[ Home ] [ Up ] [ ABS ] [ Catalizator ] [ InjSystem ] [ Tools ] [ O-2 ] [ On-BoardDiagnostic ] [ Vin ] [ Spark ] [ u ]

Catalytic Converter

Катализаторы. Устройство и проверка.The Toyota HCAC system has been adopted in the rear TWC

Catalytic Convertor  Как известно, трёхкомпонентный катализатор производит нейтрализацию («доработку» до безвредного состояния) таких соединений.

Разложение оксидов азота на азот и кислород: 2NOX → XO2 + N2.

Окисление окиси углерода до углекислого газа: 2CO + O2 → 2CO2.

Окисления несгоревших углеводородов (HC) до диоксида углерода и воды: СхН2x +2 + [(3x+1) / 2] O2 → XCO2 + (X +1) H2O.

Он состоит из керамического каркаса в виде сот. Чаще всего с присадками таких металлов - Pd, Pt, Rh, BаO, BaCO3, Al2O.

При прохождении выхлопных газов через керамику, как и любой катализатор, эти хим. элементы не участвуя непосредственно в химической реакции, ускоряют химический процесс нейтрализации. Присадки, содержащие тетраэтилсвинец и другие, нынче популярные октано-повышающие добавки, пассивирует их активную поверхность. Это резко снижает эффективность процесса каталитической обработки выхлопных газов и является причиной массовости их преждевременных кончин (DTC P0420, P0430 и др.).

Системы, сертифицированные стандартами ZLEV (USA), JOBD (Japan), EOBD (Europe) используют более сложные системы нейтрализации выхлопных газов и способны накапливать (остаточный) кислород выхлопных газов (oxygen storage in three-way catalysis) и использовать его в этих хим. реакциях.

Необходимость в проверке состояния катализатора возникает например, при следующем симптоме: "Тупость" машины после достижения некоторой скорости, причем прогрессирующая в сторону уменьшения той скорости, при которой наблюдается описываемое. Одна из проверок заключается в снятии катализатора, визуального осмотра "на просвет" и оценки степени "забитости". Размер сот в катализаторах примерно 1.5х1.5 мм и длине 100 и более мм. 

Для понимания сути проверок рекомендую прочесть

- статью о причинах, диагностике и ремонте при неисправности DTC P0420/P0430

- условия, при которых ECM "запускает" проверку состояние катализаторов

- форум о катализаторах и кислородных датчиках

 

s4728.jpg (38060 bytes)

Обращаю ваше внимание на то, что в современных инжекторных системах используется несколько датчиков содержания кислорода в выхлопных газах (например, HO2 Sensors (Up-Stream and Down-Stream) on GS300 a '02).

Те, которые расположены после катализатора, обычно контролируют* его состояние (Catalyst Monitors). Поэтому "простое" удаление катализатора будет однозначно определено ECM (с появлением соответствующих SAE DTC, например, P0420, P0430, etc.). Screen Shots этих (B1S2) датчиков.

*A good catalyst (e.g., 95% hydrocarbon conversion efficiency) will show a relatively flat output voltage on the post-catalyst HO2S. The ECM compares the waveform of the oxygen sensor located before the catalyst with the waveform of the oxygen sensor located after the catalyst to determine whether or not catalyst performance has deteriorated.

Air-fuel ratio feedback compensation keeps the waveform of the oxygen sensor before the catalyst repeatedly changing back and forth from rich to lean. If the catalyst is functioning normally, the waveform of the oxygen sensor after the catalyst switches back and forth between rich and lean much more slowly than the waveform of the oxygen sensor before the catalyst. But when both waveform change at a similar rate, it indicates that catalyst performance has deteriorated.

 

Click to Images Planar Oxygen SensorsАвтомобиль Nissan Primera '95, SR20. "Дергалась"* при наборе скорости, не развивала мощность, при полностью открытой дроссельной заслонке медленный набор оборотов и т.п. Замены фильтров, свечей, очистка форсунок и т.п. "мероприятия", проведенные на других СТО не изменили состояние автомобиля. После анализа ситуации и дополнительной проверки давления в выхлопной системе поставлен диагноз: "Снижение пропускной способности катализатора...". Владелец отказался от покупки нового катализатора ("...зачем тратиться на выдумки...") и после удаления переднего катализатора - никаких замечаний к "поведению" автомобиля... Хотя, безусловно, выброс NOx и других вредных веществ, увеличился :-(Catalytic Convertor

"Дергания" (the stumble) были ощутимы примерно при 4000 об/мин. При этом отсутствовали "гуляние" оборотов" и "колебания" (the hesitation) в работе двигателя.  Staggers when Acceleration.

Off. Nissan is descriotion on NSB03-022 (March 15, 2003) "Hesitation on Acceleration": ...IF YOU CONFIRM: An Applied Vehicle has a momentary hesitation when accelerating between 2,000 and 3,000 rpm... ACTIONS:If this bulletin applies: Replace.. , then Perform ECM Reprogramming... 

Good Catalytic ConverterGood Catalytic ConverterВозможна самостоятельная проверка пропускной способности катализатора.  Для этого необходимо снять Oxygen Sensor (aka Lambda zonde) и, установив с помощью переходника  вместо него соответствующий манометр и проверить backpressure.

 Functional Test of Catalytic Converter (for old Vehicles)

1. Run the engine at 2,500 rpm for approximately 2 minutes to heat catalytic converter to operating temperature.

2. Connect a surface temperature probe on exhaust inlet of catalytic converter and measure temperature.

3. Connect surface temperature probe on exhaust outlet of catalytic converter and measure temperature.

4. There should be at least 100°F (38°C) increase in temperature from the inlet to the outlet.

5. If temperature differential is less than specified, catalytic converter should be replaced.

Иногда (при незаведении двигателя) полезно попробовать заводить, выкрутив датчик(и) до катализатора, что открывает выхлопным газам путь наружу.

Exhaust Restriction Test at Oxygen Sensor or CO Test Pipe
Install exhaust backpressure tester in place of Oxygen sensor (or CO test pipe).

1. With engine idling at normal operating temperature, the gauge reading should not exceed 8.6 kPa (1.25 psi, 0,088 atm).

2. Increase engine speed to 2000 rpm. Gauge reading should not exceed 20.7 kPa (3 psi, 0,21 atm).

3. If backpressure at either speed exceeds specification, a restricted exhaust system is indicated.

4. Inspect exhaust system for a collapsed pipe, heat distress or possible internal muffler failure.

5. If no obvious reasons for excessive exhaust system backpressure are found, suspect a restricted catalytic converter.

6. After completing test, coat threads of oxygen sensor (if removed) with anti-seize compound prior to installation.

  Можно также проверить реакцию двигателя при контрольной поездке с выкрученным датчиком.

Более информативна проверка зависимости давления в цилиндре от угла поворота коленвала. Причем "недостатки" пропускной способности катализатора особенно заметны при повышенной скорости вращения двигателя.

Например, при оплавившемся катализаторе можно было наблюдать такую картинку - график давления в цилиндре Camry 2003 (2.4l) г.в. при повышенной скорости вращения двигателя (4,000 rpm). Симптом: двигатель не "раскручивается" более 4000-4200 об/мин, что немного напоминает режим "отсечки подачи топлива" ("RPM Limiter").

Что говорится, полный беспредел - на такте "выпуск" давление в цилиндре почти 3 атм! Хотя на холостом ходу отличия давления при исправном и неисправном катализаторах, - почти незаметны.

 

Датчик перегрева катализатора. 

MMC (GDI, M/T) know it as Catalyst Temperature Sensor. Standart value: 1 MOhm or more (at 20 deg. C). The resistance should be approx. 77 kOhm when the sensor temperature reaches 400 deg. C.

Toyota  использует нечто аналогичное (фото слева). 08/01/03 эти датчики были проверены. При нcattemp.gif (25523 bytes)ормальной температуре их сопротивление - более 10 MOhm, т.е. "бесконечность". При нагреве (газовой горелкой) при температуре примерно 300 deg. C "появлялось" сопротивление (100-150 kOhm), которое при 400-450 deg. C уменьшалось примерно до 30 kOhm.

Из схем подключения "вытекает", что обычно этот датчик подключен к ECM (# "CCO"). Соответствующая лампа на приборном щитке управляется ECM (# "EGW").
Таким образом, on Toyota датчик можно проверить измерением напряжения на контакте "CCO" in DLC (at idle the voltage should be approx. 9-14 v).

График изменения температуры (на входе катализатора) при движении автомобиля.

Catalytic Converter Input/Output Temperature of RX350Ужесточение требований с составу выхлопных газов со стороны U.S. Environmental Protection Agency (EPA) привело к тому, что разработаны, испытаны и с 2004 используются датчики давления в выхлопной системе - exhaust-pressure (top) and EGR differential pressure sensors:

- accuracy (1%),

- pressure range of 6.5-90 psi (45-620 kPa),

- operates on 5-V dc power,

- 0.5-4.5 V dc linear output.

Следует помнить, что из некоторых сервисных бюллетеней некоторых автопроизводителей можно узнать о необходимости замены "родного" катализатора, который может быть причиной «руки друга», т.е. механического разрушения блока цилиндров.

К вопросу о "возможности удаления катализатора" на современных авто. 

С помощью датчика, установленного после него, современные блок управления двигателем достаточно быстро "определяют" его отсутствие (т.е. "удаление" и/или замену на т.н. "пламегаситель") и реагируют соответствующими кодами самодиагностики... Коды неисправности катализатора (P0420, P0430) входят в Top List DTC. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вот так может выглядеть напряжение HO2 Sensors, установленных после катализатора  (post-Cat) на Avensis (AZT220) c 1AZ-FSE

Front Cats on Camry a 05

 

 

 

 

 

Всякого рода "симуляторы" на современном автомобиле - только "повод поговорить" ;-) Т.к. для полноценного "решения" проблемы необходимо перепрограммирование ECM машины.

Reference.

Voltage of Oxygen Sensors after and before TWC (for normal and destructive Cat.) on RX300 (MCU 35L)

Voltage of Oxygen Sensors after and before TWC on Prius

Ссылки на примеры "из жизни": wwwboards.auto.ru/toyota/733352.html (критерии определения неисправности P0420/P0430), Сказка для Валюши (No.10) - стОит почитать :-)))

wwwboards.auto.ru/toyota/520387.html ("причины" этих кодов), wwwboards.auto.ru/toyota/675423.html - цена и без "гарантии". wwwboards.auto.ru/toyota/439614.html, wwwboards.auto.ru/toyota/733352.html, wwwboards.auto.ru/toyota/733397.html (что не стОит делать и почему "вредно" ездить с горящей лампой MIL (aka Check Engine)

 

 

 

2000-2012 al tech page
При перепечатке - согласование обязательно