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Nouvelles stratégies de diagnostic du convertisseur catalytique

Les codes d'efficacité du convertisseur catalytique peuvent être un long chemin de diagnostic qui peut soit conduire à un client satisfait, soit à un retour coûteux. Il y a de fortes chances que le convertisseur d'origine n'ait pas échoué de lui-même, mais les conditions en amont ont accéléré sa disparition. La plupart des pannes de convertisseur catalytique peuvent être attribuées à des problèmes causés par ce qui se passe dans la chambre de combustion.

Presque chaque pièce du moteur détermine sa durée de vie. Il peut s'agir d'une ligne de code informatique défectueuse qui pulse un injecteur trop longtemps, ou il peut s'agir d'un segment de piston coincé qui permet à l'huile d'être aspirée dans la chambre de combustion. Ces petits détails peuvent limiter la durée de vie d'un pot catalytique.

Chimie de base

Le platine, le palladium, le rhodium et le cérium stockent l'oxygène dans le convertisseur pendant les périodes de fonctionnement pauvre ou par une source d'air externe. L'oxygène est utilisé pour oxyder les hydrocarbures et les gaz toxiques pendant les périodes de fonctionnement « riche ». Cette oxydation transforme le monoxyde de carbone (CO) nocif en dioxyde de carbone (CO2). Il oxydera également l'hydrocarbure ou le carburant en le transformant en produits carbonés inertes et en eau (H2O). C'est ce qu'on appelle la réduction de la chimie et décompose les molécules en parties plus petites. Les métaux précieux agissent comme des catalyseurs dans le processus et ne sont pas modifiés, ils stockent et utilisent simplement l'oxygène pour décomposer les produits de combustion.

Cependant, ils ne peuvent pas décomposer ou oxyder certains produits chimiques dans le flux d'échappement. Si le catalyseur est bloqué par du carbone, de la silice ou du phosphore, le convertisseur ne fonctionnera pas.

 

Le Code

Pour qu'un code d'efficacité du catalyseur soit défini, un certain nombre de critères doivent être remplis. Les critères d'activation spécifiques sont différents pour presque tous les véhicules. Pour qu'un code soit défini, le capteur d'oxygène ou d'air carburant et le capteur d'oxygène arrière doivent voir une réduction de l'efficacité du convertisseur. En d'autres termes, si le niveau d'oxygène avant et après le convertisseur ne change pas, le convertisseur ne fonctionne pas.

Mais ce n'est pas une réussite ou un échec automatique. Les capteurs d'oxygène doivent voir cette perte d'efficacité sur un certain nombre de conditions de cycle de conduite. C'est pourquoi il peut s'écouler quelques heures ou quelques jours avant que le voyant ne se rallume après l'effacement d'un code d'efficacité et qu'aucun autre entretien ne soit effectué.

Sur la plupart des véhicules, un code d'efficacité ne sera pas défini si un code de chauffage de capteur d'oxygène ou tout code lié au capteur d'oxygène est défini. Il en va de même pour les capteurs de température de liquide de refroidissement et d'air. Vous ne pouvez réparer ces éléments que pour que le client revienne avec le témoin de vérification du moteur allumé et un ensemble de codes d'efficacité.

Même si le convertisseur fonctionne en dessous de 95% d'efficacité ou si le capteur d'oxygène est mauvais, les chances que la lumière se rallume sont minces. Si vous effacez le code, le voyant peut rester éteint pendant un certain temps jusqu'à ce que le système passe par deux cycles de préparation. Cela peut prendre quelques jours ou quelques semaines. Mais aucune bonne action ne reste impunie. Le client reviendra et votre solution rapide sera oubliée.

Une chose à garder à l'esprit à propos des moniteurs OBD II non continus est qu'ils peuvent ne pas détecter un problème tant que le véhicule n'a pas été conduit plusieurs fois et que les conditions sont bonnes pour détecter le défaut. Par conséquent, chaque fois que vous résolvez un problème OBD II, il est très important d'utiliser un outil d'analyse qui peut vous dire si tous les indicateurs de préparation du moniteur ont été définis. Si un ou plusieurs moniteurs ne sont pas prêts, le véhicule devra être conduit à différentes vitesses et charges jusqu'à ce que tous les moniteurs soient réglés. Alors, et alors seulement, vous obtiendrez un diagnostic précis de l'OBD II.

Qu'est-ce que l'efficacité ?

Le convertisseur a une cote d'efficacité qui est calculée par le véhicule. Ce nombre évalue la quantité de réduction qui se produit dans le convertisseur et sa capacité à stocker l'oxygène. Mais, l'efficacité du convertisseur est liée à la compensation de carburant du moteur. La plupart des moteurs modifient minutieusement la compensation de carburant pour reconstituer l'oxygène dans le convertisseur et ajouter du carburant pour la réduction. Cela aide à maintenir le convertisseur à la bonne température pour un fonctionnement plus efficace.

Si un moteur tourne trop riche, il ne peut pas stocker d'oxygène. S'il est trop pauvre, le processus de réduction peut ne pas se produire en raison d'une incapacité à chauffer.

Si le moteur a affaire à un tuyau d'aspiration qui fuit ou à un injecteur bloqué, il ne peut pas changer correctement le mélange de carburant pour reconstituer l'oxygène et réduire les contaminants nocifs.

L'efficacité du convertisseur peut être vérifiée avec certains outils d'analyse ainsi que la commutation entre riche et maigre. Les oscilloscopes de laboratoire peuvent également être utilisés pour surveiller la commutation. Le seuil d'efficacité du convertisseur d'un véhicule fait partie du logiciel d'un véhicule. Une fois que l'efficacité tombe en dessous d'un niveau spécifié et que d'autres critères sont remplis, un code d'efficacité sera défini. Le logiciel est conçu pour filtrer les données qui peuvent être des signaux erronés ou aléatoires susceptibles d'interférer avec le capteur d'oxygène.

La plupart des convertisseurs commencent à une efficacité d'environ 99 % lorsqu'ils sont neufs et diminuent rapidement à environ 95 % d'efficacité après environ 4 000 milles de conduite. Tant que l'efficacité ne diminue pas de plus de quelques points de pourcentage, le convertisseur fera un bon travail de nettoyage de l'échappement. Mais si l'efficacité tombe bien en dessous de 92%, la lampe MIL s'allumera généralement. Avec des véhicules qui répondent aux exigences plus strictes LEV (Low Emission Vehicle), il y a encore moins de marge de manœuvre. Une baisse de l'efficacité du convertisseur de seulement 3 % peut faire en sorte que les émissions dépassent les limites fédérales de 150 %. La norme LEV n'autorise que 0,225 gramme par mile d'hydrocarbures, ce qui est presque rien.

Logiciel

Certains véhicules ont des moniteurs d'efficacité du catalyseur plus sensibles. Cela signifie que les tests et les paramètres de test qui ont été programmés en usine pour l'efficacité du convertisseur peuvent être un peu trop sensibles ou que le cycle de conduite est trop étroit. La programmation peut ne pas tenir compte des conditions réelles.

De nombreux équipementiers publieront des étalonnages de gestion du moteur mis à jour qui modifient les critères d'activation des moniteurs de catalyseur. Le nouvel étalonnage peut ensuite être re-flashé sur l'ECM ou le PCM. Pour un véhicule avec un convertisseur endommagé, le re-flash ne fera rien. Pour un convertisseur proche du seuil, cela peut prolonger la durée de vie du convertisseur et empêcher le voyant de s'allumer pendant 10 000 ou 80 000 miles.

C'est toujours une bonne idée de vérifier si la voiture a le dernier calibrage si le convertisseur est remplacé; cela peut vous éviter un retour sur la route.

Consommation d'huile

GM, Toyota, Honda et d'autres fabricants ont publié des bulletins de service technique (BST) concernant une consommation excessive d'huile. La plupart de ces problèmes concernent la désactivation des cylindres et le calage variable des soupapes.

Le principal responsable de ces problèmes est le vide généré dans les cylindres qui aspirent l'huile moteur au-delà des segments et dans la chambre de combustion. Sur les véhicules avec désactivation du cylindre, le cylindre désactivé est une pression négative et aspirerait des gouttelettes d'huile dans le carter de vilebrequin au-delà de l'anneau et éventuellement dans le convertisseur. Cela s'est produit sur certains moteurs GM et Honda.

Sur certains véhicules à calage variable des soupapes (généralement sur les cames d'échappement et d'admission), le calage des soupapes peut produire des pressions de vide supérieures à la normale qui pourraient aspirer l'huile au-delà des anneaux. Ce fut le cas pour certains modèles Toyota récents.

Bien que l'huile qui traverse les segments soit déjà assez mauvaise, l'huile emprisonnée dans les segments peut se carboniser et endommager les parois du cylindre. Cela peut entraîner encore plus de dégâts et plus de consommation d'huile.

Le problème de consommation d'huile doit être résolu avant le remplacement du convertisseur. La solution la plus courante est un nouveau logiciel de gestion du moteur conçu pour réduire les pressions négatives des cylindres. Certains fabricants ont également publié des écrans anti-éclaboussures et des vannes d'huile spéciaux pour atténuer le problème.

Fuites de liquide de refroidissement

Les composants chimiques du liquide de refroidissement du moteur peuvent bloquer et empêcher les métaux précieux du catalyseur de stocker l'oxygène et de réduire les composants toxiques des gaz d'échappement. Ce n'est pas le liquide de refroidissement qui peut endommager le catalyseur, mais les silicates, phosphates et autres produits chimiques ajoutés au liquide de refroidissement pour empêcher la corrosion. Les ingénieurs ont utilisé des produits chimiques alternatifs et des niveaux inférieurs pour empêcher les fuites de liquide de refroidissement d'endommager un convertisseur. C'est pourquoi il est essentiel d'utiliser le bon liquide de refroidissement pour un véhicule.

Certains véhicules sont connus pour les fuites de joint de culasse et d'admission. Certaines de ces fuites peuvent suinter avec le temps et finir par endommager le convertisseur. La plupart des systèmes de refroidissement modernes ne nécessitent pas de remplissage régulier du liquide de refroidissement. Souvent, les systèmes de refroidissement fermés peuvent parcourir 20 000 miles sans avoir besoin de liquide de refroidissement supplémentaire. Mais si un conducteur doit faire l'appoint de liquide de refroidissement tous les mois, il risque d'endommager le convertisseur.

Vérifiez toujours la pression du système de refroidissement et vérifiez la présence de gaz d'échappement dans le liquide de refroidissement avant de remplacer un convertisseur. Même la plus petite des fuites peut tuer un convertisseur catalytique.

Entretien

Au cours des deux dernières décennies, les plus grands progrès de la technologie des moteurs ont eu lieu dans la chambre de combustion. En utilisant des caméras à grande vitesse et des fenêtres en quartz pour voir à l'intérieur d'une chambre de combustion, les ingénieurs sont sur le point de modifier la forme de la chambre de combustion pour produire le meilleur front de flamme possible qui produit plus de puissance, brûle le carburant plus complètement et à un taux de compression plus élevé. C'est ce qu'on appelle l'efficacité thermique.

Mais, cette augmentation du rendement le rend plus sensible aux modifications de la chambre de combustion par manque d'entretien. Les dépôts de carbone sur les pistons et les soupapes peuvent modifier le schéma de pulvérisation du carburant et la vitesse de l'air dans la chambre de combustion. Cela peut provoquer des ratés d'allumage et envoyer du carburant non brûlé au convertisseur catalytique.

Si les bougies d'allumage sont usées, un événement de combustion manqué peut entraîner l'envoi de carburant brut vers le convertisseur et sa combustion. Cela peut entraîner la mort prématurée du convertisseur. Si le conducteur continue à conduire avec un raté, il peut tuer un convertisseur en quelques milliers de kilomètres.

Depuis 1986 et l'introduction des spécifications d'huile GF1, les niveaux de zinc, de phosphore et de soufre des huiles moteur ont été réduits pour prolonger la durée de vie du convertisseur catalytique afin que le fabricant puisse respecter la garantie d'émissions d'au moins 80 000 miles.

Le zinc, le phosphore et le soufre peuvent contaminer le catalyseur et réduire la durée de vie du convertisseur, même sur les moteurs à faible kilométrage qui consomment très peu d'huile. Si une huile moteur de course, diesel ou agricole contenant des niveaux élevés de ces additifs est utilisée, le convertisseur sera définitivement endommagé.

Des filtres à air obstrués peuvent raccourcir la durée de vie du convertisseur. Ne pouvant pas aspirer suffisamment d'air, le filtre à air obstrué peut enrichir le mélange de carburant.

 

Autres éléments à prendre en compte

Vannes PCV : La tension du ressort d'un clapet anti-retour PCV est essentielle à la durée de vie du convertisseur catalytique. S'il y a trop peu de tension, des quantités excessives d'huile peuvent pénétrer dans la chambre de combustion. S'il y a trop de tension, cela pourrait provoquer des boues d'huile. Ne considérez jamais ce dispositif antipollution peu coûteux comme acquis, car il pourrait détruire un dispositif antipollution plus coûteux.

Certains véhicules plus récents utilisent une soupape PCV électronique pour contrôler les vapeurs du carter de vilebrequin. Certains TSB ont été émis et les étalonnages du moteur de re-flash ont été modifiés pour aider à prolonger la durée de vie du convertisseur.

Vibration : Des suspensions et des supports d'échappement cassés peuvent entraîner la défaillance de la structure interne du convertisseur. Les signes de ce type de dommage peuvent être un convertisseur restreint.

Mastic : N'utilisez jamais de produits d'étanchéité à base de silicone ou non homologués sur des systèmes ou des composants qui pourraient pénétrer dans la chambre de combustion. La plupart des produits d'étanchéité peuvent contaminer le catalyseur et le capteur d'oxygène et les empêcher de fonctionner.

Problèmes EGR :Les systèmes EGR sont conçus pour réduire les oxydes d'azote (NOx) responsables du smog en faisant recirculer une partie des gaz d'échappement de chaque cylindre du moteur dans le collecteur d'admission. Ce processus abaisse les températures de combustion. Un débit restreint peut entraîner des émissions élevées de NOx et une détonation (cognement ou cliquetis du moteur) dans certaines conditions de conduite. Ce type de raté peut endommager un convertisseur.