Блог

Mar 16, 2023

Коды DTC P0420 или P0430: Каталитические нейтрализаторы

Хотя современная технология OBD II упростила каталитический нейтрализатор.

Хотя современная технология OBD II упростила диагностику каталитического нейтрализатора, по-прежнему важно понимать основы работы каталитического нейтрализатора при работе с диагностическим кодом неисправности (DTC) P0420 или P0430. Коды DTC P0420/P0430 указывают на то, что эффективность катализатора ниже заданных пороговых значений на рядах цилиндров 1 и 2 соответственно.

Важно понимать основы химии каталитического нейтрализатора и подводить итоги, как можно диагностировать распространенные неисправности каталитического нейтрализатора.

Термин «лямбда» представляет собой стехиометрическое или химически правильное соотношение воздух/топливо (a/f), составляющее 14,7 единицы веса «чистого» бензина на 1,0 единицы веса воздуха. Понимание лямбды важно, потому что каталитический нейтрализатор не создает и не уничтожает атомы. Вместо этого он просто меняет способ сборки атомов в химические соединения. Каталитические нейтрализаторы работают наиболее эффективно на Lambda, поскольку весь бензин и воздух, подаваемые в двигатель, теоретически могут окисляться до водяного пара и углекислого газа.

Функция современного трехкомпонентного каталитического нейтрализатора заключается в преобразовании различных соединений HC, O2 и N2 в более экологически чистые газы. Например, бензин представляет собой сложное углеводородное соединение, в котором атомы водорода (H) связаны в различных формах с атомами углерода (C). Когда соотношение a/f 14,7:1 окисляется в пределах камеры сгорания, теоретически выхлопными продуктами должны быть чистый диоксид углерода (CO2), водяной пар (H2O) и азот (N2).

Хотя конструкция может различаться в зависимости от применения двигателя, обычный трехкомпонентный каталитический нейтрализатор содержит ступени восстановления и окисления. Для создания максимальной площади поверхности каждая ступень обычно представляет собой сотовую подложку из керамики или нержавеющей стали, покрытую грубым слоем кремнезема и оксида алюминия. Обе ступени конвертера покрыты катализаторами из драгоценных металлов, которые ускоряют химические реакции, не расходуясь при этом.

Катализатор восстановления обычно включает платину, родий и церий. Церий сохраняет избыток кислорода в периоды «бедной» работы, который позже можно использовать для окисления HC и CO в периоды «богатой» работы. Катализатор окисления обычно покрыт платиной и палладием. В ходе этих одновременных химических процессов катализаторы — платина, родий, палладий и церий — остаются неизменными.

На стадии восстановления молекулы оксида азота (2NOx) распадаются на составные части O2 и N2. На этапе окисления часть кислорода, генерируемого на этапе восстановления, используется для превращения смертельного CO в нетоксичный CO2 путем добавления атома кислорода. Аналогично, на стадии окисления HC окисляется путем присоединения двух атомов H к одному атому O, в результате чего образуется водяной пар (H2O).

Все системы OBD II для легковых автомобилей и легких грузовиков, выпущенные с 1996 года, проверяют эффективность каталитического нейтрализатора путем проведения проверки катализатора или «мониторинга». Монитор катализатора является прерывистым, то есть монитор срабатывает только один раз в течение одного цикла прогрева.

Прежде чем он сможет работать, «кошачий» монитор должен соответствовать набору условий вождения для конкретного приложения, называемых «критериями включения». Критериями разрешения для продукта Honda могут быть не установленные коды DTC P0137, P0138 и P0141, запуск холодного двигателя завершен и работа в замкнутом контуре со скоростью автомобиля 40–55 миль в час в течение двух минут, за которым следует период замедления до скорости 35 миль в час при закрытая дроссельная заслонка.

Большинство профессиональных сканирующих инструментов указывают, когда кошачий монитор готов. Когда монитор Cat запускается, PCM выполняет математический анализ разницы между входными сигналами датчика кислорода выше и ниже по потоку, чтобы определить эффективность преобразователя. Математическая формула также предназначена для фильтрации «ложных» данных. Когда эффективность падает ниже заданного порога, в диагностической памяти PCM сохраняется код P0420, и загорается индикатор неисправности (MIL).

Каталитические нейтрализаторы могут выйти из строя из-за физического повреждения, нормальной деградации, загрязнения, перегрева, внутреннего распада и ограничения в субстрате. Физическое повреждение должно быть очевидной причиной сохранения кода неисправности P0420/0430 в памяти диагностики.