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Mar 16, 2023

DTC P0420 o P0430: convertitori catalitici

Although modern OBD II technology has simplified catalytic converter

Sebbene la moderna tecnologia OBD II abbia semplificato la diagnostica del convertitore catalitico, è comunque importante comprendere le basi del funzionamento del convertitore catalitico quando si ha a che fare con un codice di errore diagnostico (DTC) P0420 o P0430. I DTC P0420/P0430 indicano che l'efficienza del catalizzatore è inferiore alle soglie predeterminate rispettivamente sulle bancate 1 e 2.

È importante comprendere le basi della chimica del convertitore catalitico e riassumere come diagnosticare i guasti più comuni del convertitore catalitico.

Il termine "Lambda" rappresenta un rapporto stechiometrico o chimicamente corretto aria/carburante (a/f) di 14,7 unità di peso di benzina "pura" per 1,0 unità di peso di aria. Comprendere Lambda è importante perché il convertitore catalitico non crea né distrugge atomi. Invece, cambia semplicemente il modo in cui gli atomi vengono assemblati in composti chimici. I convertitori catalitici funzionano in modo più efficiente a Lambda perché tutta la benzina e l'aria introdotte in un motore possono teoricamente essere ossidate in vapore acqueo e anidride carbonica.

La funzione del moderno convertitore catalitico a tre vie è quella di convertire i vari composti di HC, O2 e N2 in gas più rispettosi dell'ambiente. Per illustrare, la benzina è un composto idrocarburico complesso in cui gli atomi di idrogeno (H) sono legati in varie forme con atomi di carbonio (C). Quando un rapporto a/f di 14,7:1 viene ossidato entro i confini di una camera di combustione, il prodotto di scarico teorico dovrebbe essere puro biossido di carbonio (CO2), vapore acqueo (H2O) e azoto (N2).

Sebbene la costruzione possa variare a seconda dell'applicazione del motore, il comune convertitore catalitico a tre vie contiene uno stadio di riduzione e uno di ossidazione. Per creare la massima superficie, ogni fase è generalmente un substrato a nido d'ape in ceramica o acciaio inossidabile ricoperto da uno strato di lavaggio ruvido di silice e allumina. Entrambi gli stadi del convertitore sono rivestiti con catalizzatori di metalli preziosi che accelerano le reazioni chimiche senza consumarsi.

Il catalizzatore di riduzione comprende generalmente platino, rodio e cerio. Il cerio immagazzina l'ossigeno in eccesso durante i periodi di funzionamento "magro" che può essere successivamente utilizzato per ossidare HC e CO durante i periodi di funzionamento "ricco". Il catalizzatore di ossidazione è generalmente rivestito di platino e palladio. Durante questi processi chimici simultanei, i catalizzatori – platino, rodio, palladio e cerio – rimangono invariati.

La fase di riduzione rompe le molecole di ossido di azoto (2NOx) nelle loro parti componenti O2 e N2. La fase di ossidazione utilizza parte dell'ossigeno generato dalla fase di riduzione per trasformare la CO letale in CO2 non tossica aggiungendo un atomo di ossigeno. Allo stesso modo, la fase di ossidazione ossida l’HC aggiungendo due atomi di H a un atomo di O, producendo vapore acqueo (H2O).

Tutti i sistemi di emissioni OBD II per autovetture e autocarri leggeri costruiti a partire dal 1996 testano l'efficienza del convertitore catalitico eseguendo un test del catalizzatore o "monitor". Il monitor del catalizzatore è un monitor non continuo, il che significa che viene eseguito solo una volta durante ogni singolo ciclo di riscaldamento.

Il monitor "cat" deve soddisfare una serie di condizioni di guida specifiche dell'applicazione chiamate "criteri di abilitazione" prima di poter funzionare. I criteri di abilitazione per un prodotto Honda potrebbero includere DTC P0137, P0138 e P0141 non impostati, avviamento del motore freddo completato e funzionamento a circuito chiuso con velocità del veicolo a 40-55 mph per due minuti, seguito da un periodo di decelerazione fino a 35 mph a valvola a farfalla chiusa.

La maggior parte degli strumenti di scansione professionali indicano quando il monitor per gatti è pronto. All'avvio del monitoraggio del gatto, il PCM esegue un'analisi matematica della differenza tra gli ingressi del sensore di ossigeno a monte e a valle per determinare l'efficienza del convertitore. La formula matematica è progettata anche per filtrare dati "falsi". Quando l'efficienza scende al di sotto di una soglia predeterminata, un P0420 viene memorizzato nella memoria diagnostica del PCM e la spia di malfunzionamento (MIL) si accende.

I convertitori catalitici possono guastarsi a causa di danni fisici, normale degrado, contaminazione, surriscaldamento, disintegrazione interna e restrizione nel substrato. Il danno fisico dovrebbe essere una ragione ovvia per la memorizzazione di un DTC P0420/0430 nella memoria diagnostica.