Zündaussetzer, Katalysator und Lambdasonden
Die drei stehen im selben Kapitel, weil eins zum anderen führt: Ein Zylinder, der aussetzt, schickt unverbrannten Kraftstoff in den Katalysator, der Kat wird zu heiß, und die Lambdasonden melden, dass etwas nicht stimmt. Wenn deine Motorkontrollleuchte blinkt, fang hier an.
Was ein Zündaussetzer ist
Ein Vierzylinder läuft, weil in jedem Zylinder der Reihe nach das Gemisch aus Luft und Kraftstoff verbrennt und den Kolben nach unten drückt. Wenn es in einem davon nicht oder nur schlecht verbrennt, ist das ein Zündaussetzer. Das merkst du: Der Motor zittert im Leerlauf, ruckelt beim Gasgeben und verliert Leistung. Das Steuergerät speichert den Fehler mit der Nummer des Zylinders: P0301 ist Zylinder eins, P0302 Zylinder zwei, und P0300 kommt, wenn es mehrere sind oder der Aussetzer von einem Zylinder zum nächsten wandert.
Beim Benziner sind die üblichen Verdächtigen die Zündkerze und die Zündspule dieses Zylinders, die gelben Teile in Abbildung 1. Danach kommen der Injektor, Falschluft und, am ernstesten, ein Zylinder, der nicht mehr richtig verdichtet. Ein Diesel hat keine Zündkerzen: Da ist es fast immer der Injektor und bei kaltem Motor die Glühkerzen.
Wenn die Leuchte blinkt, runter vom Gas
Leuchtet die Motorkontrollleuchte dauerhaft, ist ein Fehler gespeichert. Blinkt sie, gibt es so viele Zündaussetzer hintereinander, dass sie den Katalysator zerstören können. Der Kraftstoff, der im Zylinder nicht verbrennt, landet im Auspuff, verbrennt im Katalysator und heizt ihn so stark auf, dass er innen schmelzen kann. Also: Wenn sie blinkt, kein starkes Beschleunigen, langsam weiterfahren und so schnell wie möglich in die Werkstatt.
Der Katalysator
Er sitzt im Auspuff direkt am Motor (orange in Abbildung 2) und wandelt die giftigsten Bestandteile der Abgase, also Kohlenmonoxid, unverbrannte Kohlenwasserstoffe und Stickoxide, in Kohlendioxid, Wasser und Stickstoff um. Innen ist er eine Wabe mit einer Beschichtung aus Edelmetallen, und damit er arbeitet, muss er heiß sein.
Ein gesunder Kat hält sehr lange. Kaputt gehen sie durch Zündaussetzer, die niemand rechtzeitig behoben hat, durch einen Motor, der Öl verbrennt, oder durch einen Schlag. Der klassische Code ist P0420: Wirkungsgrad des Katalysators unter dem Grenzwert.
Die Lambdasonden
Das sind zwei Sensoren, die in den Auspuff eingeschraubt sind, einer vor dem Kat und einer dahinter. In Abbildung 2 sind sie ebenfalls orange. Die vordere misst den Restsauerstoff im Abgas, und damit regelt das Steuergerät das Gemisch laufend so, dass es genau passt. Die hintere überwacht den Kat: Wenn der Sauerstoff am Ausgang genauso schwankt wie am Eingang, macht der Kat seine Arbeit nicht mehr, und dann kommt P0420.
Ihr häufigster Fehler ist nicht die Sonde selbst, sondern ihre Heizung, ein Heizwiderstand, der sie aufwärmt, damit sie gleich nach dem Start messen kann. Die geht mit den Jahren kaputt und bringt Codes wie P0030 oder P0135.
Die häufigsten Fehler
- Zündkerze oder Zündspule
Beim Benziner am häufigsten. Ein alter Werkstatttrick: Tausch die Zündspule mit der eines anderen Zylinders und schau, ob der Aussetzer mitwandert.
Typische Codes: P0301, P0302, P0303, P0304, P0351 - Injektor
Beim Diesel die Ursache Nummer eins: Er tropft nach, hängt oder liefert nicht die Menge, die er liefern soll.
Typische Codes: P0300, P0201 - Katalysator am Ende
Oft ist das nur die Folge von etwas anderem: Zündaussetzer, verbranntes Öl oder ein Gemisch, das seit Monaten nicht stimmt.
Typische Codes: P0420, P0430 - Heizung der Lambdasonde
Der häufigste Fehler an den Sonden. Die Sonde misst weiter, braucht aber länger, bis sie loslegt.
Typische Codes: P0030, P0135, P0036, P0141 - Sonde träge oder außerhalb des Messbereichs
Mit den Jahren und durch Ablagerungen werden sie träge: Sie reagieren langsam, und das Gemisch ist nicht mehr fein eingeregelt.
Typische Codes: P0133, P0130, P0137, P0138 - Gemisch zu mager oder zu fett
Das Steuergerät ist am Ende dessen, was es ausgleichen kann. Falschluft, ein verschmutzter Luftmassenmesser, der Kraftstoffdruck oder ein Injektor.
Typische Codes: P0171, P0172
Das kannst du mit Final OBD sehen
Mit Final OBD siehst du die Zündaussetzer, die das Steuergerät für jeden Zylinder mitgezählt hat, bei den Autos, die sie über OBD ausgeben. So erwischst du einen Zylinder, der anfängt auszusetzen, am besten, bevor die Motorkontrollleuchte angeht.
Von den Lambdasonden siehst du beide live, die vor und die hinter dem Katalysator, dazu die Gemischkorrektur, die das Steuergerät gerade vornimmt. Auf dem Bildschirm die Sonden eines Toyota Yaris Hybrid.
Bei vielen Dieseln siehst du außerdem die Korrektur jedes einzelnen Injektors, Zylinder für Zylinder, mit dem jeweiligen Normalbereich. Wenn einer rausfällt, weißt du, wo du anfangen musst zu suchen.
Motorhaube aufdie ausführliche Erklärung
Wie das Steuergerät einen Zündaussetzer erkennt
Es gibt keinen Sensor im Zylinder, der die Flamme sieht. Das Steuergerät schließt es aus der Kurbelwelle. Jede Verbrennung gibt ihr einen Schub (das ist das brennende Gemisch über jedem Kolben in Abbildung 3), deshalb dreht sich die Kurbelwelle in winzigen Stößen: Bei jeder Zündung beschleunigt sie ein kleines bisschen. Der Kurbelwellensensor misst die Zeit zwischen den Zähnen seines Geberrads extrem genau, und wenn ein Zylinder an der Reihe ist und die Kurbelwelle nicht so beschleunigt, wie sie sollte, notiert das Steuergerät einen Aussetzer für diesen Zylinder.
Es zählt sie über eine bestimmte Zahl von Umdrehungen und vergleicht sie mit zwei Grenzwerten. Der für die Abgaswerte wird alle tausend Umdrehungen geprüft: Wird er überschritten, speichert das Steuergerät den Fehler und schaltet die Motorkontrollleuchte dauerhaft ein. Der andere ist der, ab dem der Katalysator Schaden nehmen kann. Er wird alle zweihundert Umdrehungen geprüft und lässt die Leuchte blinken. Auf einer sehr holprigen Straße läuft die Kurbelwelle auch ungleichmäßig, deshalb hören viele Autos auf, Aussetzer zu überwachen, wenn sie eine schlechte Fahrbahn erkennen.
Diese Zählung pro Zylinder zeigt dir Final OBD aus den Testergebnissen, die das Steuergerät speichert (bei OBD heißt das Mode 06). Nicht alle Autos geben sie aus.
Wo du suchst, der Reihe nach
Beim Benziner: die Zündkerze (schau dir Farbe und Verschleiß an, und wenn sie nach Kilometerstand fällig ist, nicht lange überlegen), die Zündspule (tausch sie mit einem anderen Zylinder), Stecker und Kabel, der Injektor, Falschluft im Ansaugtrakt dieses Zylinders und zum Schluss die Kompression. Wenn alle Zylinder gleichzeitig aussetzen, denk an etwas, das alle gemeinsam haben: den Kraftstoff, den Luftmassenmesser, viel Falschluft oder die Steuerzeiten.
Beim Diesel: zuerst die Injektoren (ihre Korrektur pro Zylinder sagt viel), die Glühkerzen, wenn es bei kaltem Motor passiert, und die Kompression. Ein Diesel, der kalt zittert und warm wieder rund läuft, hat fast immer eine defekte Glühkerze.
Der Katalysator von innen
Er ist ein Monolith aus Keramik oder Metall mit Tausenden Kanälen, überzogen mit einer porösen Schicht mit Platin, Palladium und Rhodium. Beim Benziner ist es ein Dreiwegekat: Er oxidiert gleichzeitig Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffe (fügt ihnen Sauerstoff hinzu) und reduziert die Stickoxide (entzieht ihnen Sauerstoff). Beides zugleich klappt nur mit einem exakten Gemisch, dem stöchiometrischen: 14,7 Teile Luft auf einen Teil Benzin, das nennt man Lambda 1. Deshalb sind die Sonden so wichtig.
Er fängt ab etwa 250 bis 300 Grad an zu arbeiten. Die ersten Minuten nach einem Kaltstart sind die schmutzigsten, deshalb tun moderne Autos alles, um ihn schnell aufzuheizen: Sie verstellen den Zündzeitpunkt nach spät und heben den Leerlauf an.
Und er hat eine entscheidende Eigenschaft: Er speichert Sauerstoff. Läuft das Gemisch einen Tick mager, nimmt er ihn auf, läuft es einen Tick fett, gibt er ihn wieder ab. So glättet er die Schwankungen im Gemisch. Ein alter Kat verliert diese Fähigkeit, und genau das misst das Steuergerät.
Wie das Steuergerät entscheidet, dass der Kat hinüber ist
Es vergleicht die beiden Sonden. Über die vordere fährt das Steuergerät das Gemisch einen Tick fett und dann einen Tick mager, immer wieder, ohne Pause. Speichert der Kat den Sauerstoff gut, merkt die hintere Sonde von diesem Hin und Her nichts und liefert ein fast flaches Signal. Ist er verbraucht, kommt das Hin und Her durch, und die hintere Sonde fängt an, die vordere nachzumachen. Wenn sich beide während des Tests zu sehr ähneln, kommt P0420.
Deshalb ist ein P0420 nicht immer der Kat. Ein Leck im Auspuff zwischen Kat und zweiter Sonde (es kommt Luft rein und verfälscht die Messung), eine hintere Sonde, die nicht mehr richtig misst, oder ein Motor, dessen Gemisch aus dem Ruder läuft, können denselben Code bringen. Bevor du einen Kat tauschst, und der ist nicht billig, solltest du diese drei Dinge ausschließen.
Schmalband- und Breitbandsonden
Die klassischen Sonden, die Schmalbandsonden, können nur fett oder mager sagen: Sie liefern bei fettem Gemisch etwa 0,9 Volt und bei magerem etwa 0,1 Volt und springen beim Durchgang durch Lambda 1 schlagartig von einem Wert zum anderen. Die meisten Sonden hinter dem Kat sind immer noch so.
Die Breitbandsonden, die heute fast immer vorne sitzen, sagen, wie fett oder mager das Gemisch ist, mit einer Zahl: Lambda 0,95, Lambda 1,02. Sie sind aufwendiger, haben eine Zelle, die Sauerstoff pumpt, und das Steuergerät liest sie als Strom aus. Diesel, die immer mit Luftüberschuss laufen, nutzen solche Sonden: Bei Lambdawerten von 1,5 und mehr wäre eine Schmalbandsonde nutzlos.
Die Gemischkorrekturen
Anhand der vorderen Sonde korrigiert das Steuergerät den Kraftstoff sofort (Kurzzeitkorrektur), und wenn sich eine Korrektur wiederholt, lernt es sie dauerhaft (Langzeitkorrektur). Beide siehst du über OBD als Prozentwert: Positiv heißt, es gibt Kraftstoff dazu, weil das Gemisch mager war, negativ heißt, es nimmt weg, weil es fett war.
Ein paar Punkte nach oben oder unten sind normal. Liegt die Langzeitkorrektur über plus oder minus 10 %, solltest du das im Auge behalten, und gegen 25 % hat das Steuergerät keinen Spielraum mehr und speichert Gemisch zu mager oder zu fett. Ein Hinweis, der sich bewährt hat: Ist die Korrektur im Leerlauf stark positiv und normalisiert sich beim Gasgeben, ist es meistens Falschluft. Ist sie über den ganzen Drehzahlbereich ähnlich, schau dir den Kraftstoff oder den Luftmassenmesser an.
Wie du mit einem offenen Zündaussetzer fährst
Wenn du einen Zündaussetzer hast, der noch nicht behoben ist, verlang dem Motor keine Last ab: Bergauf in hohen Gängen oder mit Vollgas setzt er am meisten aus, und da leidet der Kat am meisten. Und lass es nicht schleifen. Eine Zündspule kostet viel weniger als ein Katalysator.
Alle Abschnitte des Mechanik-Ratgebers
Schau es dir an deinem eigenen Auto an
Fast alles, was in diesem Ratgeber steht, siehst du mit Final OBD und einem eingesteckten Adapter: die Fehler erklärt, die Live-Daten und das, was zu jedem System gehört.
