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Mar 16, 2023

P0420 ou P0430 DTCs: Conversores Catalíticos

Embora a moderna tecnologia OBD II tenha simplificado o conversor catalítico

Embora a moderna tecnologia OBD II tenha simplificado o diagnóstico do conversor catalítico, ainda é importante entender os fundamentos das operações do conversor catalítico ao lidar com um código de problema de diagnóstico P0420 ou P0430 (DTC). Os DTCs P0420/P0430 indicam que a eficiência do catalisador está abaixo dos limites predeterminados nos bancos de cilindros 1 e 2, respectivamente.

É importante entender os fundamentos da química do conversor catalítico e resumir como as falhas comuns do conversor catalítico podem ser diagnosticadas.

O termo "Lambda" representa uma proporção estequiométrica ou quimicamente correta de ar/combustível (a/f) de 14,7 pesos unitários de gasolina "pura" para 1,0 pesos unitários de ar. Entender o Lambda é importante porque o conversor catalítico não cria nem destrói átomos. Em vez disso, simplesmente muda a forma como os átomos são montados em compostos químicos. Os conversores catalíticos operam com mais eficiência no Lambda porque toda a gasolina e o ar induzidos em um motor podem, teoricamente, ser oxidados em vapor d'água e dióxido de carbono.

A função do conversor catalítico de três vias moderno é converter os vários compostos de HC, O2 e N2 em gases mais ecológicos. Para ilustrar, a gasolina é um composto de hidrocarboneto complexo no qual átomos de hidrogênio (H) estão ligados de várias formas a átomos de carbono (C). Quando uma proporção de 14,7:1 a/f é oxidada dentro dos limites de uma câmara de combustão, o produto de exaustão teórico deve ser dióxido de carbono puro (CO2), vapor de água (H2O) e nitrogênio (N2).

Embora a construção possa variar de acordo com a aplicação do motor, o conversor catalítico comum de três vias contém um estágio de redução e oxidação. Para criar a área de superfície máxima, cada estágio é geralmente um substrato alveolar de cerâmica ou aço inoxidável coberto com uma camada áspera de sílica e alumina. Ambos os estágios do conversor são revestidos com catalisadores de metais preciosos que aceleram as reações químicas sem serem consumidos.

O catalisador de redução geralmente inclui platina, ródio e cério. O cério armazena o excesso de oxigênio durante os períodos de operação "pobre" que pode ser usado posteriormente para oxidar HC e CO durante os períodos de operação "rica". O catalisador de oxidação é geralmente revestido com platina e paládio. Ao longo desses processos químicos simultâneos, os catalisadores – platina, ródio, paládio e cério – permanecem inalterados.

A etapa de redução quebra as moléculas de óxido de nitrogênio (2NOx) em suas partes componentes de O2 e N2. O estágio de oxidação usa parte do oxigênio gerado pelo estágio de redução para transformar o CO letal em CO2 não tóxico, adicionando um átomo de oxigênio. Da mesma forma, o estágio de oxidação oxida o HC adicionando dois átomos de H a um átomo de O, o que produz vapor de água (H2O).

Todos os sistemas de emissões OBD II de carros de passageiros e caminhões leves construídos desde 1996 testam a eficiência do conversor catalítico executando um teste de catalisador ou "monitor". O monitor do catalisador é um monitor não contínuo, o que significa que o monitor funciona apenas uma vez durante qualquer ciclo de aquecimento.

O monitor "cat" deve atender a um conjunto de condições de direção específicas do aplicativo chamadas "critérios de habilitação" antes de poder ser executado. Os critérios de habilitação para um produto Honda podem incluir DTCs P0137, P0138 e P0141 não definidos, partida do motor frio concluída e funcionando em circuito fechado com velocidade do veículo de 40-55 mph por dois minutos, seguido por um período de desaceleração para 35 mph em acelerador fechado.

A maioria das ferramentas de varredura profissionais indica quando o monitor de gato está pronto. Quando o monitor cat começa, o PCM realiza uma análise matemática da diferença entre as entradas do sensor de oxigênio a montante e a jusante para determinar a eficiência do conversor. A fórmula matemática também foi projetada para filtrar dados "falsos". Quando a eficiência cai abaixo de um limite predeterminado, um P0420 é armazenado na memória de diagnóstico do PCM e a luz indicadora de mau funcionamento (MIL) é ligada.

Os conversores catalíticos podem falhar devido a danos físicos, degradação normal, contaminação, superaquecimento, desintegração interna e restrição no substrato. Danos físicos devem ser uma razão óbvia para um DTC P0420/0430 ser armazenado na memória de diagnóstico.