Auto >> Automobiel >  >> Motor

Efficiëntie van katalysatoren:meer dan wat je ziet

Motormanagementsystemen compenseren veranderingen in belastingen, motortoerental en temperaturen door de hoeveelheid vonkvervroeging/vertraging, brandstofinjectie en zelfs wanneer de in- en uitlaatkleppen openstaan ​​aan te passen.

Deze aanpassingen kunnen alleen zoveel doen. De uitlaatemissies worden verder teruggedrongen door uitlaatgasrecirculatie (EGR) en secundaire luchtinjectiesystemen. De laatste verdedigingslinie is de katalysator. Maar katalysatoren zijn ook de eerste slachtoffers als iets stroomopwaarts niet goed werkt.

Secundaire luchtinjectiesystemen

Secundaire luchtinjectiesystemen pompen buitenlucht in de uitlaatstroom zodat onverbrande brandstof kan worden verbrand. Vroege systemen hebben een riemaangedreven luchtpomp. Nieuwere aangezogen systemen gebruiken het vacuüm dat wordt gecreëerd door een uitlaatpuls om lucht in de pijp te trekken. De nieuwste systemen gebruiken een elektromotor om lucht te pompen. Deze systemen zijn cruciaal voor de

e levensduur van de katalysator.

EGR

Wanneer dingen in de verbrandingskamer opwarmen tot temperaturen rond de 1.300°C of 2.500°F, beginnen zuurstof en stikstof met elkaar te combineren en vormen NOx en CO.

EGR-systemen brengen een kleine hoeveelheid uitlaatgassen in de verbrandingskamer om de temperatuur en vorming van

. te regelen

Dit wordt bereikt door het lucht/brandstofmengsel te verwateren met inerte uitlaatgassen. Dit vertraagt ​​het verbrandingsproces en verlaagt de verbrandingstemperatuur tot niveaus waarbij NOx geen NOx vormt.

Nieuwere voertuigen met variabele kleptiming op zowel uitlaat- als inlaatnokkenassen kunnen de timing aanpassen zodat een kleine hoeveelheid uitlaatgas tijdens de inlaatslag terug in de kamer wordt gezogen.

O Xygen- en lucht/brandstofverhoudingssensoren

Het belangrijkste om te begrijpen is dat de zuurstofsensoren geen onverbrande brandstof, stikstofmonoxide of de temperatuur van de gassen die in of uit de katalysator komen, kunnen detecteren. Ook kan een zuurstofsensor niet bepalen of een koelvloeistoflek de katalysator heeft vergiftigd. Het meet alleen de hoeveelheid zuurstof met betrekking tot Lambda en maakt aannames over wat er in de verbrandingskamer en de converter gebeurt.

Zuurstofsensoren en sensoren voor de lucht/brandstofverhouding bewaken de zuurstofniveaus aan beide zijden van een converter en de brandstofafwerking. Als de converter zijn werk doet, zal het zuurstofgehalte op de uitlaat lager zijn. Deze gegevens worden door de PCM gebruikt om te bepalen of de katalysator efficiënt werkt.

Informatie over het zuurstofgehalte is veel beter op moderne voertuigen met sensoren voor lucht/brandstofverhouding en breedbandzuurstofsensoren. Vroege zuurstofsensoren detecteren alleen dat het mengsel iets rijker of armer is dan de stoichiometrische verhouding. Nieuwere sensoren kunnen uitlaatgasmengsels meten die ver buiten de stoichiometrische verhouding liggen.

Katalysator

De katalysator bevat een katalysatormateriaal dat onverbrande koolwaterstoffen, stikstofoxiden en koolmonoxide omzet in stikstof, kooldioxide en water. In plaats van de gassen te comprimeren en te ontsteken zoals een verbrandingskamer, worden de gassen door verwarmde kanalen geleid die bedekt zijn met reactieve stoffen.

Platina, palladium en rhodium zijn de reactieve of katalysatoren die reageren op bepaalde gassen en stoffen. Wanneer deze materialen worden verwarmd, breken ze enkele schadelijke moleculen af ​​tot minder schadelijke stoffen. Bij andere gassen binden de katalysatoren zuurstof aan de moleculen om ze onschadelijk te maken.

Twee voorwaarden kunnen een katalysator doden. Ten eerste kunnen rijke brandstofmengsels en uitlaatlekken overmatige hitte veroorzaken, waardoor de matten kunnen eroderen en uiteindelijk het keramische substraat kan smelten. Ten tweede kan vervuiling door olie, koelvloeistof en andere stoffen zoals afdichtingsmiddelen de katalysatoroppervlakken verstoppen.

Alles wat door de verbrandingskamer komt en de voorkant van de converter bereikt, kan de efficiëntie van de katalysator verminderen. Vloeistoffen zoals antivries van lekkende spruitstukken en olie van lekke koppakkingen staan ​​bovenaan de lijst van onruststokers.

Alles samenvoegen

Uitlaatefficiëntiecodes worden zelden op zichzelf ingesteld. De codes kunnen onder meer lean, misfire en/of codes met betrekking tot brandstofafwerkingen op lange of korte termijn omvatten. Als je alleen maar de codes achtervolgt door de converter te verwisselen, zou je jezelf kunnen voorbereiden op een comeback.

Een convertor en zijn gemeten efficiëntie zijn zelden gerelateerd aan het oppervlak van de katalysator of de hoeveelheid resterende edelmetalen. Het instellen van een efficiëntiecode is direct gerelateerd aan de motor en wat er in de verbrandingskamer gebeurt.

Oplossingen

Een van de meest effectieve manieren om een ​​katalysator te diagnosticeren, is door de uitlaatgassen te bemonsteren met een vijfgasanalysator. U denkt misschien dat gasanalysatoren bedoeld waren voor oudere voertuigen, oude emissienormen en door OE aanbevolen procedures, maar door een vijfgasanalysator op moderne voertuigen te kunnen gebruiken, kunt u omvormerproblemen sneller en met minder terugval oplossen, omdat de analysator kijkt naar onverbrande koolwaterstoffen en NOx-niveaus, twee dingen die een zuurstofsensor niet kan meten.