Het is belangrijk om een basiskennis te hebben van de werking van katalysatoren bij onderhoud. Een verbrandingsmotor creëert warmte-energie door een mengsel van benzine en zuurstof uit de lucht te ontsteken met een hoogspanningsvonk. Helaas blijft er na verbranding een resthoeveelheid koolwaterstoffen (HC), koolmonoxide (CO) en stikstofoxiden (NOX) over. Daarom gebruikt een katalysator edelmetalen zoals platina als katalysator om schadelijke verontreinigende stoffen zoals HC, CO en NOX om te zetten in onschadelijke gassen zoals zuurstof (O2), koolstofdioxide (CO2) en water (H2O). Aangezien een katalysator een chemische reactie zal versnellen zonder te worden verbruikt door het proces zelf, zal de katalysator in theorie eeuwig meegaan. In werkelijkheid bezwijken katalysatoren uiteindelijk voor verontreinigingen door koelvloeistof- en motorolie-additieven en hittestress.
Typen converters "Direct-fit" katalysatoren zijn er in drie basistypen:tweeweg-, drieweg- en drieweg-plus oxidatie-omzetters. Twee-weg "oxidatie" converters worden gebruikt tot 1980 en zijn ontworpen om koolwaterstoffen (HC) en koolmonoxide (CO) te elimineren. Driewegomvormers zijn ontworpen om ook stikstofoxiden (NOX) te elimineren. Een Three-way plus of "dual-bed" converter zorgt ervoor dat atmosferische lucht tussen de driewegkatalysator en een extra oxidatiebed kan worden geïnjecteerd om de motoruitlaat verder te reinigen. De edelmetalen die als katalysator worden gebruikt, worden in moleculaire vorm verdeeld over een ruwe keramische waslaag die het metalen honingraatsubstraat bedekt. De effectiviteit van de converter wordt in principe bepaald door de hoeveelheid edelmetalen die op het honingraatsubstraat aanwezig is. Daarom is het voor zowel leverancier als technicus erg belangrijk om aan de EPA-vereisten te voldoen door de juiste katalysator voor de toepassing te selecteren.
De Katalysatormonitor
Pas nadat de motor is gestart en gereden, loopt de katalysatormonitor. Kortom, de motorregeleenheid (ECM) gebruikt een wiskundig algoritme om de elektrische activiteit van de stroomopwaartse zuurstofsensor (vóór de omzetter) te vergelijken met die van de stroomafwaartse zuurstofsensor. Wanneer de elektrische activiteit van de stroomopwaartse en stroomafwaartse zuurstofsensoren niet voldoet aan de geprogrammeerde parameters, wordt een diagnostische foutcode (DTC) P0420 en/of P0430 opgeslagen in het diagnostische geheugen van de ECM en gaat het oranje waarschuwingslampje "Check Engine" branden.
Omdat de katalysatormonitor wiskundig is gebaseerd, zal een poging om een omvormer te diagnosticeren door de inlaat- en uitlaattemperaturen te vergelijken of door een uitlaatgasanalysator te gebruiken, geen geldige testresultaten opleveren. Wanneer een P420/430 diagnostische probleemcode (DTC) aanwezig is, moet de professionele technicus controleren op gerelateerde ECM-kalibratie-updatebulletins voordat hij een katalysator vervangt. In veel gevallen kan het herprogrammeren van de PCM een hardnekkig P420/430 DTC-probleem oplossen.
Oorzaken van falen van katalysator
Een overslaand ontstekingssysteem is de meest voorkomende oorzaak van een catastrofale storing in de omvormer. De katalysator raakt oververhit omdat de verbranding plaatsvindt in de omvormer in plaats van in de motor wanneer er een storing optreedt. Wanneer de convertor een bedrijfstemperatuur van ongeveer 1.300 graden F overschrijdt, begint het convertorsubstraat te smelten en uitlaatbeperking te veroorzaken. Veelvoorkomende storingen zijn ook een katalysator die lijdt onder een externe impact of verontreinigd is door koelvloeistof van lekkende cilinderkoppakkingen.
Wanneer katalysatoren verkopen
De originele katalysatoren (OE) van de autofabrikant worden in eerste instantie gedekt door een door EPA voorgeschreven garantie van 8 jaar en 80.000 mijl. Alleen als het origineel ontbreekt, een staats- of lokaal emissie-inspectieprogramma niet doorstaat, verstopt is, lekt of fysieke schade heeft opgelopen, kan een nieuwe aftermarket-katalysator worden geïnstalleerd. Bij de meeste voertuigen moet de katalysator worden vervangen wanneer een verlicht "Check Engine"-waarschuwingslampje een storing in de omvormer aangeeft of als de motor zelf niet is geslaagd voor een uitlaatemissietest. Om een uitlaatemissietest te doorstaan, moet de omvormer voldoen aan de exacte configuratie en capaciteit zoals gespecificeerd door de fabrikant van de originele uitrusting (OE). Vanwege de strengere emissienormen vereisen veel andere staten nu katalysatoren die voldoen aan de specificaties van Californië. Denk er bij het verkopen van een katalysator aan om het papierwerk in te vullen zoals vereist door staats- en lokale instanties.
