Ошибка p0420

Лямбда-зонд – что это, принцип работы, содержание металлов

На всех современных автомобилях устанавливаются катализаторы для уменьшения количества вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу с выхлопными газами. Катализатор отработанных газов имеет корпус из нержавеющей стали, к которому сваркой присоединены впускной и выпускной конусы с патрубками и крепежными фланцами, а также теплоотражатели, удерживающие керамическую обшивку. Весь внутренний объем корпуса занят керамическим пористым монолитом, зафиксированным кольцами или сеткой из нержавеющей стали. Структура монолита представляет собой обычный фильтр, но вся внутренняя и внешняя поверхность пор, контактирующих с газами, покрыта очень тонким молекулярным слоем сплава, который содержит платину, родий и палладий. Пористость монолита имеет большую площадь поверхности, покрытой этим сплавом из очень дорогих металлов, что в основном и определяет высокую цену катализаторов.

В катализаторе происходит реакция, в результате которой потенциально опасный углеводород и окись углерода в выхлопных газах превращаются в безопасные газы и водяной пар.

Двигатель выбрасывает в атмосферу вместе с отработанными газами продукты полного (водяной пар Н2О, азот N2 и т. п.) и неполного (оксид углерода СО, а также CnHm, оксиды азота NOx) сгорания топлива. Общее число компонентов, которые содержатся в этих газах, превышает несколько сотен, и большинство из них вредны для здоровья человека.

Отработанные газы, проникая через пористую поверхность монолита, во- первых, нагревают его, а во-вторых, доокисляются. Из СО получается СО2, то есть нетоксичный углекислый газ, CnHm в несколько этапов переходит в СО2 и Н2О, NOx превращается в молекулярный N2, который содержится в обычном воздухе, и в воду. Словом, в катализаторе происходят довольно сложные химические реакции, благодаря высокой температуре и наличию специального покрытия из дорогих металлов.

Главный позитивный эффект катализатора — полная нейтрализация трех компонентов — СО, CnHm, NOx, — которых в отработанных газах больше, чем других вредных веществ. И достигается он не только благодаря наличию платины, родия и палладия. Важную роль играет температура, выдерживающаяся в границах 300-800° С. Если она снижается до 250° С, химические реакции нейтрализации СО, CnHm, NOx, несмотря на наличие металлов-катализаторов, не произойдут. А при температуре около 900° С начинает плавиться и разрушаться каталитическая пленка.

Известные причины ошибки P0420 по моделям автомобиля

В некоторых автомобилях ошибка P0420 более известна, чем в других. Вот список наиболее распространённых причин для каждой марки. Эти автомобили, как известно, имеют проблемы с ошибкой P0420. Помните, что это только общие рекомендации, и вы должны сделать правильную диагностику, прежде чем менять какие-либо детали.

Toyota Corolla

Наиболее распространенной причиной ошибки P0420 на Тойоте Королла является неисправность катализатора. Но, это часто может быть вызвано маслом, проходящим через поршневые кольца, которое застревает в каталитическом нейтрализаторе.

Сначала проверьте наличие утечек на впуске и выпуске. Затем проверьте, есть ли серосиний дым из выхлопной трубы. Если вы видите его, значит это повод обратится в автосервис для поиска откуда поступает масло. Стандартной причиной может быть вентиляция картера.

Если вы не видите сизый дым при любых оборотах двигателя, скорее всего, ваш каталитический нейтрализатор изношен.

Ford Focus

У Форд Фокуса обычно есть подсос воздуха. Также это может быть любой сломанный соленоид, который вызывает неправильную топливно-воздушную смесь, активируя ошибку.

Проверьте память контроллера с помощью диагностического сканера, чтобы считать ошибки, связанные с воздушно-топливной смесью. Если всё выглядит нормально, проверьте наличие утечек выхлопных газов.

Замените каталитический нейтрализатор, если вы не можете найти никаких кодов неисправностей или других проблем со смесью.

Subaru / Subaru Forester

Субару обычно имеет ту же проблему, что и Toyota Corolla. Проверьте наличие подсоса воздуха или других кодов неисправностей, связанных с топливной смесью.

Проверьте наличие утечек выхлопных газов перед каталитическим нейтрализатором. Самой распространенной проблемой на двигателях Subaru является сам катализатор.

Volkswagen (VW) / Skoda / Seat / Audi A4 1.8 T / V6 2.4

У этих автомобилей VAG есть некоторые известные неисправности, вызывающие код P0420. Проверьте работу обратных клапанов на впуске. Убедитесь, что вентиляция картера не загрязнена, в результате чего двигатель сжигает масло, которое засоряет каталитический нейтрализатор.

Проверьте наличие утечек выхлопных газов вокруг любых сгибов на выхлопной трубе (общая причина). Проверьте наличие любых кодов неисправностей датчиков O2.

Если никаких проблем не обнаружено, замените нейтрализатор. Это очень распространенная проблема как на 1.8 T, так и на бензиновых двигателях V6. Катализатор 1.8 T может быть довольно трудно заменить, если у вас нет опыта в этом.

V6 имеет два каталитических нейтрализатора, поэтому убедитесь, что вы устраняете неполадки и заменяете катализатор на правильной стороне.

Причины и диагностика своими руками

Ошибка Р0106 может появиться в следующих ситуациях:

1. Окисление контактов датчика MAPS.
2. Неисправность самого преобразователя.
3. Грязный воздушный фильтр.
4. Засорение патрубка подачи воздуха.
5. Нарушение герметичности соединений или шлангов.
6. Загрязнение дросселя.
7. Низкий заряд аккумулятора.

Чтобы найти причину ошибки без обращения в автосервис, необходимо последовательно проверить состояние аккумулятора, воздушного фильтра, преобразователя и дроссельной заслонки.

Забитый воздушный фильтр

Чтобы двигатель работал эффективно, воздух, попадающий в камеру сгорания, должен обязательно пройти очистку. Загрязненный воздушный фильтр УАЗ Патриот не сможет обеспечить поступление достаточного количества воздуха в систему. В результате мотор будет работать на обогащенной смеси, его мощность снизится, расход бензина увеличится, появятся трудности при запуске и рывки при наборе скорости.

Под капотом фильтр находится в пластиковом корпусе, который закрыт крышкой. Его необходимо вытащить и определить степень загрязненности визуально по цвету. Производители специально делают фильтрующие элементы светлыми. Если устройство забито, его нужно заменить на новое, воздуховод прочистить. Если фильтр чистый, можно установить его обратно и эксплуатировать дальше.

Проверка датчика MAPS

Возникновение неисправностей в преобразователе давления может привести к тому, что электронный блок управления перейдет на аварийный режим работы либо машина может не завестись и не поехать. Конструкции этих устройств надежны, поэтому в их неправильной работе виноваты чаще всего не сам прибор, а его некорректное подключение. Датчик абсолютного давления MAPS находится за дроссельной заслонкой во впускном коллекторе. Для проверки его работоспособности тестером нужно измерить напряжение на контактах датчика, изменяя количество оборотов двигателя.

При увеличении количества оборотов растет и подача топлива, соответственно, и давление. Показания прибора при измерениях на малых оборотах и при полностью открытой дроссельной заслонке должны находиться в пределах от 0,7 до 4 В. Если значения находятся вне этих рамок или сигнал отсутствует, необходимо проверить целостность проводки и контакты. Возможно они окислились. Если все в порядке, придется менять прибор.

Бывают случаи, когда менять MAPS приходится из-за неисправного датчика температуры, т.к. в некоторых моделях их конструкции объединены.

Аккумулятор

MAPS чувствителен к питающему напряжению. Поэтому низкий заряд аккумулятора может стать причиной появления ошибки Р0106. В этом случае достаточно подзарядить АКБ и сбросить ошибку.

Состояние дроссельной заслонки

Дроссельная заслонка расположена между устройством очистки воздуха и впускным коллектором. Она представляет собой воздушный клапан. Когда он открыт, воздух подается в систему сгорания. Там он смешивается с бензином и распределяется по цилиндрам. Давление во впускной системе при открытой заслонке равно атмосферному, а в закрытом положении дросселя соответствует вакууму.

Причиной того, что двигатель глохнет на холостом ходу, может быть загрязнение дроссельной заслонки. Из-за налипших на стенках устройства частичек грязи устройство начинает плохо закрываться, заедает. Механизм дросселя рекомендуется промывать каждые 10-15 тыс. км пробега. Процедуру совмещают с заменой масла и фильтров при прохождении планового технического обслуживания. Для чистки применяют специальный аэрозоль для промывки карбюратора. Средство хорошо удаляет грязь, но разъедает руки. Не забывайте про перчатки.

После устранения неисправности необходимо сбросить код Р0106 на бортовом компьютере УАЗ Патриот, запустить двигатель и посмотреть, появится ли ошибка вновь. Если после этого автомобиль исправно работает, значит, вы все сделали правильно.

История изобретения автомобильного катализатора

Ключевая роль в разработке автомобильных катализаторов принадлежит французскому инженеру-механику Эжену Гудри (1892 — 1962 гг.), который значительную часть своей жизни посвятил изучению каталитических процессов и благодаря этому в результате иммигрировал в США. За свои изобретения (каталитический крекинг, который произвел революцию в нефтяной промышленности, и не менее 100 патентов) Гудри при жизни получил немало престижных наград, а также был посмертно включен в Национальный зал славы изобретателей США.

Корпус автомобильного катализатора

Первый автомобильный катализатор Гудри изобрел в начале 1950-х годов. Он представлял собой металлическую коробку с расположенными в шахматном порядке фарфоровыми стержнями (71 штука), покрытыми оксидом алюминия, с крошечными островками платины в качестве катализаторов окисления. Фундаментальный принцип действия такого катализатора мало отличался от нынешнего —  восстановление оксида углерода и не сгоревших углеводородов из автомобильных выхлопов. Однако при жизни Гудри не удалось полностью решить несколько ключевых проблем — загрязнение катализатора производными свинца и необходимость работы устройства в широком диапазоне температур. Однако запатентовать свой «каталитический глушитель» он все же успел.

Озвученные проблемы со временем решили другие ученые под прессингом принятого Конгрессом США Закона о чистом воздухе 1970-го года, требовавшего сокращения выбросов автомобилей на 90% к 1975 году по сравнению с уровнями 1968 года. Тогда это казалось сродни полету на Луну, однако у ученых все получилось и с середины 1970-х годов автомобильные катализаторы стали широко применяться в США. Более подробную информацию об изобретении катализаторов можно найти в специальном репортаже журнала American Heritage.

Автомобильный катализатор

Срок службы катализатора

Разрушение керамического блока катализатора

Средний ресурс катализатора составляет 100 тыс. километров пробега, но при правильной эксплуатации он может исправно функционировать и до 200 тыс. километров. Основные причины раннего износа – неисправность двигателя и качество топлива (топливовоздушной смеси). При наличии обедненной смеси происходит перегрев, а при слишком богатой возникает засорение пористого блока остатками несгоревшего топлива, что препятствует протеканию необходимых химических процессов. Это приводит к тому, что срок службы каталитического нейтрализатора существенно снижается.

Еще одной распространенной причиной неисправности керамического катализатора являются механические повреждения (трещины), возникающие при механических воздействиях. Они провоцируют быстрое разрушение блоков.

При возникновении неисправностей работа каталитического нейтрализатора ухудшается, что фиксируется при помощи второго лямбда-зонда. В этом случае электронный блок управления сообщит о неисправности, выдав на приборной панели ошибку «CHECK ENGINE». Также признаками выхода из строя являются дребезжание, увеличение расхода топлива и ухудшение динамики. В этом случае его меняют на новый (оригинального производства или универсальный). Почистить или восстановить катализаторы невозможно, а поскольку это устройство имеет высокую цену, многие автомобилисты предпочитают просто удалить его.

Отказ катализатора (каталитический нейтрализатор) — почему катализаторы выходят из строя?

Автомобильный каталитический нейтрализатор подвергается очень тяжелым рабочим условиям. Выхлопная система вибрирует во время работы, и при движении по неровной поверхности возникает дополнительная вибрация.

Катализатор подвергается очень высоким тепловым перегрузкам. Выхлопные газы двигателя достигают температуры до 600 градусов по Цельсию (в зависимости от скорости и долговечности вождения), а с другой стороны, на его корпус влияет температура наружного воздуха (минус зимой). Кроме того, из-за расположения под автомобилем он подвержен механическим повреждениям и коррозии.

Катализатор обладает определенной прочностью. Каталитически активное покрытие стареет в процессе эксплуатации. Трудно определить, когда это произойдет. Тем не менее можно предположить, что он колеблется от 180 до 200 тысяч. км пробега.

Однако существует ряд факторов, которые могут значительно сократить технический срок службы катализатора.

И чаще всего они являются причиной его отказа и, следовательно, необходимости замены. Например:

• Въезд на машине в глубокую лужу. Катализатор нагревают до температуры нескольких сотен градусов по Цельсию через выхлопные газы. Попадание воды вызывает ее ударное охлаждение и усадку металлического корпуса. Это, в свою очередь, сжимает вставку внутри катализатора и измельчает ее.
• Отказ системы зажигания, вызывающий выпадение зажигания. В зависимости от конструкции и возраста автомобиля это может быть связано с повреждением высоковольтных проводов, купола устройства зажигания, распределительного пальца или отдельных катушек зажигания. Несгоревшие остатки топлива попадают на катализатор и вызывают его разрушение.
• Неправильно установленный момент зажигания — слишком длительная задержка зажигания приводит к повышению температуры в катализаторе примерно до 1000 ° C, что приводит к его разрушению.
• Старение двигателя, связанное с износом поршневых колец, вызывает сгорание моторного масла и попадание его остатков в катализатор. Порошок, образующийся после сгорания моторного масла, закупоривает каналы катализатора.
• Частая / подавляющая езда по городу — значительно сокращает срок службы катализатора.
• Неправильно отрегулированная газовая установка — также вызывает ускоренный износ этого элемента
• Механические повреждения — столкновение днища автомобиля с выступающим элементом может привести к вмятине корпуса и повреждению внутренней вставки.

Принцип работы

При работе двигателя концентрация кислорода внутри выпускной системы и снаружи ее, в окружающем воздухе, совершенно разная. Вот эта разница и заставляет ионы кислорода двигаться в твердом электролите, в результате чего на электродах измерительного элемента появляется разность потенциалов – сигнал датчика кислорода.

Как видите, реакции на богатые и бедные смеси различаются очень сильно, но при падении температуры ниже 300°С разница постепенно уменьшается – эта зона уже нерабочая. Чтобы датчик после пуска двигателя быстрей прогревался, его размещают возможно ближе к мотору, но все же с учетом ограничений по максимальной температуре. Особенно «критична» длительная езда с полной мощностью двигателя.

Пошаговое руководство

Что касается профчитски средствами наподобие Hi-Gear, то для этого достаточно вылить содержимое баллона в бензобак. Дальше химикаты выполнят все сами, вам вмешиваться в процесс не нужно. Но как промыть катализатор, если нет возможности использовать такие средства?

В первую очередь нужно отсоединить датчики кислорода и ослабить хомуты, которые удерживают катализатор. Затем выполните несколько манипуляций:

1. Потребуется на первом шаге компрессор, способный накачать около 9 Бар давление. Тщательно нужно продуть нейтрализатор с двух сторон.
2. Мелкой наждачной бумагой аккуратно обработайте внешние поверхности сот.
3. Наполните соты пеной для чистки карбюраторов.
4. Оберните агрегат в ветошь и подождите 15-20 мин.
5. Включите горячую воду и вымойте все внутренности, после чего потребуется высушить все компрессором.
6. При необходимости манипуляции повторяются несколько раз, покуда не будут все соты просматриваться.

Мы рассмотрели, как промыть катализатор своими руками. Но вполне возможно, что загрязнения не поддаются чистке, аэрозоль для карбюраторов не действует. Поэтому допускается прибегнуть к крайним мерам. Для этого разбавьте керосин растворителем 646 или ацетоном (в пропорции 4 к 1). Катализатор погрузите в этот состав примерно на сутки, после чего повторите чистку воздухом и аэрозолем.

Каковы причины утечки масла?

Если вы видите сизый дым из глушителя, и у вас ошибка P0420 — сначала нужно устранить утечку масла. Но как это сделать, спросите вы?

Внутренние утечки масла часто могут могут дорого стоить. Иногда требуется полная разборка двигателя, но в некоторых случаях это может являться причиной ошибки.

Опишем наиболее распространенные причины внутренней утечки масла. Лучший способ найти проблему — проверить компрессию, чтобы узнать, есть ли какие-либо потери давления в цилиндрах из-за поршневых колец.

Забитая система вентиляции картера (наиболее распространенная)

Засоренная система вентиляции картера — самое очевидное, из-за чего может возникнуть сизый дым. Вы можете начать с откручивания масляной крышки при работающем двигателе. Крышка должна всасываться обратно, потому что большинство двигателей имеют разрежение, если всё работает как надо.

Если вы чувствуете избыточное давление в картере, первое, что вы должны проверить, это вентиляция картера. Часто есть 1-3 шланга, идущие от картера к корпусу воздушного фильтра. Проверьте их и убедитесь, что трубки не засорены. Забитая вентиляция картера может привести к тому, что масло будет проталкиваться через поршневые кольца и направляющие клапанов.

Износ турбины

Это ещё одна распространенная проблема, если ваш автомобиль с турбонаддувом, — это утечка масла, которое всасывается в двигатель и сжигается там. Как узнать это? Нужно проверить наличие масла в интеркулере (промежуточный радиатор охлаждения воздуха). В этом случае, у вас может быть изношен турбокомпрессор.

Вы также можете снять нагнетательные трубки и проверить крыльчатку турбокомпрессора, чтобы убедиться, что она чувствует себя хорошо и не болтается. Зазор должен быть ~1 мм по бокам, в зависимости от того, является ли турбина шарикоподшипниковой или нет.

Износ направляющих клапанов

Изношенные направляющие и сёдла клапанов могут стать причиной сгорания масла. Однако это непростая неисправность для диагностики или ремонта. Перед заменой всегда проверяйте поршневые кольца на предмет утечки. Самый простой способ заменить направляющие клапанов — это поднять головку цилиндров и снять пружины клапана.

Существуют инструменты, с помощью которых можно поднять давление внутри цилиндра и заменить втулки, не снимая головку, но процедура не проста, мы рекомендуем, чтобы квалифицированный механик сделал это за вас.

Износ / повреждение поршневых колец

Изношенные или поврежденные поршневые кольца являются довольно распространенной проблемой, когда речь заходит о внутренних утечках масла. Чаще всего это можно проверить измерением компрессии. Осмотреть поршни можно эндоскопом в виде небольшой камеры через отверстия для свечей зажигания.

Если вы обнаружите, что поршневые кольца повреждены, единственный способ устранить это — разобрать весь двигатель и достать поршни из блока.

Если вы устанавливаете новые поршневые кольца, не забудьте проверить поршни и зазор между поршневыми кольцами.

Трещины в головке блока цилиндров

Трещины в ГБЦ или блоке двигателя также являются возможной причиной сгорания масла. Однако эта проблема не очень распространена, но возможна.

Если вы обнаружили трещины, придется обратиться к специалисту, который заварит их, если это возможно. Во многих случаях придется заменить всю головку блока или блок цилиндров. Не всегда возможно заварить трещины.

Диагностика и устранение ошибки

Хотя именно неисправный катализатор чаще всего ведёт к появлению ошибки Р0420, не стоит спешить с выводами. Каталитический нейтрализатор деталь не из дешёвых, поэтому порой автомобилист из-за спешки может зря потратить солидную сумму денег.

Для начала следует заняться диагностикой. Во многом она позволяет подтвердить или опровергнуть теорию о том, что срок службы катализатора подошёл к концу.

Текущая задача заключается в том, чтобы исправить проблему, из-за которой вылезла ошибка Р0420. Для начала рекомендуется исключить более простые причины.

• Низкое качество топлива. Если вы посещали сомнительные АЗС либо залили горючее, не предназначенное для вашего мотора, остатки лучше слить и залить нормальный бензин. Затем проехать, выработать остатки в магистрали и посмотреть, как машина будет вести себя с хорошим топливом.
• Зажигание. А точнее угол опережения. Проверьте, правильно ли выставлен момент. Если нет, температура выхлопа может оказаться выше допустимой, что и приведёт к соответствующей ошибке.
• Кислородный датчик. В этом случае проверяется второй или нижний лямбда-зонд. Для проверки поменяйте два датчика местами, поскольку они идентичные и взаимозаменяемые. Если это исправило ситуацию, замените старый датчик. Правда, при поломке второго датчика обычно появляется другая ошибка. Это Р0134.

Это интересно: Обучение и адаптация дроссельной заслонки холостого хода Nissan Tiida (Ниссан Тиида)

Если проведённые мероприятия не подтвердили ваши догадки и причина всё же в катализаторе, его также потребуется проверить.

Диагностика катализатора предусматривает применение специального стенда и оборудования. Потому в гаражных условиях такие процедуры вряд ли удастся провести.

В ходе проверки формируется график выходящего напряжения между парой кислородных датчиков. Дополнительно проверяются данные про уменьшение и увеличение подачи топлива.

Проверяя выходное напряжение, убедитесь, что показатели меняются в зависимости от используемой топливовоздушной смеси.

При наличии отклонений от нормы решить проблему с катализатором можно несколькими способами:

• Заменить старый катализатор новым оригинальным. Очень дорого, но правильно. Цены на детали для иномарок могут составлять порядка 40-50 тысяч рублей и больше.
• Заменить на аналог. Это китайские и иные катализаторы. Тут уже придётся потратить 5-15 тысяч рублей. Но учтите, что металлические, а не оригинальные керамические, катализаторы служат буквально 50 тысяч км.
• Установить обманку. Так называют прошивку ЭБУ, чтобы блок не реагировал на отсутствие катализатора. Ставится эмулятор для обеспечения стабильной работы ДВС и системы выхлопа.

Насколько это серьёзное основание всё же потратить деньги на полноценную замену, решайте сами.

Если катализатор просто забился, из-за чего эффективность его работы снизилась, может помочь очистка. Есть методы для проведения чистки своими руками. Плюс многие автосервисы готовы сделать это за деньги.

Частые ошибки при диагностике

Наиболее распространенная ошибка при диагностике P0422, связана с несоблюдением протокола диагностики. Несоблюдение протокола может привести к ненужной замене катализатора, которая не устранит проблему.

Также часто ошибочно заменяются кислородные датчики. Датчики кислорода должны быть проверены перед заменой и не должны рассматриваться как единственная проблема, вызывающая ошибку P0422.