Effektivitetskoder för katalysatorer kan vara en lång diagnostisk väg som antingen kan leda till en nöjd kund eller en dyr comeback. Chansen är stor att den ursprungliga omvandlaren inte misslyckades av sig själv, men förhållandena uppströms påskyndade dess bortgång. De flesta katalysatorfel kan spåras tillbaka till problem som orsakas av vad som händer i förbränningskammaren.
Nästan varje del på motorn avgör hur länge den kommer att hålla. Det kan vara en felaktig rad med datorkod som pulserar en injektor för länge, eller så kan det vara en kolvring som har fastnat som gör att olja kan sugas in i förbränningskammaren. Dessa små detaljer kan begränsa livslängden för en katalysator.
Grundläggande kemi
Platina, palladium, rodium och cerium lagrar syre i omvandlaren under perioder av mager drift eller med en extern luftkälla. Syret används för att oxidera kolväten och giftiga gaser under perioder av "rik" drift. Denna oxidation omvandlar skadlig kolmonoxid (CO) till koldioxid (CO2). Det kommer också att oxidera kolväten eller bränsle genom att förvandla det till inerta kolprodukter och vatten (H2O). Detta kallas reduktion i kemi och bryter ner molekyler till mindre delar. Ädelmetallerna fungerar som katalysatorer i processen och förändras inte, de lagrar och använder bara syre för att bryta ned förbränningsprodukter.
De kan dock inte bryta ner eller oxidera vissa kemikalier i avgasströmmen. Om katalysatorn blockeras av kol, kiseldioxid eller fosfor kommer omvandlaren inte att fungera.
Koden
För att en kod för katalysatoreffektivitet ska kunna fastställas måste ett antal kriterier uppfyllas. De specifika aktiveringskriterierna är olika för nästan alla fordon. För att en kod ska kunna ställas in måste syrgas- eller luftbränslesensorn och den bakre syrgassensorn se en minskning av omvandlarens verkningsgrad. Med andra ord, om syrenivån före och efter omvandlaren inte ändras, fungerar inte omvandlaren.
Men detta är inte ett automatiskt godkänt eller underkänt. Syresensorerna måste se denna förlust i effektivitet under ett antal körcykelförhållanden. Det är därför det kan ta några timmar eller några dagar innan lampan tänds igen efter att en effektivitetskod har raderats och ingen annan service utförts.
På de flesta fordon kommer en effektivitetskod inte att ställas in om en syresensorvärmarkod eller någon syresensorrelaterad kod är inställd. Detsamma gäller kylvätske- och lufttemperaturgivare. Du kan reparera dessa föremål bara för att få kunden att komma tillbaka med kontrollampan på motorn och en uppsättning effektivitetskoder.
Även om omvandlaren fungerar under 95 procents verkningsgrad eller om syrgassensorn är dålig, är chansen liten att ljuset tänds igen. Om du rensar koden kan lampan förbli släckt ett tag tills systemet går igenom två beredskapscykler. Detta kan ta ett par dagar eller ett par veckor. Men ingen god gärning går ostraffad. Kunden kommer tillbaka och din snabblösning kommer att glömmas.
En sak att tänka på om icke-kontinuerliga OBD II-monitorer är att de kanske inte upptäcker ett problem förrän fordonet har körts flera gånger och förhållandena är rätta för att upptäcka felet. Följaktligen, varje gång du felsöker ett OBD II-problem, är det mycket viktigt att använda ett skanningsverktyg som kan tala om för dig om alla skärmberedskapsflaggor har ställts in. Om en eller flera monitorer inte är redo måste fordonet köras med varierande hastighet och belastning tills alla monitorer är inställda. Då, och först då, får du en korrekt diagnos från OBD II.
Vad är effektivitet?
Omvandlaren har en effektivitetsklassning som beräknas av fordonet. Detta nummer värderar mängden reduktion som sker i omvandlaren och dess förmåga att lagra syre. Men omvandlarens effektivitet är knuten till motorns bränsletrim. De flesta motorer ändrar bränsletrimningen noggrant för att fylla på syre i omvandlaren och för att tillföra bränsle för reduktion. Detta hjälper till att hålla omvandlaren vid rätt temperatur för den mest effektiva driften.
Om en motor går för mycket kan den inte lagra syre. Om det går för magert kanske reduktionsprocessen inte inträffar på grund av oförmåga att värma upp.
Om motorn har att göra med en läckande vakuumslang eller en fast injektor kan den inte byta bränsleblandningen ordentligt för att fylla på syre och minska skadliga föroreningar.
Konvertereffektiviteten kan kontrolleras med några skanningsverktyg tillsammans med växlingen mellan rik och mager. Labscopes kan också användas för att övervaka omkopplingen. Omvandlingseffektivitetströskeln för ett fordon är en del av ett fordons programvara. När effektiviteten sjunker under en angiven nivå och andra kriterier är uppfyllda, kommer en effektivitetskod att ställas in. Programvaran är utformad för att filtrera bort data som kan vara felaktiga eller slumpmässiga signaler som kan störa syresensorn.
De flesta omvandlare börjar med cirka 99 procent effektivitet när de är nya, och minskar snabbt till cirka 95 procent effektivitet efter cirka 4 000 mils körning. Så länge effektiviteten inte sjunker mer än några procentenheter, kommer omvandlaren att göra ett bra jobb med att rensa upp avgaserna. Men om effektiviteten sjunker mycket under 92 procent kommer den vanligtvis att tända MIL-lampan. Med fordon som uppfyller de tuffare LEV-kraven (Low Emission Vehicle) finns det ännu mindre utrymme för spelrum. En minskning av omvandlarens effektivitet på endast tre procent kan göra att utsläppen överskrider de federala gränserna med 150 procent. LEV-standarden tillåter endast 0,225 gram kolväten per mil, vilket är nästan ingenting.
Programvara
Vissa fordon har mer känsliga monitorer för katalysatoreffektivitet. Det betyder att de tester och parametrar för testning som programmerades in på fabriken för omvandlarens effektivitet kan vara lite för känsliga eller att körcykeln är för smal. Programmeringen kanske inte tar hänsyn till verkliga förhållanden.
Många OEM-tillverkare kommer att släppa uppdaterade motorhanteringskalibreringar som ändrar aktiveringskriterierna för katalysatormonitorerna. Den nya kalibreringen kan sedan återflashas till ECM eller PCM. För ett fordon med en skadad omvandlare gör återblixten ingenting. För en omvandlare som är nära tröskeln kan det förlänga omvandlarens livslängd och förhindra att ljuset tänds under 10 000 eller 80 000 miles.
Det är alltid en bra idé att kontrollera om bilen har den senaste kalibreringen om omvandlaren byts ut; detta kan rädda dig en comeback på vägen.
Oljeförbrukning
GM, Toyota, Honda och andra tillverkare har utfärdat tekniska servicebulletiner (TSB) angående överdriven oljeförbrukning. De flesta av dessa problem relaterar till cylinderavaktivering och variabel ventiltid.
Den främsta boven i dessa problem är vakuum som genereras i cylindrarna som suger motorolja förbi ringarna och in i förbränningskammaren. På fordon med cylinderavstängning är den avaktiverade cylindern ett undertryck och skulle dra oljedroppar i vevhuset förbi ringen och så småningom in i omvandlaren. Detta har hänt på vissa GM- och Honda-motorer.
På vissa fordon med variabel ventiltid (vanligtvis på avgas- och insugskammarna) kan ventiltiden producera högre vakuumtryck än normalt som kan suga olja förbi ringarna. Detta var fallet för vissa nya Toyota-modeller.
Medan oljan som tar sig förbi ringarna är tillräckligt dålig, kan oljan som fastnar i ringarna förkolas och orsaka skador på cylinderväggarna. Detta kan leda till ännu mer skada och mer oljeförbrukning.
Oljeförbrukningsproblemet måste lösas först innan omvandlaren byts ut. Den vanligaste åtgärden är ny programvara för motorstyrning som är utformad för att minska undertrycket i cylindern. Vissa tillverkare har också släppt speciella stänkskydd och oljeventiler för att lindra problemet.
Kylvätska läcker
De kemiska komponenterna i motorkylvätskan kan blockera och förhindra att katalysatorns ädla metaller lagrar syre och minskar giftiga komponenter i avgaserna. Det är inte kylvätskan som kan skada katalysatorn, utan silikater, fosfater och andra kemikalier som tillsätts kylvätskan för att förhindra korrosion. Ingenjörer har använt alternativa kemikalier och lägre nivåer för att förhindra läckande kylvätska från att skada en omvandlare. Det är därför det är viktigt att använda rätt kylvätska för ett fordon.
Vissa fordon är ökända för läckage av topp- och inloppspackningar. Vissa av dessa läckor kan gråta med tiden och så småningom skada omvandlaren. De flesta moderna kylsystem kräver inte att kylvätskan fylls på regelbundet. Ofta kan slutna kylsystem gå 20 000 miles utan att behöva ytterligare kylvätska. Men om en förare måste fylla på kylvätskan varje månad kan de skada omvandlaren.
Kontrollera alltid kylvätskesystemets tryck och kontrollera om det finns avgaser i kylvätskan innan du byter ut en omvandlare. Även de minsta läckor kan döda en katalysator.
Underhåll
Under de senaste två decennierna har de största sprången framåt inom motorteknologin skett i förbränningskammaren. Med hjälp av höghastighetskameror och kvartsfönster för att se inuti en förbränningskammare är ingenjörer på väg att ändra formen på förbränningskammaren för att producera bästa möjliga flamfront som producerar mer kraft, förbränner bränslet mer fullständigt och med ett högre kompressionsförhållande. Detta kallas termisk effektivitet.
Men denna ökning av effektiviteten gör den mer känslig för förändringar i förbränningskammaren på grund av bristande underhåll. Kolavlagringar på kolvarna och ventilerna kan orsaka förändringar i bränslesprutbilden och lufthastigheten i förbränningskammaren. Detta kan orsaka feltändningar och oförbränt bränsle att skickas till katalysatorn.
Om tändstiften är slitna kan en missad förbränningshändelse göra att råbränsle skickas till omvandlaren och bränns. Detta kan leda till att omvandlaren dör i förtid. Om föraren fortsätter att köra med en feltändning kan föraren döda en omvandlare på några tusen mil.
Sedan 1986 och introduktionen av GF1 oljespecifikationer har motoroljor fått nivåerna av zink, fosfor och svavel reducerade för att förlänga livslängden på katalysatorn så att tillverkaren kan uppfylla utsläppsgarantin på minst 80 000 miles.
Zink, fosfor och svavel kan förorena katalysatorn och minska omvandlarens livslängd även på motorer med låg mil som förbrukar mycket lite olja. Om racing-, diesel- eller jordbruksmotorolja med höga halter av dessa tillsatser används, kommer omvandlaren att skadas permanent.
Igensatta luftfilter kan förkorta omvandlarens livslängd. Om det inte kan dra in tillräckligt med luft kan det begränsade luftfiltret göra att bränsleblandningen blir fyllig.
Andra saker att tänka på
PCV-ventiler: Fjäderspänningen hos en PCV-backventil är avgörande för katalysatorns livslängd. Om det är för låg spänning kan för stora mängder olja komma in i förbränningskammaren. Om det är för mycket spänning kan det orsaka oljeslam. Ta aldrig denna billiga utsläppsenhet för given eftersom den kan förstöra en dyrare utsläppsenhet.
Vissa nyare fordon använder en elektronisk PCV-ventil för att kontrollera vevhusångor. Vissa TSB:er har utfärdats och re-flash motorkalibreringar har justerats för att förlänga omvandlarens livslängd.
Vibration: Trasiga avgashängare och fästen kan göra att omvandlarens inre struktur går sönder. Tecken på denna typ av skada kan vara en begränsad omvandlare.
Tätningsmedel: Använd aldrig silikonbaserade eller icke godkända tätningsmedel på system eller komponenter som kan komma in i förbränningskammaren. De flesta tätningsmedel kan förorena katalysatorn och syresensorn och hindra dem från att fungera.
EGR-problem :EGR-system är utformade för att minska smog-orsakande lustgas (NOx) genom att recirkulera en del av avgaserna från varje cylinder i motorn tillbaka till insugningsröret. Denna process sänker förbränningstemperaturerna. Begränsat flöde kan resultera i höga NOx-utsläpp och detonation (motorknack eller ping) under vissa körförhållanden. Denna typ av feltändning kan skada en omvandlare.
