Auto >> Automobilistico >  >> Motore

Efficienza del convertitore catalitico:più di quanto sembri

I sistemi di gestione del motore compensano le variazioni di carico, regime motore e temperature regolando la quantità di anticipo/ritardo scintilla, carburante iniettato e anche quando le valvole di aspirazione e scarico si aprono.

Questi aggiustamenti possono fare solo così tanto. Le emissioni dallo scarico sono ulteriormente ridotte dal ricircolo dei gas di scarico (EGR) e dai sistemi di iniezione dell'aria secondaria. L'ultima linea di difesa è il catalizzatore. Ma i convertitori catalitici sono anche le prime vittime in caso di malfunzionamento di qualcosa a monte.

Sistemi di iniezione d'aria secondaria

I sistemi di iniezione dell'aria secondaria pompano l'aria esterna nel flusso di scarico in modo che il carburante incombusto possa essere bruciato. I primi sistemi hanno una pompa dell'aria a cinghia. I sistemi aspirati più recenti utilizzano il vuoto creato da un impulso di scarico per aspirare l'aria nel tubo. Gli ultimi sistemi utilizzano un motore elettrico per pompare l'aria. Questi sistemi sono fondamentali per questo

e vita del catalizzatore.

EGR

Quando le cose nella camera di combustione si riscaldano a temperature intorno a 1.300° C o 2.500° F, ossigeno e azoto iniziano a combinarsi tra loro e formano NOx e CO.

I sistemi EGR immettono una piccola quantità di gas di scarico nella camera di combustione per controllare le temperature e la formazione di

Ciò si ottiene annacquando la miscela aria/carburante con gas di scarico inerti. Questo rallenta il processo di combustione e abbassa le temperature di combustione a livelli in cui non si formano NOx.NOx.

I veicoli più recenti con fasatura variabile delle valvole sia sull'albero a camme di scarico che su quello di aspirazione possono regolare la fasatura in modo che una piccola quantità di gas di scarico venga risucchiata nella camera durante la corsa di aspirazione.

O Sensori del rapporto aria/carburante e ossigeno

La cosa più critica da capire è che i sensori di ossigeno non sono in grado di rilevare il carburante incombusto, l'ossido nitrico o la temperatura dei gas che entrano o escono dal convertitore catalitico. Inoltre, un sensore di ossigeno non può determinare se una perdita di refrigerante ha avvelenato il catalizzatore. Misura semplicemente la quantità di ossigeno in riferimento a Lambda e formula ipotesi su ciò che sta accadendo all'interno della camera di combustione e del convertitore.

I sensori di ossigeno e i sensori del rapporto aria/carburante monitorano i livelli di ossigeno su entrambi i lati di un convertitore, nonché l'assetto del carburante. Se il convertitore sta facendo il suo lavoro, i livelli di ossigeno all'uscita saranno inferiori. Questi dati vengono utilizzati dal PCM per determinare se il convertitore catalitico sta funzionando in modo efficiente.

Le informazioni sul contenuto di ossigeno sono molto migliori sui veicoli moderni con sensori del rapporto aria/carburante e sensori di ossigeno a banda larga. I primi sensori di ossigeno rilevano solo che la miscela è leggermente più ricca o più magra del rapporto stechiometrico. I sensori più recenti possono misurare miscele di gas di scarico molto al di fuori del rapporto stechiometrico.

Convertitore catalitico

Il convertitore catalitico contiene un materiale catalizzatore che converte idrocarburi incombusti, ossidi di azoto e monossido di carbonio in azoto, anidride carbonica e acqua. Invece di comprimere e accendere i gas come una camera di combustione, i gas vengono fatti passare attraverso canali riscaldati ricoperti di sostanze reattive.

Platino, palladio e rodio sono i reattivi o catalizzatori che reagiscono a determinati gas e sostanze. Quando questi materiali vengono riscaldati, rompono alcune molecole nocive in sostanze meno nocive. Con altri gas, i catalizzatori attaccano ossigeno alle molecole per renderle innocue.

Due condizioni possono uccidere un convertitore catalitico. In primo luogo, miscele di carburante ricche e perdite di scarico possono causare un calore eccessivo che può causare l'erosione della stuoia e alla fine la fusione del substrato ceramico. In secondo luogo, la contaminazione da olio, liquido di raffreddamento e altre sostanze come i sigillanti può bloccare le superfici del catalizzatore.

Tutto ciò che attraversa la camera di combustione e raggiunge la superficie del convertitore può ridurre l'efficienza del catalizzatore. Liquidi come l'antigelo dai collettori che perdono e l'olio dai guasti alla guarnizione della testata sono in cima alla lista dei piantagrane.

Mettere tutto insieme

I codici di efficienza dello scarico sono raramente impostati da soli. I codici potrebbero includere magra, mancata accensione e/o codici relativi a finiture del carburante a lungo oa breve termine. Se stai solo inseguendo i codici scambiando il convertitore, potresti prepararti per un ritorno.

Un convertitore e la sua efficienza misurata raramente sono correlati alla superficie del catalizzatore o alla quantità di metalli preziosi rimanenti. L'impostazione di un codice di efficienza è direttamente correlata al motore e a ciò che sta accadendo nella camera di combustione.

Soluzioni

Uno dei modi più efficaci per diagnosticare un convertitore catalitico è campionare i gas di scarico con un analizzatore a cinque gas. Potresti pensare che gli analizzatori di gas fossero destinati a veicoli più vecchi, antichi standard di emissione e procedure consigliate dall'OE, ma essere in grado di utilizzare un analizzatore a cinque gas sui veicoli moderni ti aiuta a risolvere i problemi del convertitore più velocemente e con meno ritorni perché l'analizzatore guarda idrocarburi incombusti e livelli di NOx, due cose che un sensore di ossigeno non può misurare.