当初、触媒コンバーターは公道走行車用ではありませんでした。 その発明者である Eugen Huadry は当初、採掘や倉庫作業で使用される煙突やオフハイウェイ機器で使用して、排出量を減らして労働者の安全を確保することを意図していました。 それがどれほど効果的であるかを理解した後、彼は自分の発明を公道を走る自動車に使用しようとしました。 残念なことに、当時自動車で使用されていた高品質のガスには四エチル鉛が含まれており、約 1 万マイル後にコンバーターで使用されていた材料が破壊されてしまいました。 この時点で、ユージーンはあきらめました。なぜなら、甘い、甘い、しかし非常に有毒な有鉛ガスを誰もあきらめる方法がなかったからです。
これは、政府が 1975 年までに自動車メーカーが自動車の排出量を 90% 削減しなければならないと発表した 1970 年までは当てはまりました。 自動車メーカーは、義務化は達成不可能だと主張した。 選択肢は本当に 1 つしかなく、それが触媒コンバーターであることは誰もが知っていました。 しかし、それは不可能な偉業でした。 ガソリンから鉛を取り除いた場合、彼らが作っていた高馬力、高圧縮エンジンをどのように維持するのでしょうか? ガソリンのオクタン価を上げることでエンジンのノックを避けるために鉛が使用されていたため、鉛がなければ同じ方法でエンジンを製造し続けることはできませんでした. しかし、その時代は終わりに近づいており、技術と高品質の燃料はまだ遠い道のりだったので、長い間消えていました. そのため、自動車メーカーはゆっくりとエンジンを新しい時代に適応させ始め、最終的に有鉛ガソリンは廃止されました。
排気システムに住むこれらの魔法の獣について少し背景を説明したので、それらがどのように機能するかについて話しましょう. 診断しようとするとき、何かがどのように機能するかを理解する必要があります。 まず、触媒コンバーターはフィルターではありませんが、説明の仕方から、誰かがその結論に達する方法は理解できます。 また、フィルターであるディーゼル微粒子フィルターが登場したため、コンバーターもフィルターであると想定するのは簡単です。 しかし、触媒コンバーターは特定の金属、熱、酸素を触媒として利用して反応を起こし、環境に害を及ぼすガスを環境に害を及ぼさないガスに再配置します。 また、何も削除せず、単に並べ替えているだけなので、ラムダ計算機を使用して、排気ガスの測定内容から空燃比を決定できます。 コンバーターの前か後か。 これは、触媒コンバーターの状態を判断するための重要なツールです。 簡単に言えば、空燃比が正しくない場合、コンバーターは機能しません。
通常、OBD2 車両の恐ろしい P0420/430 コードに関連付けられている、潜在的に故障したコンバーターを診断する前に、エンジンやさまざまなコンポーネントが正常に動作し続けることに他の問題があるはずはありません。 コンバーターへの適切な入力がない場合、適切な出力は得られません。 または、簡単に言えば、ガベージ イン、ガベージ アウトです。 質量空気流量センサー、酸素センサー、点火システムなどは正常に動作する必要があります。
通常よりもわずかに遅いスイッチング時間を持つ酸素センサーのような単純なものは、スモッグテストでコンバーターの故障のように見えるものにつながる可能性があるほど、空燃比を遠くに投げ出す可能性があります. これを確認する簡単な方法は、保留中のコードを含め、エンジン制御モジュールに保存されている他のトラブル コードをチェックすることです。
触媒コンバーターの機能をチェックするために実行できるテストがいくつかあります。 難易度はさまざまですが、最もアクセスしやすいものから始めるのが理にかなっています。 このテストは、純粋にコンバーターの温度に基づいており、実行する最も基本的なテストです。 まず、車を運転してコンバーターを温度まで上げる必要があります。 一部の人々が考えていることにもかかわらず、これは多くの運転を必要としません。 高速道路をちょっとドライブするか、街中を数ブロック歩くだけで十分です。 必要に応じて、コンバーターにアクセスできるように、車両を安全に持ち上げてジャッキ スタンドに置きます。 赤外線温度計を使用して、コンバータの前後の温度を測定します。 コンバーターの出口は、入口よりも約 150 度高くする必要があります。 コンバーター内部で起こる化学反応が温度上昇の原因です。
では、気温が変わらなかったら？ さて、ここにはいくつかの要因があります。 コンバーターが正しく機能するには、空燃比が正しくなければなりません。 コンバーターの交換を検討する前に、燃料制御を担当する部品が正常に動作していることを確認することをお勧めします。 わずか数ミリ秒のずれがある上流の酸素センサーは、空燃比に大混乱をもたらす可能性があり、コンバーターはその仕事を効果的に行うことができません. 私は、上流の酸素センサーを交換するだけで、総汚染者になる危機に瀕している90年代後半のBMWをいくつか修正しました. 古い OBD2 診断システムは、酸素センサーの切り替え時間のわずかな変化を検出できるほど高度ではありませんでした。 そのため、酸素センサーが故障している可能性があり、見当がつかない. ここで役立つモード 6 データと呼ばれるものがありますが、それはまた別の機会に。
この時点で、コンバーターの機能において酸素センサーが重要な役割を果たしていることに気付いたかもしれません。 それらは、空燃比を正しく保ち、エンジンと排出システムを正常に機能させるための車両のツールです。 フロントセンサーはエンジンから直接出る酸素含有量を監視し、燃料トリムの調整に使用されますが、リアセンサーはコンバーターを出る酸素含有量を監視するためにあります。 酸素貯蔵はコンバーターが機能するための鍵であり、コンバーターが故障していないことを確認するために、リアセンサーはエンジン制御モジュールによって注意深く監視されています。 これは、常にスイッチングしているフロント センサーと、スイッチングしているはずのリア センサーとの間の切り替え比率を調べる ECM に分解されます。 比率が1:1に近づくと、ECMはコンバーターが酸素を適切に保存できなくなったと想定し、P0420/430のトラブルコードを設定する可能性があります.
ありがたいことに、半機能の診断スキャンツールを持っている人なら誰でも、エンジン制御モジュールが見るのと同じ酸素センサーデータを見ることができます. ライブデータを表示し、コンバーターの前の酸素センサー (上流) とコンバーターの後の酸素センサー (下流) を比較する機能は、この診断手順の鍵です。 しかし、最初に、すべてが温度に達している必要があります。 ブロックの周りを数周するか、エンジンを2000 rpmで数分間ドライブウェイに座っているだけで十分です。 仕事を終わらせるものなら何でも。 次に、ライブ データ メニューをプルアップし、検出前と検出後の酸素センサーを選択します。場合によっては、空燃比センサーと検出後の酸素センサーを選択します。 正しいデータがプルアップされたので、見てみましょう。ただし、一部のコンバーターはアイドル時に冷却される可能性があり、不正確な結果につながる可能性があるため、アイドル状態ではありません。 そのため、エンジンを約 2000 rpm に保持するか、ドライブし、一定の巡航速度でデータを記録します。 データを記録できるスキャン ツールを持っていない場合は、友人をつかんで、電話を使用してデータを記録してもらいます。 フロント センサーはリッチ (0.7 ボルト以上) からリーン (0.2 ボルト以下) に急速に切り替わりますが、リアはほとんど切り替わりません。 10 個または 11 個のフロント スイッチごとに、リア酸素センサーのスイッチは 6 個未満にする必要があります。 切り替え比率が 1 対 1 に近い場合は、コンバーターが酸素を貯蔵できなくなっており、交換が必要であることを意味します。
ただし、確かに、新しいコンバーターにかなりの金額を投じる前に、さらに証拠を取得するためのテストがもう 1 つあります。 正直に言うと、場合によってはかなり高価になる可能性があります。 酸素貯蔵能力試験に入ります。 これは、コンバーターが故障しているかどうかを確認するための最も確実なテストであり、セットアップにはいくつかの追加手順が必要です。 ここでもスキャン ツールが必要で、酸素センサー テストと同じデータにアクセスする必要があります。 スキャン ツールと一緒に小さなプロパン ボトルが必要です。 少し奇妙に聞こえるかもしれませんが、ここで私を信じてください、それは重要です. だから、ハンク・ヒルを誇りに思って、プロパンとバルブを手に入れてゆっくりと放出してください. キャブクリーナーのようなものを試すこともできますが、吸気口に導入する量を制御することははるかに難しく、エンジンがつまずいたり失速したりする可能性が高くなります.
OSC テストの目的は、人工的にリッチな状態を作り、コンバーターをリッチ混合物であふれさせて、残っている貯蔵酸素を除去することです。 ここでプロパンの出番です。スキャン ツールをセットアップしたら、プロパンを吸気口に導入する方法を見つけて、それがマス エアフロー センサーの後にあることを確認する必要があります。 熱線を使用する空気流量センサーには、多少のリスクがあります。 次に、適切なデータを使用してスキャン ツールをセットアップし、コンバーターがウォームアップされていることを確認してから、プロパンを吸気口にゆっくりと導入し、エンジンがつまずかないようにします。 これは、スキャン ツールでデータを見ながら、約 5 ～ 6 秒間実行する必要があります。 酸素センサーは両方とも完全にリッチで、この時点でプロパンをオフにする必要があります。 ECMはエンジンをリーンにし、排気ガスを酸素であふれさせ、ほぼ即座に、上流センサーが可能な限りリーンになるように読み取ります。 コンバーターが可能な限り多くの酸素を吸収している間、下流のセンサーはリッチなままであり、それ以上保持できなくなると、過剰な酸素がコンバーターから排出されるため、下流のセンサーはリーンになります。 これには少なくとも 2 秒かかりますが、優れたコンバーターでは最大 5 秒かかる場合があります。 故障したコンバーターは通常、酸素を吸収できなくなるため、ほとんどすぐに希薄になります。
最後のステップは、故障したコンバーターを新しい OEM またはアフターマーケット コンバーターと交換することです。 カリフォルニア、コロラド、またはニューヨークにお住まいの場合は、これらの州での使用が認定されているアフターマーケット コンバーターを選択する必要があります。 ほとんどのメーカーは、Web サイトでこれを指定します。 市場には、故障したまたは故障したコンバーターを「きれいにする」と主張する化学薬品または添加剤がいくつかありますが、私の経験からすると、それらは機能しません。 コンバーターが完成し、酸素を貯蔵する能力が失われると、元に戻ることはありません。