En vehiculos modernos el avance de la tecnologia permite el uso de convertidores cataliticos de tres vias. Este convertidor catalitico de tres vias convierte simultaneamente tres emisiones nocivas para la salud en tres gases inocuos o inofensivos.

 

 

Tanto los HC (hidrocarburos) como el CO (monoxido de carbono) son convertidos en agua (H2O) y dioxido de carbono (CO2). Los oxidos de nitrogeno Nox son convertidos en nitrogeno (N) y en agua.

EL catalizador es mucho mas eficiente convirtiendo HC, CO y Nox cuando la relacion de aire combustible es estequiometrica (combinacion especifica de sustancias quimicas que reaccionan exactamente entre si para producir nuevos compuestos sin que quede nada de ellas luego de la reaccion), lo cual significa que es una relacion de aire combustible de 14.7:1.

Las regulaciones del sistema OBDII requieren el monitoreo de la eficiencia del convertidor catalitico. Cuando el sistema del catalizador se ha deteriorado a tal punto que las emisiones del vehiculo aumentan 1,5 veces lo standard, se enciende la luz MIL (malfunction indicator lamp).

El contenido de oxigeno en el catalizador es importante para la eficiencia en convertir gases del escape. Cuando se presenta una relacion de aire/combustible pobre por un periodo de tiempo extenso, la cantidad de oxigeno en el catalizador puede alcanzar un valor maximo. Cuando se

presenta una relacion de aire/combustible rica por un periodo de tiempo extenso, la cantidad de oxigeno en el catalizador puede verse reducida.

Cuando esto ocurre, el catalizador falla en el momento de convertir gases. Se dice que el catalizador esta » Punch Through» en español es algo asi como atravesado.

La operación del catalizador depende de su habilidad de almacenar y liberar oxigeno necesario para completar la reaccion quimica de reduccion de eminiones. A medida que el catalizador se deteriora, su propia habilidad de almacenar oxigeno se ve reduccida. Desde el momento en que la habilidad del catalizador de almacenar oxigeno es directamente proporcional a su propia operación, el mismo oxigeno almacenado puede ser usado como un indicador de la correcta performance del catalizador. Para llevar a cabo esto, se necesitan dos sensores de oxigeno. Mediante la utilizacion de un sensor de oxigeno delantero al convertidor catalitico (upstream), y un segundo sensor de oxigeno ubicado detras del convertidor catalitico (downstream), el oxigeno almacenado puede ser determinado mediante la comparacion de las distintas señales de los dos sensores de oxigeno.

Como el PCM (Powertrain Control Module) constantemente ajusta la mezcla de aire/combustible hasta que sea estequiometrica, el cambio del contenido de oxigeno en el sensor trasero (downstream) es menos notable. EL sensor de oxigeno delantero (upstream) incrementa y disminuye el voltaje mas rapidamente que el sensor de oxigeno trasero (downstream).

Debido a los efectos del convertidor catalitico, el oxigeno contenido en el sensor de oxigeno trasero (downstream) debera permanecer estable. Por ende, el voltaje desde el sensor de oxigeno downstream cambia muy lentamente.

Para monitorear la eficiencia del catalizador, el PCM expande los picos de voltaje -entre rico y pobre- del sensor de oxigeno (upstream). Mediante estos picos de voltaje extendidos, el ajuste de aire/combustile deja correr los picos mas ricos (richer) y pobres (leaner) para sobrecargar al convertidor catalitico. Una vez que el test comienza el ajuste de combustible va de rico (rich) a pobre (lean) y los switches del sensor de oxigeno son contabilizados. Un switch es contabilizado cuando una señal del sensor de oxigeno pasa por debajo del umbral de pobre a rico y por arriba del umbral de rico a pobre.

El numero de switches (cruces del umbral) del sensor de oxigeno trasero es dividido por la cantidad de switches del sensor de oxigeno delantero y asi el PCM determina el radio de switches (switching radio).

                                 Cantidad de switchings del sensor trasero.

switching ratio = ————————————————————

                                 Cantidad de switchings del sensor delantero.

El test de Switching Ratio corre por 20 segundos. Como la eficiencia del catalizador se deteriora con la vida del vehiculo, el radio de switch (switching ratio) del sensor de oxigeno trasero se aproxima al del sensor de oxigeno delantero. Si en algun momento durante el periodo del test alcanza a un predeterminado valor, un contador es incrementado a 1 (uno). El monitoreo es capaz de realizar otro test durante ese mismo viaje. Cuando el test falla tres veces: el contador incrementa a tres, se crea un DTC y se genera un Freeze Frame. Cuando el monitoreo se incrementa a tres fallas en el proximo viaje, el codigo esta presente y se enciende el MIL (malfunction indicator lamp). Si el test se aprueba la primera vez, no hay tests futuros durante ese viaje.

El monitoreo corre una vez por viaje. Cuando el test falla en el primer viaje, un Freeze Frame es generado asi como tambien un codigo pendiente. EL MIL no es iluminado.

Cuando el test falla en un segundo viaje consecutivo, se genera un codigo presente y se ilumina el MIL.

El MIL es apagado luego del tercer Buen Viaje consecutivo. Cuando el test falla por primera vez, se almacena un Freeze Frame y se genera un DTC codigo de diagnostico. El MIL NO es iluminado. Cuando el test falla por segunda vez consecutiva, el codigo madura, se enciende el MIL.

EL MIL se apaga luego de tres buenos viajes consecutivos.

Hay ciertos factores que pueden generar efectos adversos en la eficiencia del catalizador.

Perdidas en el sistema de escape. Permitiendo entrar cantidades excesivas de oxigeno en el sistema de escape, el catalizador genera una conversion de gases defectuosa.

Contaminaciones en el combustible tales como aceite de motor, refrigerante o plomo pueden interferir en la reaccion quimica del catalizador, afectando la capacidad de almacenar oxigeno.