläggande typer:tvåvägs, trevägs och trevägs plus oxidationsomvandlare. Tvåvägs "oxidation"-omvandlare används fram till 1980 och är utformade för att eliminera kolväten (HC) och kolmonoxid (CO). Trevägskonverterare är designade för att eliminera kväveoxider (NOX). En trevägs plus- eller "dubbelbädds"-omvandlare gör att atmosfärisk luft kan sprutas in mellan trevägskatalysatorn och en extra oxidationsbädd för att ytterligare rengöra motoravgaserna. De ädla metallerna som används som katalysatorer fördelas i molekylär form över en keramisk tvättbeläggning med grov yta som täcker det metalliska bikakesubstratet. Omvandlarens effektivitet bestäms i grunden av mängden ädelmetaller som finns på bikakesubstratet. Följaktligen är det mycket viktigt för både leverantörer och tekniker att uppfylla EPA-kraven genom att välja rätt katalysator för applikationen.

The Catalyst Monitor
Först efter att motorn har startat och kört, går katalysatormonitorn. I grund och botten använder motorkontrollmodulen (ECM) en matematisk algoritm för att jämföra den elektriska aktiviteten hos den uppströms belägna syresensorn (före omvandlaren) med den för den nedströms syresensorn. När den elektriska aktiviteten hos syresensorerna uppströms och nedströms inte uppfyller programmerade parametrar, lagras en diagnostisk felkod (DTC) P0420 och/eller P0430 i ECM:s diagnosminne och den orangea varningslampan "Check Engine" tänds.

Eftersom katalysatormonitorn är matematiskt baserad, kommer försök att diagnostisera en omvandlare genom att jämföra inlopps- och utloppstemperaturer eller genom att använda en avgasanalysator inte att ge giltiga testresultat. När en P420/430 diagnostisk felkod (DTC) finns, bör den professionella teknikern söka efter relaterade ECM-kalibreringsuppdateringsbulletiner innan du byter ut en katalysator. I många fall kan omprogrammering av PCM lösa ett envist P420/430 DTC-problem.

Orsaker till katalysatorfel
En felaktig tändning är den vanligaste orsaken till katastrofala omvandlarfel. Katalysatorn överhettas eftersom förbränning sker i omvandlaren snarare än i motorn när en feltändning inträffar. När omvandlaren överstiger en driftstemperatur på cirka 1 300 grader F, börjar omvandlarens substrat att smälta och orsaka avgasbegränsningar. Vanliga fel inkluderar också en katalysator som lider av en yttre stöt eller är förorenad av kylvätska från läckande cylindertoppspackningar.

När ska katalytiska omvandlare säljas
Biltillverkarens originalutrustning (OE) katalysatorer täcks initialt av en EPA-mandat 8-års, 80 000 mils garanti. Endast om originalet saknas, inte klarar ett statligt eller lokalt utsläppsinspektionsprogram, eller är igensatt, läcker eller har fått fysisk skada kan en ny eftermarknadskatalysator installeras. De flesta fordon kräver byte av katalysator när en tänd "Check Engine"-varningslampa indikerar ett konverterfel eller om själva motorn har misslyckats med ett avgastest. För att klara ett avgasutsläppstest måste omvandlaren uppfylla den exakta konfigurationen och kapaciteten som specificerats av originalutrustningstillverkaren (OE). På grund av att de har antagit strängare utsläppsstandarder kräver många andra stater nu katalysatorer som uppfyller Kaliforniens specifikationer. När du säljer en katalysator, kom ihåg att fylla i pappersarbetet som krävs av statliga och lokala myndigheter.