È importante avere una conoscenza di base del funzionamento dei convertitori catalitici durante la manutenzione. Un motore a combustione interna crea energia termica accendendo una miscela di benzina e ossigeno atmosferico con una scintilla ad alta tensione. Purtroppo dopo la combustione rimane una quantità residua di idrocarburi (HC), monossido di carbonio (CO) e ossidi di azoto (NOX). Di conseguenza, un convertitore catalitico utilizza metalli preziosi come il platino come catalizzatore per convertire inquinanti nocivi come HC, CO e NOX in gas innocui come ossigeno (O2), anidride carbonica (CO2) e acqua (H2O). Poiché un catalizzatore accelererà una reazione chimica senza essere consumato dal processo stesso, il convertitore catalitico durerà teoricamente per sempre. In realtà, i convertitori catalitici alla fine soccombono ai contaminanti degli additivi del liquido di raffreddamento e dell'olio motore e allo stress termico.
Tipi di convertitore
I convertitori catalitici "Direct-fit" sono di tre tipi fondamentali:convertitori a due vie, tre vie e tre vie più convertitori ossidanti. I convertitori ad “ossidazione” a due vie sono utilizzati fino al 1980 e sono progettati per eliminare gli idrocarburi (HC) e il monossido di carbonio (CO). I convertitori a tre vie sono progettati per eliminare anche gli ossidi di azoto (NOX). Un convertitore a tre vie plus o "doppio letto" consente di iniettare aria atmosferica tra il catalizzatore a tre vie e un letto di ossidazione aggiuntivo per pulire ulteriormente lo scarico del motore. I metalli preziosi utilizzati come catalizzatori sono distribuiti in forma molecolare su uno strato di lavaggio ceramico a superficie ruvida che copre il substrato metallico a nido d'ape. L'efficacia del convertitore è fondamentalmente determinata dalla quantità di metalli preziosi presenti sul substrato a nido d'ape. Di conseguenza, è molto importante che fornitore e tecnico soddisfino i requisiti EPA selezionando il convertitore catalitico corretto per l'applicazione.
Il monitor catalizzatore
Solo dopo che il motore è stato avviato e azionato, il monitor del catalizzatore si avvia. Fondamentalmente, il modulo di controllo del motore (ECM) utilizza un algoritmo matematico per confrontare l'attività elettrica del sensore di ossigeno a monte (prima del convertitore) con quella del sensore di ossigeno a valle. Quando l'attività elettrica dei sensori di ossigeno a monte ea valle non soddisfa i parametri programmati, nella memoria diagnostica dell'ECM viene memorizzato un codice di errore diagnostico (DTC) P0420 e/o P0430 e si accende la spia arancione "Check Engine".
Poiché il monitor del catalizzatore è basato sulla matematica, il tentativo di diagnosticare un convertitore confrontando le temperature di ingresso e di uscita o utilizzando un analizzatore di gas di scarico non produrrà risultati di test validi. Quando è presente un codice di errore diagnostico (DTC) P420/430, il tecnico professionista dovrebbe verificare i relativi bollettini di aggiornamento della calibrazione ECM prima di sostituire un convertitore catalitico. In molti casi, la riprogrammazione del PCM potrebbe risolvere un problema di DTC P420/430 ostinato.
Cause del guasto del catalizzatore
Una mancata accensione del sistema di accensione è la causa più comune di guasto catastrofico del convertitore. Il convertitore catalitico si surriscalda perché la combustione avviene nel convertitore anziché nel motore quando si verifica una mancata accensione. Quando il convertitore supera una temperatura di esercizio di circa 1.300 gradi F, il substrato del convertitore inizia a fondersi e causare una restrizione dello scarico. I guasti comuni includono anche un catalizzatore che soffre di un impatto esterno o è contaminato dal liquido di raffreddamento a causa delle perdite dalle guarnizioni della testata.
Quando vendere convertitori catalitici
I convertitori catalitici di primo equipaggiamento (OE) della casa automobilistica sono inizialmente coperti da una garanzia EPA di 8 anni e 80.000 miglia. Solo se l'originale è mancante, non supera un programma di ispezione delle emissioni statale o locale, o è ostruito, perde o ha subito danni fisici, è possibile installare un nuovo convertitore catalitico aftermarket. La maggior parte dei veicoli richiede la sostituzione del convertitore catalitico quando una spia luminosa "Check Engine" indica un guasto al convertitore o se il motore stesso non ha superato un test delle emissioni di scarico. Per superare un test delle emissioni di scarico, il convertitore deve soddisfare la configurazione e la capacità esatte specificate dal produttore dell'equipaggiamento originale (OE). A causa dell'adozione di standard sulle emissioni più rigorosi, molti altri stati ora richiedono convertitori catalitici che soddisfino le specifiche della California. Quando vendi qualsiasi convertitore catalitico, ricordati di compilare le pratiche burocratiche come richiesto dagli enti statali e locali.
