CONCEPTOS BÁSICOS OBDII SENSORES DE OXIGENO FALLAS DEL CONVERTIDOR CATALITICO

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1 CONCEPTOS BÁSICOS OBDII SENSORES DE OXIGENO FALLAS DEL CONVERTIDOR CATALITICO visitenos en:

2 CONCEPTOS BÁSICOS El objetivo de cualquier convertidor es reducir las emisiones dañinas del escape de combustión de un motor debidamente afinado. Logra esto por medio de una combinación de calor y metales preciosos que hace que las emisiones dañinas se oxiden o se reduzcan a elementos seguros en el sistema de escape. Si el vehículo está desafinado y no calibrado a las especificaciones de equipo original, la eficiencia del convertidor puede disminuir considerablemente y puede dañar al convertidor El metal precioso que funciona como catalizador es impregnado a una cerámica extruida tipo panal. La cerámica tiene cientos de canales de flujo que permiten que los gases de escape entren en contacto con la máxima superficie posible en donde la reacción catalítica toma lugar. El catalizador debe tener contacto directo con los gases de escape para qe la reacción se lleve a cabo. Si la cerámica interior de su convertidor llega a taparse o cubrirse de carbón, aceite, entonces la eficiencia del convertidor se reduce considerablemente. Existen básicamente tres tipos de convertidores catalíticos: Tow-Way, Three-Way y Three-Way + Air (Dos- Vías, Tres-Vias y Tres-Vias + Aire). Cada tipo usa métodos y químicos ligeramente diferentes para reducir los elementos dañinos de la emisión de escape. Los modelos iniciales usaban una piedra catalítica granulada, pero los convertidores modernos están diseñados ahora con una cerámica de panel con flujo libre. El tipo de convertidor requerido en cada vehículo usan más de un tipo de convertidor para cumplir con los estándares de reducción de emisiones. Pre-Convertidor y Convertidor Principal Los tres tipos de convertidor mencionados requieren de condiciones similares para funcionar correctamente. Necesitan alcanzar una temperatura mínima de operación antes de que la oxidación se lleve a cabo. Este período de calentamiento a partir de que se enciende el vehículo, es cuando el convertidor es menos eficiente y expulsa los más contaminantes. Algunos vehículos utilizan un pre-convertidor pequeño en el sistema de escape muy cerca de el motor para ayudar en este período de calentamiento. El tamaño pequeño y la proximidad al motor permite que el calentamiento sea más rápido y empiece a funcionar en menos tiempo que el convertidor principal. También precalienta los gases y ayuda al convertidor principal a alcanzar la temperatura de operación más rápido. 2

3 CONCEPTOS BÁSICOS Convertidor de Oxidación Dos-Vías El convertidor Dos-Vías, es usado en vehículos entre , oxida el Combustible no quemado y el Monóxido de Carbono junto con Oxígeno secundario de Agua y Bióxido de Carbono. HC, CI, O2 OXIDA A H2O Y Co2 Convertidor de Reducción / Oxidación Tres-Vías Un convertidor Tres-Vías tienen tres propósitos. Reduce el Oxido de Nitrógeno a Nitrógeno, oxida el combustible no quemado, y transforma el Monóxido de Carbono en Agua y Bióxido de Carbono. Nox SE REDUCE A N2 HC, CO SE OXIDA A H2O Y Co2 Tres-Vías + Aire Convertidor de Reducción / Oxidación Un convertidor Tres-Vías+Aire realiza la misma función que el Tres-Vías: Oxida y Reduce. La diferencia está en la adicción de aire secundario entre las dos sustratos catalíticos internos, el cual mejora las propiedades de oxidación. El aire secundario es bombardeado entre los dos sustratos. El delantero realiza la reducción y el posterior realiza la oxidación. Es como tener dos convetidores en uno. Nox SE REDUCE A N2 HC, CO, O2 SE OXIDA A H2O Y Co2 3

4 QUE ES OBDII? OBDII quiere decir On Board Diagnostic (Diagnostico en Tablero). El sistema esta incorporado a la computadora en todos los vehículos desde 1996 en adelante, que pesan menos de 14,000 lbs. (6,350 kg). Incluyendo vehículos de pasajeros, pick ups y camionetas SUV. El sistema OBDII virtualmente monitoréa cada componente relacionado con combustible y emisiones de el vehículo que puede afectar al desempeño de las emisiones. Esto asegura que los vehículos se mantengan ecológicamente amigable durante toda la vida de el vehículo y asiste a los técnicos a diagnosticar problemas relacionados con la emisión. Si un problema es detectado, el sistema OBDII enciende una señal en el tablero (check engine) indicando que algo no esta funcionando correctamente y que hay que resolverlo. El sistema OBDII almacena información para que el técnico pueda detectar acertadamente el problema y corregirlo. Que diferencia hay con OBDI? OBDI era la primera generación de Diagnóstico en Tablero. Era requerido en vehículos desde 1991 en adelante y monitoreaba menos componentes de emisiones que el OBDII. Los componentes del OBDI no estaban calibrados a niveles de eficiencia de emisión específicos y no monitoreaban el desempeño del convertidor catalítico. Esto hizo al OBDI menos efectivo en la ayuda para detectar y arreglar problemas de emisión. Por qué es necesario el OBDII? Hoy en día los vehículos nuevos tienen las máquinas mas limpias en las calles y las emisiones mas bajas del mundo. La calidad de la emisión es el resultado de un complejo sistema de componentes que necesitan trabajar en conjunto para funcionar correctamente. Si cualquier componente falla o se deteriora con el tiempo, entonces las emisiones pueden rápidamente subirse a niveles inaceptables. OBDII esta siempre funcionando y alertará al conductor tan pronto como ocurra la falla. Esto proporciona al técnico la mejor oportunidad de encontrar y arreglar el problema antes de que severos y costosos daños ocurran a otros componentes del sistema de emisión. Cómo funciona el OBDI? El OBDII monitorea los impulsos eléctricos de los componentes de emisión y compara la información para determinar si esta funcionando correctamente. Los Sensores de Oxígeno antes y después de el convertidor miden su desempeño. La distancia entre componentes como inyectores de gasolina y sensores de oxígeno es importante ya que calcula el tiempo y movimiento de los gases de escape a través de el sistema cuando compara la información. ENGINE MONITORED CONVERTER UNMONITORED CONVERTER FUEL INJECTORS OTHER EMISSION SENSORS O2 SENSOR COMPUTER FUEL INJECTION CONTROL O2 SENSOR NO O2 SENSOR OBDII SYSTEM CHECK ENGINE LIGHT Las lecturas tomada de el sensor de oxígeno delantero son comparadas conlas de el sensor trasero para determinar como esta funcionando el convertidor catalítico. Los convertidores in monitorear pueden ser posicionados atrás de el sensor de oxígeno trasero para una limpieza final de cualquier emisión dañina que haya escapado de los convertidores frontales. El OBDII esta integrado con el sistema de emisión de combustible para mantener el motor funcionando a la más alta eficiencia. Es importante dar servicio al motor cuando la señal de el OBDII se encienda. Los problemas de emisión pueden impactar al desempeño del motor, eficiencia de combustible y puede incluso dañar otros componentes de emisión mas costosos como el convertidor (es). El OBDII almacena información de como la emisión del vehículo estuvo fallando cuando la señal de advertencia fue activado. Estas claves pueden ser interpretadas por el técnico para ayudar a diagnosticar acertadamente el problema e indicar el proceso de reparación. 4

5 SENSORES DE OXIGENO EL SENSOR DE OXIGENO EN LA REDUCCIÓN DE EMISIONES Función del Sensor El sensor de oxígeno está colocado con la punta del sensor en el flujo de escape. Continuamente envía una señal de voltaje al Sistema de Control de Emisiones de le vehículo basada en cuanto oxígeno hay en el escape. El SCE ajusta la mezcla de aire/oxígeno para optimizar el rendimiento del motor. Los vehículos recientes tienen varios sensores e identifican que componente no esta funcionando correctamente. Contaminación La punta de un sensor de oxígeno(5) debe de estar limpia para funcionar correctamente. Una punta contaminada no puede detectar adecuadamente el oxígeno en el escape y puede dar lecturas falsas en alto contenido de oxígeno. Los contaminantes típicos son: Depósitos de carbón (Punta Negra). Contaminación (Depósitos brillantes). Contaminación de silicón (Blanco Pegajoso) Contaminación de Aceite (Café oscuro). Contaminación de Anticongelante (Blanco granoso. Daño del Sensor La parte expuesta del sensor de oxígeno, así como la punta y los cables, pueden llegar a dañarse y deben ser inspeccionados cuando no hacen su función. R e v i s e l o s s i g u i e n t e s p u n t o s cuidadosamente: (1) Cable roto ó dañado (2) Entrada de aire bloqueada por suciedad o aciete. (3) Cuerpo del sensor dañado. (4) Hilos de rosca dañados. ( 5 ) P u n t a d e l s e n s o r d a ñ a d o s p o r contaminación. Remplace cualquier sensor de oxígeno inmediatamente para prevenir daños adicionales a los componentes del sistema de escape. Nota: Tenga cuidado de no tocar la punta de sensor porque el aceite de las manos puede dañarlo. 5

6 FALLAS DEL CONVERTIDOR CATALÍTICO Si un convertidor catalítico necesita reemplazo, alguno de los problemas a continuación fueron causa del daño. Afinación del Motor es Necesaria. Varios problemas pueden ocurrir al convertidor catalítico debido a un motor desafinado. Cuando el motor está operando fuera de las especificaciones adecuadas, pueden ocurrir desgaste o daños innecesarios al convertidor catalítico e incluso al mismo motor. El daño regularmente es causado por una mezcla incorrecta de aire/combustible, motor fuera de tiempo o bujías sin funcionar. Cualquiera de estas condiciones pueden dañar al convertidor catalítico o incluso peor aún. Exceso de Combustible Entrando al Sistema de Escape. El combustible que consume su vehículo debe quemarse en la cámara de combustión solamente. Cualquier combustible que sale de la cámara de combustión sin quemar, entrará al sistema de escape y se prenderá cuando llegue al convertidor catalítico. Esto puede sobrecalentar al convertidor arriba de condiciones normales de operación y puede derretir el interior. Las posibles causas son: una incorrecta mezcla de combustible, motor fuera de tiempo, bujías sin funcionar, sensor de oxígeno dañado, residuos densos, inyector de gasolina ó válvula check fallando. Aceite ó Anticongelante Entrando al Sistema de Escape. Aceite ó Anticongelante Entrando al Sistema de Escape puede obstruir el paso del aire por la acumulación de una capa de carbón pesado en la cerámica del convertidor. Estos depósitos de carbón generan dos problemas. Primero, los depósitos de carbón evitan que el convertidor catalítico haga la función de reducir los gases dañinos del escape. Segundo, los depósitos de carbón tapan los poros de la cerámica catalítica y bloquean el flujo de escape, incrementando la contrapresión y elevando la temperatura del motor. Su motor podría recibir gases ya quemados en la cámara de combustión y así reduciendo la eficiencia del siguiente ciclo de explosión. El resultado es una pérdida de potencia y sobrecalentamiento de los componentes del motor. Posibles causas pueden ser anillos o pistón desgastados, empaques y selladores de válvula fallando. Bujías ó Cables de Bujías Deteriorados. Bujías que no prenden ó mal prenden, causan que combustible sin quemar entre el sistema de escape. El combustible no quemado se enciente dentro del convertidor catalítico y puede resultar en parcial ó completo derretimiento de la cerámica catalítica. Las bujías ó los cables de bujías deben de ser revisados regularmente y remplazados si están dañados ó si los cables están cuarteados ó desgastados. Sensor de Oxígeno Malfuncionando. Una falla en el sensor de oxígeno puede llevar a una lectura errónea de los gases. El sensor dañado puede causar una mezcla muy pobre o muy excesiva en combustible. Mezcla excesiva, derrite al convertidor. Muy pobre, el convertidor no es capaz de convertir los hidrocarburos en elementos seguros y puede no pasar la inspección de gases. Daños en el Camino ó Soportes Rotos El convertidor catalítico por dentro esta hecho de una cerámica livianas y de paredes delgadas. Está protegido por un colchón aislante denso. Este colchón sostiene la cerámica en su lugar y lo protegido moderadamente de algú daño. Sin embargo, piedras ó baches en el camino ó bien soportes del sistema de escape rotos, pueden causar la fractura de la cerámica. Una vez que la cerámica esta fracturada, las piezas rotas se sueltan y cascabelean alrededor rompiéndose en partes pequeñas. El flujo es interrumpido y la contrapresión del sistema de escape aumenta. Esto lleva a una pérdida de potencial. Las posibles causas de una fractura son golpes al convertidor con piedras ó baches y soportes sueltos ó rotos. 6

7 50000 PRE-CONVERTIDOR La Serie 5000 es un Pre-Convertidor para uso cercano al motor. ENT/SAL No. PARTE EPA COMPLIANT TABLA DE COBERTURAS FUNCION LIMITE DE MOTOR PESO BRUTO Pre-Convertidor en una linea (1) Pre-Convertidor en Y Griega (2) 18 CID/3.0L 360 CID/5.9L 4500 lbs lbs. 7