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Hier mal der Beitrag im Forum angeheftet, da die Frage zum P0420 Katfehler sehr häufgig auftaucht.
Der Fehlercode P0420 - Kateffizienz unter Schwellenwert ist ein häufig auftretender Fehler, der die Motorleuchte aktiviert
Es gibt bekannte Probleme im Celica, die dazu führen, dass der P0420 auslöst.
- Im Steuergerät sind zu niedrige Schwellenwerte programmiert. Der Konvertierung des Kats wird durch die zweite Lambdasonde
überwacht. Wenn die Konvertierungswerte einen gewissen Bereich unterschreiten (das sind die starken Ausschläge der Wellen
in meinem Diagramm weiter unten), meldet das Steuergerät einen P0420, weil ihm die Konvertierung des Kats zu schlecht ist.
Allerdings sind diese Werte im Steuergerät werksseitig extrem eng programmiert. Das heisst, das Steuergerät meldet zwar,
dass der Kat uneffizient arbeitet, aber würde im Regelfall trotzdem noch eine Abgasuntersuchung bestehen, weil der Kat meist
noch gar nicht so schlecht ist.
Die viel zu niedrig programmierten Werte sind also das erste Problem, warum der P0420 viel zu früh erscheint.
- Das nächste Problem ist der bekannte Ölverbrauch des 1ZZ Motors. Und Öl mögen die Katalysatoren überhaupt nicht. Das führt
also zu einem starken Verschleiss des Kats. Das heisst, die Konvertierungsrate wird recht schnell sehr schlecht. Der Kat
altert schneller und verschleisst stärker. Ebenso bei Fehlzündungen, zu fettem oder zu magerem Gemisch, Überhitzung und
falschen Zündkerzen.
Und da diese beiden Dinge beim Celica aufeinandertreffen, wird eben der P0420 so oft gesetzt.
Abhilfe schafft hier nur ein neuer Kat oder ein Adapter (dazu später mehr).
Warum kommt der Fehler häufig auf der Autobahn?
Ein Kat arbeitet nur perfekt, wenn er richtig richtig heiss ist. Und die Lambdaregelung arbeitet nur in gewissen Lastbereichen
und nicht im Kaltstart, nicht in der Schubabschaltung, nicht bei Volllast. Das Steuergerät kann, wenn nicht alle Betriebsbedingungen
passen, die Konvertierungsrate des Kats nicht richtig messen und bewerten. Daher bekommt man bei einem Stadtauto eher selten
einen P0420, weil man ständig nur beschleunigt, abbremst, Leerlauf, etc. Da kann er den Kat nicht bewerten.
Nur wenn für einige Minuten alles passt...sprich: Heisser Motor, Teillastbereich mit wenig Gaspedaländerungen und konstanter
Drehzahl über eine längere Zeit und das noch bei mehreren Fahrten (2-Fahrten Erkennungslogik) und nicht nur einer Fahrt, kann
das Steuergerät erst messen (über die zweite Sonde), wie gut der Kat wirklich arbeitet, wie effizient er arbeitet. Und DANN
setzt er erst den Fehler.
TRC und VSC schalten sich bei abgasrelevanten Fehlern mit ab, wenn das Steuergerät ein Problem erkennt und die Motorkontrollleuchte
aufleuchtet. Daher leuchten bei Modellen mit VSC auch die VSC und TRC Leuchte zusammen mit der Motorkontrollleuchte auf.
Wenn man dann mehrfach hintereinander eine Fahrsituation hat, wo der Kat nicht als fehlerhaft erkannt wird, bzw. erkannt werden
kann, mangels Betriebsbedingung, dann geht die Lampe auch nach ein paar Warmlaufphasen wieder aus.
Man kann sich die Kateffizienz mit einem Tester anhand der Diagramme der beiden Lambdasonden sehr gut anschauen. Es müssen
optimale Bedingungen, wie oben genannt, herrschen, damit man den Kat einwandfrei bewerten kann.
Hier sind ein paar Diagramme von guten und weniger guten Kats.
Das linke Diagramm mit der blauen Kurve ist die Vorkatsonde. Diese sollte immer wieder hoch und tief ausschlagen.
Fett, mager, fett, mager. Das rechte Diagramm mit der roten Kurve ist die Nachkatsonde. Diese rote Kurve sollte nur sehr
gering ausschlagen und fast wie eine Nullinie aussehen. Je weniger sie ausschlägt, umso besser arbeitet / konvertiert der Katalysator.
Wenn diese rote Kurve fast 1zu1 wie die blaue Kurve der Vorkatsonde aussieht, also genau so stark hoch und tief ausschlägt,
werden die Abgase nicht konvertiert und gehen quasi ungefiltert durch den Kat. Der Kat ist uneffizient und defekt.
WICHTIG: Dies kann aber auch passieren, wenn die Betriebsbedingungen bei der Messung nicht korrekt sind. Also bspw. bei
kaltem Kat, Leerlauf, Vollgas, Abtouren, nicht konstante Gaspedalstellung, Laständerungen. Dann muss die rote Kurve entsprechend
ausschlagen. Daher ist eine korrekte Bewertung NUR!! möglich, wenn der Motor/Kat richtig heiss ist und man eine
längere, gerade, ebene Strecke mit konstanter Drehzahl ohne Gaspedaländerungen abfährt. Nur dann wird bei einem funktionierenden
Kat eine nahezu gerade rote Linie herauskommen.
Hier ein Diagramm eines nicht mehr funktionierenden Kats mit P0420 Meldung. Die rote Linie entspricht fast 1zu1 der blauen Linie.
Die Abgase gehen quasi unbehandelt durch den Kat:
Hier ein Diagramm eines Kats, der zwar älter ist, aber noch gut funktioniert. Nur leichte Ausschläge der roten Linie:
Hier ein Diagramm eines absolut perfekt funktionierenden Kats. Eine fast konstante rote Linie.
Je nachdem, wie diese roten Linien ausschlagen, setzt das Steuergerät dann den Fehlercode P0420 und schaltet die
Motorkontrollleuchte ein (und ggf. die VSC und TRC Leuchte). Wie bereits erwähnt, ist das Steuergerät sehr "scharf" programmiert.
Das heisst, dass der Fehler auch bei kleineren Ausschlägen schon gesetzt werden kann. Obwohl bei einer Abgasuntersuchung
die gesetzlichen Werte in Deutschland noch erreicht werden und man damit die Abgasuntersuchung besteht.
Entgegen der weit verbreiteten Meinung, haben alle Steuergeräte der 1ZZFE Celicas von 1999-2005 die gleiche "scharfe" Programmierung.
Einzig in den USA wurde das Steuergerät mal verändert und die Werte etwas "entschärft".
Man kann das Problem wie gesagt nur umgehen, indem man einen neuen Kat einbaut oder dem Steuergerät vorgaukelt, das der Kat funktioniert.
Man muss also das Signal der Nachkatsonde verändern, das es keine stark ausschlagende Kurve mehr an das Steuergerät übermittelt,
sondern eine schöne und konstant flache Kurve.
Die sicherste Methode (es gibt mehrere, aber ich nenne hier nur die sicherste und einfachste Methode) ist, ein sogenanntes
RC-Glied in die Nachkatsondenkabel zu setzen. Das ist eine Kombination aus Kondensator und Widerstand. Diese beiden Bauteile
glätten die Kurve, die dann nicht mehr so starke Ausschläge hat. Das Steuergerät denkt jetzt, das der Kat funktioniert und
die Motorkontrollleuchte bleibt aus, der Fehler P0420 wird nicht mehr gesetzt.
So ein Adapter kann Plug&Play zwischen die Stecker der Nachkatsonde gesteckt werden. So muss man am Kabelbaum des Autos nichts
verändern. Er wird einfach zwischengesteckt und kann auch einfach wieder rausgenommen werden.
Hier ein Fahrzeug mit verschlissenem Kat, P0420 Meldung und ohne Adapter:
Hier das gleiche Fahrzeug mit verschlissenem Kat und mit Adapter
Man sieht sofort, dass die rote Welle massiv geglättet ist, nur noch gering ausschlägt und sich insgesamt in einem sehr
engen Bereich befindet. Der P0420 wird nicht mehr.
Der Adapter beeinflusst die chemisch physikalische Arbeitsweise nicht. Daher ist der Kat natürlich weiter im entsprechenden
Verschleißzustand. Sollte der Kat also schon extrem stark verschlissen sein, wird er die Abgasuntersuchung nicht bestehen.
Es geht hier nur um die Unterdrückung der Motorkontrollleuchte bei einem viel zu früh auftauchendem P0420 und noch intaktem Kat.
Und natürlich um den Fakt, die Fahrsicherheit weiter aufrecht zu erhalten, weil sich durch das aufleuchten der Motorkontrollleuchte
ja auch die Fahrstabilitätssysteme VSC und TRC abschalten
Generell gilt: Kat vor der Abgasuntersuchung generell IMMER glühend heiss fahren auf der Autobahn und direkt auf
den AU Messstand fahren und dabei auch den Motor auf dem Parkplatz weiter laufen lassen....die Kats brauchen HITZE!
So holt man bei der AU nochmal alles aus dem Kat raus
Adapter Schema / Plan:
Verwendete Bauteile:
Stecker und Kontaktsatz zum selber crimpen:
https://de.aliexpress.com/item/1005....0.0.44714ae4bncu5k&mp=1&gatewayAdapt=glo2deu
Von Aliexpress.com mit Toyota OEM Referenznummer für die Suche bei Aliexpress "89467-06010" alternativ Suchbegriff "90980-11027" oder "90980-11028"
Crimpzange:
Einfache Standard Crimpzange Typ: "SN48B", überall online zu bekommen
Kabel:
von eBay Verkäufer "MaxZima Fahrzeugelektrik"
0,75mm² Kabel in blau, schwarz/weiss, weiss, schwarz
Kondensator:
www.reichelt.de
Bei Reichelt.de Artikelnummer: "T350 330N 35"
Kondensator Tantal, radial, 0,33 µF, 35 V, RM 2,54, 125°C
Widerstand:
www.reichelt.de
Bei Reichelt.de Artikelnummer: "METALL 1,00M"
Widerstand, Metallschicht, 1,0 MOhm, 0207, 0,6 W, 1%
Ummantelungsband:
Tesa Kabelbaum Gewebeband 19mm, auch überall online zu bekommen
Diverses Standard Elektromaterial wie Lötzinn, Lötkolben, Isolierband, Schrumpfschlauch sollte obligatorisch sein
Hier ein Video bei YouTube, wie man mit einer baugleichen Zange richtig crimpt:
P.S. ich habe immer einige dieser Adapter fertig zusammengebaut auf Lager, falls jemand einen braucht. Schreibt mich einfach an.
Der Fehlercode P0420 - Kateffizienz unter Schwellenwert ist ein häufig auftretender Fehler, der die Motorleuchte aktiviert
Es gibt bekannte Probleme im Celica, die dazu führen, dass der P0420 auslöst.
- Im Steuergerät sind zu niedrige Schwellenwerte programmiert. Der Konvertierung des Kats wird durch die zweite Lambdasonde
überwacht. Wenn die Konvertierungswerte einen gewissen Bereich unterschreiten (das sind die starken Ausschläge der Wellen
in meinem Diagramm weiter unten), meldet das Steuergerät einen P0420, weil ihm die Konvertierung des Kats zu schlecht ist.
Allerdings sind diese Werte im Steuergerät werksseitig extrem eng programmiert. Das heisst, das Steuergerät meldet zwar,
dass der Kat uneffizient arbeitet, aber würde im Regelfall trotzdem noch eine Abgasuntersuchung bestehen, weil der Kat meist
noch gar nicht so schlecht ist.
Die viel zu niedrig programmierten Werte sind also das erste Problem, warum der P0420 viel zu früh erscheint.
- Das nächste Problem ist der bekannte Ölverbrauch des 1ZZ Motors. Und Öl mögen die Katalysatoren überhaupt nicht. Das führt
also zu einem starken Verschleiss des Kats. Das heisst, die Konvertierungsrate wird recht schnell sehr schlecht. Der Kat
altert schneller und verschleisst stärker. Ebenso bei Fehlzündungen, zu fettem oder zu magerem Gemisch, Überhitzung und
falschen Zündkerzen.
Und da diese beiden Dinge beim Celica aufeinandertreffen, wird eben der P0420 so oft gesetzt.
Abhilfe schafft hier nur ein neuer Kat oder ein Adapter (dazu später mehr).
Warum kommt der Fehler häufig auf der Autobahn?
Ein Kat arbeitet nur perfekt, wenn er richtig richtig heiss ist. Und die Lambdaregelung arbeitet nur in gewissen Lastbereichen
und nicht im Kaltstart, nicht in der Schubabschaltung, nicht bei Volllast. Das Steuergerät kann, wenn nicht alle Betriebsbedingungen
passen, die Konvertierungsrate des Kats nicht richtig messen und bewerten. Daher bekommt man bei einem Stadtauto eher selten
einen P0420, weil man ständig nur beschleunigt, abbremst, Leerlauf, etc. Da kann er den Kat nicht bewerten.
Nur wenn für einige Minuten alles passt...sprich: Heisser Motor, Teillastbereich mit wenig Gaspedaländerungen und konstanter
Drehzahl über eine längere Zeit und das noch bei mehreren Fahrten (2-Fahrten Erkennungslogik) und nicht nur einer Fahrt, kann
das Steuergerät erst messen (über die zweite Sonde), wie gut der Kat wirklich arbeitet, wie effizient er arbeitet. Und DANN
setzt er erst den Fehler.
TRC und VSC schalten sich bei abgasrelevanten Fehlern mit ab, wenn das Steuergerät ein Problem erkennt und die Motorkontrollleuchte
aufleuchtet. Daher leuchten bei Modellen mit VSC auch die VSC und TRC Leuchte zusammen mit der Motorkontrollleuchte auf.
Wenn man dann mehrfach hintereinander eine Fahrsituation hat, wo der Kat nicht als fehlerhaft erkannt wird, bzw. erkannt werden
kann, mangels Betriebsbedingung, dann geht die Lampe auch nach ein paar Warmlaufphasen wieder aus.
Man kann sich die Kateffizienz mit einem Tester anhand der Diagramme der beiden Lambdasonden sehr gut anschauen. Es müssen
optimale Bedingungen, wie oben genannt, herrschen, damit man den Kat einwandfrei bewerten kann.
Hier sind ein paar Diagramme von guten und weniger guten Kats.
Das linke Diagramm mit der blauen Kurve ist die Vorkatsonde. Diese sollte immer wieder hoch und tief ausschlagen.
Fett, mager, fett, mager. Das rechte Diagramm mit der roten Kurve ist die Nachkatsonde. Diese rote Kurve sollte nur sehr
gering ausschlagen und fast wie eine Nullinie aussehen. Je weniger sie ausschlägt, umso besser arbeitet / konvertiert der Katalysator.
Wenn diese rote Kurve fast 1zu1 wie die blaue Kurve der Vorkatsonde aussieht, also genau so stark hoch und tief ausschlägt,
werden die Abgase nicht konvertiert und gehen quasi ungefiltert durch den Kat. Der Kat ist uneffizient und defekt.
WICHTIG: Dies kann aber auch passieren, wenn die Betriebsbedingungen bei der Messung nicht korrekt sind. Also bspw. bei
kaltem Kat, Leerlauf, Vollgas, Abtouren, nicht konstante Gaspedalstellung, Laständerungen. Dann muss die rote Kurve entsprechend
ausschlagen. Daher ist eine korrekte Bewertung NUR!! möglich, wenn der Motor/Kat richtig heiss ist und man eine
längere, gerade, ebene Strecke mit konstanter Drehzahl ohne Gaspedaländerungen abfährt. Nur dann wird bei einem funktionierenden
Kat eine nahezu gerade rote Linie herauskommen.
Hier ein Diagramm eines nicht mehr funktionierenden Kats mit P0420 Meldung. Die rote Linie entspricht fast 1zu1 der blauen Linie.
Die Abgase gehen quasi unbehandelt durch den Kat:
Hier ein Diagramm eines Kats, der zwar älter ist, aber noch gut funktioniert. Nur leichte Ausschläge der roten Linie:
Hier ein Diagramm eines absolut perfekt funktionierenden Kats. Eine fast konstante rote Linie.
Je nachdem, wie diese roten Linien ausschlagen, setzt das Steuergerät dann den Fehlercode P0420 und schaltet die
Motorkontrollleuchte ein (und ggf. die VSC und TRC Leuchte). Wie bereits erwähnt, ist das Steuergerät sehr "scharf" programmiert.
Das heisst, dass der Fehler auch bei kleineren Ausschlägen schon gesetzt werden kann. Obwohl bei einer Abgasuntersuchung
die gesetzlichen Werte in Deutschland noch erreicht werden und man damit die Abgasuntersuchung besteht.
Entgegen der weit verbreiteten Meinung, haben alle Steuergeräte der 1ZZFE Celicas von 1999-2005 die gleiche "scharfe" Programmierung.
Einzig in den USA wurde das Steuergerät mal verändert und die Werte etwas "entschärft".
Man kann das Problem wie gesagt nur umgehen, indem man einen neuen Kat einbaut oder dem Steuergerät vorgaukelt, das der Kat funktioniert.
Man muss also das Signal der Nachkatsonde verändern, das es keine stark ausschlagende Kurve mehr an das Steuergerät übermittelt,
sondern eine schöne und konstant flache Kurve.
Die sicherste Methode (es gibt mehrere, aber ich nenne hier nur die sicherste und einfachste Methode) ist, ein sogenanntes
RC-Glied in die Nachkatsondenkabel zu setzen. Das ist eine Kombination aus Kondensator und Widerstand. Diese beiden Bauteile
glätten die Kurve, die dann nicht mehr so starke Ausschläge hat. Das Steuergerät denkt jetzt, das der Kat funktioniert und
die Motorkontrollleuchte bleibt aus, der Fehler P0420 wird nicht mehr gesetzt.
So ein Adapter kann Plug&Play zwischen die Stecker der Nachkatsonde gesteckt werden. So muss man am Kabelbaum des Autos nichts
verändern. Er wird einfach zwischengesteckt und kann auch einfach wieder rausgenommen werden.
Hier ein Fahrzeug mit verschlissenem Kat, P0420 Meldung und ohne Adapter:
Hier das gleiche Fahrzeug mit verschlissenem Kat und mit Adapter
Man sieht sofort, dass die rote Welle massiv geglättet ist, nur noch gering ausschlägt und sich insgesamt in einem sehr
engen Bereich befindet. Der P0420 wird nicht mehr.
Der Adapter beeinflusst die chemisch physikalische Arbeitsweise nicht. Daher ist der Kat natürlich weiter im entsprechenden
Verschleißzustand. Sollte der Kat also schon extrem stark verschlissen sein, wird er die Abgasuntersuchung nicht bestehen.
Es geht hier nur um die Unterdrückung der Motorkontrollleuchte bei einem viel zu früh auftauchendem P0420 und noch intaktem Kat.
Und natürlich um den Fakt, die Fahrsicherheit weiter aufrecht zu erhalten, weil sich durch das aufleuchten der Motorkontrollleuchte
ja auch die Fahrstabilitätssysteme VSC und TRC abschalten
Generell gilt: Kat vor der Abgasuntersuchung generell IMMER glühend heiss fahren auf der Autobahn und direkt auf
den AU Messstand fahren und dabei auch den Motor auf dem Parkplatz weiter laufen lassen....die Kats brauchen HITZE!
So holt man bei der AU nochmal alles aus dem Kat raus
Adapter Schema / Plan:
Verwendete Bauteile:
Stecker und Kontaktsatz zum selber crimpen:
https://de.aliexpress.com/item/1005....0.0.44714ae4bncu5k&mp=1&gatewayAdapt=glo2deu
Von Aliexpress.com mit Toyota OEM Referenznummer für die Suche bei Aliexpress "89467-06010" alternativ Suchbegriff "90980-11027" oder "90980-11028"
Crimpzange:
Einfache Standard Crimpzange Typ: "SN48B", überall online zu bekommen
Kabel:
von eBay Verkäufer "MaxZima Fahrzeugelektrik"
0,75mm² Kabel in blau, schwarz/weiss, weiss, schwarz
Kondensator:
www.reichelt.de
Bei Reichelt.de Artikelnummer: "T350 330N 35"
Kondensator Tantal, radial, 0,33 µF, 35 V, RM 2,54, 125°C
Widerstand:
www.reichelt.de
Bei Reichelt.de Artikelnummer: "METALL 1,00M"
Widerstand, Metallschicht, 1,0 MOhm, 0207, 0,6 W, 1%
Ummantelungsband:
Tesa Kabelbaum Gewebeband 19mm, auch überall online zu bekommen
Diverses Standard Elektromaterial wie Lötzinn, Lötkolben, Isolierband, Schrumpfschlauch sollte obligatorisch sein
Hier ein Video bei YouTube, wie man mit einer baugleichen Zange richtig crimpt:
P.S. ich habe immer einige dieser Adapter fertig zusammengebaut auf Lager, falls jemand einen braucht. Schreibt mich einfach an.
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