Catalytic Converter

Как известно, трёхкомпонентный катализатор производит нейтрализацию

The Toyota HCAC system has been adopted in the rear TWC

(«доработку» до безвредного состояния) соединений CO, NОx и CH. Он состоит из керамического каркаса, который имеет слой из металлов, чаще всего 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 в бензин, содержащие тетраэтилсвинец и другие, нынче популярные октаноповышающие 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.
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.

Диагностика неисправностей катализатора, которые фиксируются ECM, не всегда достоверна нынешними мастерами.

Считаю необходимым обратить внимание, 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, 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.

(Автомобиль 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 :-(

"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...

On NSB03-023 - "What to do? if an Applied Vehicle has a slight lack of power during acceleration...

Honda SB 99-064) a '99: SYMPTOM: A slight hesitation when accelerating from a complete stop.

Возможна самостоятельная проверка пропускной способности катализатора. Для этого необходимо снять Oxygen Sensor (aka Lambda zonde) и, установив с помощью переходника вместо него соответствующий манометр, 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.

Exhaust Restriction Test at Oxygen Sensor or CO Test Pipe 1999-01-0271

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" особенно заметны при повышенной скорости вращения двигателя.

Например, при оплавившемся катализаторе можно было наблюдать такую картинку. Что говорится, полный беспредел - на такте "выпуск" давление в цилиндре почти 3 кг/см.кв.

Ужесточение 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 вызвать «руку друга» двигателя.

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

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

Reference.

wwwboards.auto.ru/toyota/733352.html (критерии определения неисправности P0420/P0430)

wwwboards.auto.ru/toyota/733397.html (что не стОит делать и почему "вредно" ездить с горящей лампой MIL (aka Check Engine)