Fehlercode P0420: Symptome, Ursachen und Behebung einer niedrigen Katalysatoreffizienz

P0420 — Fehlercode «Katalysatoreffizienz zu niedrig»

Der Fehlercode P0420 steht für: «Systemwirkungsgrad des Katalysators unterhalb des Schwellenwerts». Dies deutet auf eine stark verringerte Reinigungsleistung des Katalysators hin. Wenn das Fahrzeug mit zwei Katalysatoren ausgestattet ist, kann dieser Fehler auch als Code P0430 auftreten. Im Englischen lautet die Beschreibung der Störung Catalyst System Efficiency Below Threshold (Bank 1) oder (Bank 2). Meistens weist dieses Problem auf das Ende der Lebensdauer des Katalysators hin, obwohl auch Hoffnung besteht, dass lediglich schlechter Kraftstoff getankt wurde oder die zweite Lambdasonde (Diagnosesonde) ausgefallen ist.

Bedingungen für das Setzen des DTC P0420

Das Motorsteuergerät (ECM/ECU) vergleicht während der Überwachung die Signale der ersten und zweiten Lambdasonde über ein bestimmtes Zeitintervall. Es berechnet die Dauer des Spannungssignals, und wenn dieses den festgelegten Schwellenwert überschreitet, interpretiert das «Gehirn» des Autos dies als Fehlfunktion des Katalysators. Der Schwellenwert für die Differenz zwischen den Amplituden der vorderen Sonde S1 (Referenz) und der hinteren Sonde S2 beträgt mehr als das 0,7-fache pro Minute. Die Motorkontrollleuchte (MKL), die den Fehler im Speicher des Steuergeräts signalisiert, leuchtet jedoch nicht sofort auf. Dies geschieht erst, wenn die verringerte Effizienz des Katalysators über einen Zeitraum von 100 Sekunden erkannt wird, wobei die Motorlast zwischen 21 und 63 % liegen muss, die Drehzahl 1.720 — 2.800 U/min beträgt und die Katalysatortemperatur 500 Grad übersteigt.

Signal der Lambdasonde

Bei normaler Funktion des Katalysators wechselt das Signal der beheizten Lambdasonde am Ausgang nur langsam zwischen den Werten für fettes und mageres Gemisch. Ein häufiges Umschalten der Nach-Kat-Sonde zwischen diesen Zuständen deutet auf eine verringerte Effizienz des Katalysators hin. Dadurch sinkt seine Fähigkeit, Sauerstoff zu speichern.

Die Aufgabe des Katalysators besteht darin, Kohlenmonoxid zu oxidieren und Kohlenwasserstoff-Emissionen (HC) zu neutralisieren, um die Konzentration schädlicher Stoffe zu verringern. Seit der Euro-3-Norm wird dieser Prozess von zwei Lambdasonden überwacht. Es findet ein ständiger Vergleich der Signale der ersten und zweiten Sonde statt, um eine Annäherung ihrer Messwerte zu registrieren. Daher kann der Fehlercode P0420 früher oder später alle Fahrzeugbesitzer betreffen, einschließlich Marken wie VW, Audi, BMW, Toyota, Ford, Opel oder andere Fahrzeuge ab Baujahr 1996, die über zwei Lambdasonden im Abgassystem verfügen.

Der Fehlercode P0420 erscheint, wenn im Abgas Sauerstoff und Reste von unverbranntem Kraftstoff festgestellt werden.

Wie verhält sich das Fahrzeug? (Symptome des Fehlers P0420)

Je nachdem, welche Art von Defekt am Katalysator vorliegt (verstopft oder zerfallen), zeigt das Auto entsprechende Symptome. Abgesehen davon, dass die Motorkontrollleuchte im Armaturenbrett aufleuchtet (bei einigen Fahrzeugen auch eine separate Warnleuchte für Überhitzung des Katalysators), entsprechen die Abgase nicht mehr den vorgeschriebenen Abgasnormen. Zu den Anzeichen, bei denen der Fehler P0420 (P0430) auftreten kann, gehören:

Position von Katalysator und Lambdasonden

• erhöhter Kraftstoffverbrauch;
• verringerte Motordynamik;
• Veränderung des Abgasgeruchs (oft unangenehm, faulig);
• Klappern oder Rasseln aus dem Bereich des Katalysators (wenn der Keramikkörper zerfallen ist);
• manchmal instabiler Leerlauf;
• Schwierigkeiten beim Motorstart. Wenn Sie mehr als zwei dieser Anzeichen gleichzeitig bemerken, hat das Fahrzeug höchstwahrscheinlich Probleme mit dem Katalysator. Eine Diagnose zum genauen Auslesen des Fehlercodes ist unumgänglich!

Hauptursachen für den Code P0420

Bei ordnungsgemäßem Betrieb beträgt die Lebensdauer eines Katalysators mindestens 200.000 bis 250.000 km. Wenn jedoch regelmäßig minderwertiger Kraftstoff oder Kraftstoff mit hohem Bleigehalt (historisch relevant) getankt wird, beschleunigt dies die Zerstörung. Auch durch schlechtes Benzin oder Fehler in der Zünd- und Ventilsteuerung, die zu Kompressionsverlust und Zündaussetzern führen, verringert sich die Lebensdauer des Katalysators drastisch, was zum Fehler P0420 oder P0430 führt.

Die häufigsten möglichen Ursachen sind:

1. Verwendung von verbleitem oder minderwertigem Benzin.
2. Beschädigte oder defekte Lambdasonde S2 (Diagnosesonde).
3. Kurzschluss im Stromkreis der «unteren» Lambdasonde.
4. Physische Beschädigung des Katalysators.
5. Schäden an der Abgasanlage (Abgaskrümmer, Schalldämpfer, Rohre, Dichtungen usw. – Falschluft).
6. Längerer Betrieb des Fahrzeugs mit Zündaussetzern in den Zylindern.
7. Erhöhter Kraftstoffdruck im System.

Wie man sieht, gibt es mindestens 7 Gründe, warum der Fehler P0420 auftritt. Oft ist die Lösung jedoch einfacher, als den Katalysator direkt herauszuschneiden oder zu tauschen und einen Simulator einzubauen. Glückpilze, bei denen der Fehler bei geringer Laufleistung auftritt, können das Problem oft durch Tanken von hochwertigem Benzin oder Überprüfung der Sonden-Kontakte lösen.

3 Hauptgründe für den Fehler P0420 und dessen Behebung.

Um die genaue Ursache für diesen Code zu ermitteln, ist eine sorgfältige Diagnose aller möglichen Fehlerquellen erforderlich.

Prüfmethoden und Problemlösung

In einigen Fällen müssen die Lambdasonde auf Funktionstüchtigkeit oder die Abgasanlage und der Krümmer auf Undichtigkeiten überprüft werden. Lecks und Falschluft können die Arbeit der O2-Sensoren beeinträchtigen und den Code P0420 verursachen. Dennoch hängt das Problem meistens direkt mit dem Zustand des Katalysators zusammen.

Ein paar Tipps zur Fehlersuche

Bevor Sie mit der komplexen Diagnose beginnen, empfehlen wir einige einfache Überprüfungen, um Zeit zu sparen:

1. Überlegen Sie zuerst, an welcher Tankstelle Sie zuletzt getankt haben und ob es der gewohnte Kraftstoff war. Stellen Sie außerdem sicher, dass keine Anzeichen für Kühlmittel im Motor oder erhöhter Ölverbrauch vorliegen.
2. Zündzeitpunkt prüfen. Ein zu später Zündzeitpunkt kann die Abgastemperatur erhöhen und mit der Zeit die Effizienz des Katalysators verringern.
3. Stecker prüfen. Kontrollieren Sie den Anschluss der 2. («hinteren») Lambdasonde. Wenn hier alles in Ordnung scheint, muss der Computer angeschlossen werden, um Daten vom elektronischen Steuergerät auszulesen.

Überprüfung des Katalysators und seiner Parameter

Um die Effizienz des Katalysators zu bewerten, müssen die Spannungskurven der «oberen» (Regelsonde) und «unteren» (Diagnosesonde) Lambdasonde verglichen sowie die Kraftstoffkorrekturwerte (Fuel Trims) betrachtet werden.

Anzeige der Lambdasonde auf dem Oszilloskop

Die Ausgangsspannung der Lambdasonde, die vom Bordcomputer gelesen wird, sinkt bei magerem Gemisch und steigt bei fettem Gemisch. Ein normaler Messwert für die Lambdasonde schwankt zwischen 900 Millivolt (fetter Zustand) und 100 Millivolt (magerer Zustand).

Die Kurzzeit-Gemischkorrektur (Short Term Fuel Trim) sollte idealerweise gegen «0» tendieren, aber bei Motoren mit Laufleistung sind Abweichungen von bis zu 10 % akzeptabel. Wenn die Kraftstoffkorrektur 25 % überschreitet, wird auch die Langzeit-Korrektur (Long Term Fuel Trim) beeinflusst. Wenn beide Werte stark abweichen, deutet dies auf ein Problem bei der Gemischaufbereitung hin. Achten Sie daher auf zusätzliche Fehlercodes.

Wie lässt sich der Fehler P0420 beheben?

Manche Autobesitzer beginnen aus Unwissenheit mit der Reinigung der Drosselklappe oder dem Austausch von Sensoren für Luftmasse und Kraftstoff. Wenn man jedoch auf Verdacht Teile tauschen möchte, dann eher folgende:

Erstens – Lambdasonden tauschen (vorne und hinten vertauschen), sofern diese baugleich sind. Wandert der Fehler mit (z. B. taucht Fehler P0134 auf), liegt das Problem an der defekten Sonde und nicht am Kat.

Zweitens – Anderes Benzin tanken. Nutzen Sie hochwertigen Kraftstoff und fahren Sie einige Zeit (wenn es am Kraftstoff lag, ändert sich die Situation nach ein paar Tagen).

Der dritte Schritt zur Behebung ist die Überprüfung des Katalysators, genauer gesagt seines Durchsatzes (dafür gibt es mehrere Methoden wie Gegendruckmessung). Die innere Zerstörung des Katalysators ist meist auf Probleme im Motorlauf zurückzuführen. Eine erhöhte Betriebstemperatur ist oft sowohl Ursache für das Auftreten des Codes als auch für den Ausfall des Bauteils. Zündaussetzer können beispielsweise zu einer Überhitzung des Katalysators führen.

Lösungen bei geringer Katalysatoreffizienz

Da der Fehler P0420 am häufigsten bei einem verschlissenen Katalysator auftritt, muss das Problem der mangelnden Effizienz meist durch einen Austausch oder eine Softwareanpassung (auf eine andere Schadstoffklasse, z. B. EURO2-Simulation) gelöst werden.

Die teuerste Methode ist der Austausch gegen einen neuen Original-Katalysator.

Wesentlich günstiger ist es, einen Universal-Katalysator einzubauen. Dessen Effizienz ist oft etwas geringer (Originale sind oft aus Keramik, universelle häufig aus Metall), die Lebensdauer beträgt nur etwa 30.000 bis 50.000 km, und nicht alle Fahrzeuge akzeptieren diese Änderung problemlos. Dafür sind keine Softwareänderungen nötig. Alternativ bietet sich der Kauf eines gebrauchten Originalteils vom Autoverwerter an, was preislich ähnlich liegt.

Wenn die Abgasnormen für Sie keine Rolle spielen (Achtung: rechtliche Lage beachten), ist der Einbau eines Ersatzrohres (Flammschutz/Vorschalldämpfer) eine relativ günstige Option. Diese Lösung beinhaltet das Entfernen des Katalysators und die Installation eines Simulators für die zweite Lambdasonde.

Eine weitere Budget-Variante, die eine Softwareanpassung und die Installation eines Simulators (mechanisch oder elektronisch) umfasst, ist die Umstellung des Fahrzeugs auf eine niedrigere Abgasnorm. Diese Lösung beseitigt nicht nur den Fehler P0420, sondern lässt den Motor auch «freier atmen», da strenge Umweltnormen oft die Leistung einschränken. Diese Methode sieht das Entfernen des Katalysators aus der Abgasanlage vor; ein zweikanaliger Emulator ermöglicht dabei die genaue Einstellung von Reaktionszeit, Signalgeschwindigkeit und Verschiebung.

Wenn der Durchsatz des Katalysators noch im Normbereich liegt (0,21 kg/cm² bei 2000 U/min), das Signal für den Austausch aber schon bei 70 % Restleistung erscheint, kann man vorübergehend einen Abstandshalter (Spacer) unter die Lambdasonde setzen. Dies ist die billigste Lösung, aber kein Allheilmittel und nicht für alle Fahrzeuge geeignet.

Ich hoffe, die beschriebenen Methoden zur Behebung des Fehlers P0420 helfen Ihnen weiter, sodass keine Fragen mehr offenbleiben. Teilen Sie dieses Wissen gerne in sozialen Netzwerken. Schreiben Sie uns auch einen Kommentar, ob Sie das Problem lösen konnten und welche Methode bei der Ursache der schwachen Katalysatoreffizienz geholfen hat.