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Mar 16, 2023

DTC P0420 ou P0430 : convertisseurs catalytiques

Bien que la technologie OBD II moderne ait simplifié le convertisseur catalytique

Bien que la technologie OBD II moderne ait simplifié le diagnostic du convertisseur catalytique, il est toujours important de comprendre les bases du fonctionnement du convertisseur catalytique lorsqu'il s'agit d'un code d'anomalie de diagnostic P0420 ou P0430 (DTC). Les DTC P0420/P0430 indiquent que l'efficacité du catalyseur est inférieure à des seuils prédéterminés sur les rangées de cylindres 1 et 2, respectivement.

Il est important de comprendre les bases de la chimie des convertisseurs catalytiques et de résumer comment les pannes courantes des convertisseurs catalytiques peuvent être diagnostiquées.

Le terme "Lambda" représente un rapport air/carburant (a/f) stoechiométrique ou chimiquement correct de 14,7 poids unitaires d'essence "pure" pour 1,0 poids unitaire d'air. Comprendre Lambda est important car le convertisseur catalytique ne crée ni ne détruit d'atomes. Au lieu de cela, cela change simplement la façon dont les atomes sont assemblés en composés chimiques. Les convertisseurs catalytiques fonctionnent le plus efficacement à Lambda car toute l'essence et l'air introduits dans un moteur peuvent théoriquement être oxydés en vapeur d'eau et en dioxyde de carbone.

La fonction du convertisseur catalytique moderne à trois voies est de convertir les différents composés de HC, O2 et N2 en gaz plus respectueux de l'environnement. Pour illustrer, l'essence est un composé d'hydrocarbure complexe dans lequel des atomes d'hydrogène (H) sont liés sous diverses formes avec des atomes de carbone (C). Lorsqu'un rapport a/f de 14,7:1 est oxydé dans les limites d'une chambre de combustion, le produit d'échappement théorique devrait être du dioxyde de carbone pur (CO2), de la vapeur d'eau (H2O) et de l'azote (N2).

Bien que la construction puisse varier selon l'application du moteur, le convertisseur catalytique à trois voies commun contient un étage de réduction et d'oxydation. Pour créer une surface maximale, chaque étage est généralement un substrat en nid d'abeille en céramique ou en acier inoxydable recouvert d'une couche de lavage rugueuse de silice et d'alumine. Les deux étages du convertisseur sont recouverts de catalyseurs de métaux précieux qui accélèrent les réactions chimiques sans être eux-mêmes consommés.

Le catalyseur de réduction comprend généralement du platine, du rhodium et du cérium. Le cérium stocke l'excès d'oxygène pendant les périodes de fonctionnement "pauvre" qui peut ensuite être utilisé pour oxyder les HC et le CO pendant les périodes de fonctionnement "riche". Le catalyseur d'oxydation est généralement recouvert de platine et de palladium. Tout au long de ces processus chimiques simultanés, les catalyseurs - platine, rhodium, palladium et cérium - restent inchangés.

L'étape de réduction décompose les molécules d'oxyde d'azote (2NOx) en leurs composants O2 et N2. L'étape d'oxydation utilise une partie de l'oxygène généré par l'étape de réduction pour transformer le CO mortel en CO2 non toxique en ajoutant un atome d'oxygène. De même, l'étape d'oxydation oxyde HC en ajoutant deux atomes de H à un atome d'O, ce qui produit de la vapeur d'eau (H2O).

Tous les systèmes d'émissions OBD II pour voitures de tourisme et camions légers construits depuis 1996 testent l'efficacité du convertisseur catalytique en exécutant un test de catalyseur ou « moniteur ». Le moniteur de catalyseur est un moniteur non continu, ce qui signifie que le moniteur ne fonctionne qu'une seule fois au cours d'un cycle de préchauffage unique.

Le moniteur "chat" doit répondre à un ensemble de conditions de conduite spécifiques à l'application appelées "critères d'activation" avant de pouvoir fonctionner. Les critères d'activation pour un produit Honda peuvent inclure les DTC P0137, P0138 et P0141 non définis, le démarrage du moteur à froid terminé et le fonctionnement en boucle fermée avec une vitesse du véhicule de 40 à 55 mph pendant deux minutes, suivie d'une période de décélération à 35 mph à gaz fermé.

La plupart des outils d'analyse professionnels indiquent quand le moniteur pour chat est prêt. Lorsque le moniteur de chat démarre, le PCM effectue une analyse mathématique de la différence entre les entrées du capteur d'oxygène en amont et en aval pour déterminer l'efficacité du convertisseur. La formule mathématique est également conçue pour filtrer les "fausses" données. Lorsque l'efficacité tombe en dessous d'un seuil prédéterminé, un P0420 est stocké dans la mémoire de diagnostic du PCM et le voyant de dysfonctionnement (MIL) est allumé.

Les convertisseurs catalytiques peuvent échouer en raison de dommages physiques, d'une dégradation normale, d'une contamination, d'une surchauffe, d'une désintégration interne et d'une restriction dans le substrat. Les dommages physiques doivent être une raison évidente pour laquelle un DTC P0420/0430 est stocké dans la mémoire de diagnostic.

Les convertisseurs défaillants avec un DTC P0420/0430 sous cette garantie doivent être référés à un revendeur agréé OE pour un remplacement sous garantie. Bien que les convertisseurs OE se dégradent, ils sont généralement conçus pour durer bien au-delà de la période de garantie normale de l'EPA. Les convertisseurs du marché secondaire ont une période de garantie beaucoup plus courte et ne répondent généralement pas à la norme "8/80".

Avant de remplacer un convertisseur qui stocke un DTC P0420/0430, vérifiez toujours les TSB pour vous assurer que le téléchargement de nouveaux étalonnages de seuil dans le PCM ne peut pas résoudre le problème. Après avoir remplacé un convertisseur, assurez-vous de suivre les réglementations fédérales et nationales concernant la documentation, le stockage et l'élimination de l'ancienne unité.

Avant de remplacer un convertisseur, un moteur doit néanmoins être évalué pour une consommation excessive de liquide de refroidissement ou de fluide afin d'éviter une éventuelle contamination du nouveau convertisseur.

Des dommages thermiques ou de surchauffe se produisent lorsqu'un raté d'allumage du cylindre provoque l'entrée de quantités excessives d'oxygène et d'essence non brûlés dans le convertisseur. En général, le catalyseur commence à fonctionner à 550 °F et commencera à perdre de son efficacité à 1 800 °F. Des températures approchant 2 500 °F feront fondre le substrat. Alors que de nombreux véhicules plus récents désactivent l'injecteur de carburant sur un cylindre raté pour éviter la surchauffe du catalyseur, d'autres ne le peuvent pas.

Dans ces cas, il est avantageux de remplacer les bougies d'allumage, les fils, les bobines et autres pièces d'allumage à titre préventif si le substrat du catalyseur semble avoir fondu ou si la mémoire de diagnostic du PCM contient des codes de ratés de la série P0300 actuels ou a des ratés enregistrés dans le historique des ratés.

La désintégration interne peut être testée en frappant légèrement la coque du convertisseur avec un maillet en caoutchouc. Si le convertisseur vibre, l'enveloppe isolant le substrat contre la coque du convertisseur s'est détachée ou le substrat lui-même est peut-être en train de se désintégrer.

Une restriction d'échappement se produit souvent si le substrat est contaminé ou s'il commence à se désintégrer. La restriction peut devenir si sévère que le moteur cale, ou si légère que le conducteur remarque à peine une perte de puissance lors de l'accélération. Rappelez-vous également qu'un convertisseur restreint ne peut pas stocker un DTC P0420/0430.

Bien que d'autres méthodes de test soient efficaces, le test le plus définitif pour la contre-pression d'échappement consiste à placer un adaptateur dans l'orifice du capteur d'oxygène en amont et à fixer un manomètre basse pression d'une capacité d'au moins 15 psi. Au ralenti, la pression doit être inférieure à 1 psi. Lors d'un test d'accélération rapide, la pression ne doit généralement pas dépasser 4 psi. Alors que les DTC P0420/0430 peuvent parfois être difficiles à diagnostiquer, vous vous retrouverez avec moins de retours et une plus grande rentabilité si vous vous souvenez des bases du diagnostic du convertisseur catalytique.