Lambdasonde (Lambdasonde)
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Ein Sauerstoffsensor (OC), auch als Lambdasonde bekannt, misst die Sauerstoffmenge in den Abgasen, indem er ein Signal an das Motorsteuergerät (ECU) sendet.
Wo ist der Sauerstoffsensor?
Die Lambdasonde vorn DK1 wird im Abgaskrümmer oder im Abgasvorrohr vor dem Katalysator eingebaut. Wie Sie wissen, ist der Katalysator der Hauptbestandteil des Abgasreinigungssystems eines Fahrzeugs.
Die hintere Lambdasonde DK2 ist im Abgas nach dem Katalysator eingebaut.
Bei 4-Zylinder-Motoren sind mindestens zwei Lambdasonden verbaut. V6- und V8-Motoren haben mindestens vier O2-Sensoren.
Die ECU verwendet das Signal von der vorderen Lambdasonde, um das Luft/Kraftstoff-Gemisch anzupassen, indem die Kraftstoffmenge hinzugefügt oder verringert wird.
Das Signal des hinteren Sauerstoffsensors wird verwendet, um den Betrieb des Katalysators zu steuern. In modernen Autos wird anstelle der vorderen Lambdasonde ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor verwendet. Funktioniert ähnlich, aber präziser.
Wie ein Sauerstoffsensor funktioniert
Es gibt verschiedene Arten von Lambdasonden, aber der Einfachheit halber betrachten wir in diesem Artikel nur herkömmliche Lambdasonden, die Spannung erzeugen.
Wie der Name schon sagt, erzeugt eine spannungserzeugende Lambdasonde eine kleine Spannung proportional zur Differenz der Sauerstoffmenge im Abgas und im Abgas.
Für einen ordnungsgemäßen Betrieb muss die Lambdasonde auf eine bestimmte Temperatur aufgeheizt werden. Ein typischer moderner Sensor hat ein internes elektrisches Heizelement, das von der Motor-ECU gespeist wird.
Wenn das in den Motor eintretende Kraftstoff-Luft-Gemisch (FA) mager ist (wenig Kraftstoff und viel Luft), verbleibt mehr Sauerstoff in den Abgasen und die Lambdasonde erzeugt eine sehr kleine Spannung (0,1–0,2 V).
Wenn die Brennstoffzellen fett sind (zu viel Kraftstoff und nicht genug Luft), bleibt weniger Sauerstoff im Abgas, sodass der Sensor mehr Spannung erzeugt (ca. 0,9 V).
Einstellung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
Der vordere Sauerstoffsensor ist für die Aufrechterhaltung des optimalen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses für den Motor verantwortlich, das etwa 14,7:1 oder 14,7 Teile Luft zu 1 Teil Kraftstoff beträgt.
Das Steuergerät regelt die Zusammensetzung des Luft-Kraftstoff-Gemisches anhand der Daten der vorderen Lambdasonde. Wenn die vordere Lambdasonde einen hohen Sauerstoffgehalt erkennt, geht die ECU davon aus, dass der Motor zu mager läuft (nicht genug Kraftstoff) und fügt daher Kraftstoff hinzu.
Wenn der Sauerstoffgehalt im Abgas niedrig ist, geht die ECU davon aus, dass der Motor fett läuft (zu viel Kraftstoff) und reduziert die Kraftstoffzufuhr.
Dieser Prozess ist kontinuierlich. Der Motorcomputer schaltet ständig zwischen magerem und fettem Gemisch um, um das optimale Luft/Kraftstoff-Verhältnis beizubehalten. Dieser Vorgang wird als Closed-Loop-Betrieb bezeichnet.
Wenn Sie sich das Spannungssignal des vorderen Sauerstoffsensors ansehen, reicht es von 0,2 Volt (mager) bis 0,9 Volt (fett).
Wenn das Fahrzeug kalt gestartet wird, erwärmt sich der vordere Sauerstoffsensor nicht vollständig und die ECU verwendet das DC1-Signal nicht, um die Kraftstoffzufuhr zu regulieren. Dieser Modus wird Open-Loop genannt. Erst wenn der Sensor vollständig aufgewärmt ist, geht das Kraftstoffeinspritzsystem in den geschlossenen Modus.
In modernen Autos wird anstelle eines herkömmlichen Sauerstoffsensors ein Breitband-Luft-Kraftstoff-Verhältnissensor installiert. Der Sensor für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis funktioniert anders, hat aber denselben Zweck: festzustellen, ob das in den Motor eintretende Luft/Kraftstoff-Gemisch fett oder mager ist.
Der Sensor für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist genauer und kann einen größeren Bereich messen.
Sauerstoffsensor hinten
Die hintere oder nachgeschaltete Lambdasonde wird im Auspuff nach dem Katalysator eingebaut. Es misst die Sauerstoffmenge in den Abgasen, die den Katalysator verlassen. Das Signal der hinteren Lambdasonde wird zur Überwachung der Effizienz des Konverters verwendet.
Der Controller vergleicht ständig die Signale der vorderen und hinteren O2-Sensoren. Anhand der beiden Signale weiß das Steuergerät, wie gut der Katalysator arbeitet. Wenn der Katalysator ausfällt, schaltet die ECU die „Check Engine“-Leuchte ein, um Sie darüber zu informieren.
Der hintere Sauerstoffsensor kann mit einem Diagnosescanner, einem ELM327-Adapter mit Torque-Software oder einem Oszilloskop überprüft werden.
Identifizierung des Sauerstoffsensors
Die vordere Lambdasonde vor dem Katalysator wird allgemein als "vorgeschaltete" Sonde oder Sonde 1 bezeichnet.
Der nach dem Katalysator eingebaute hintere Sensor wird als Abwärtssensor oder Sensor 2 bezeichnet.
Ein typischer 4-Zylinder-Reihenmotor hat nur einen Block (Bank 1/Bank 1). Daher bezieht sich bei einem 4-Zylinder-Reihenmotor der Begriff "Bank 1 Sensor 1" einfach auf den vorderen Sauerstoffsensor. "Bank 1 Sensor 2" - hinterer Sauerstoffsensor.
Weiterlesen: Was ist Bank 1, Bank 2, Sensor 1, Sensor 2?
Ein V6- oder V8-Motor hat zwei Blöcke (oder zwei Teile dieses "V"). Typischerweise wird der Zylinderblock, der Zylinder Nr. 1 enthält, als "Bank 1" bezeichnet.
Verschiedene Autohersteller definieren Bank 1 und Bank 2 unterschiedlich. Um herauszufinden, wo sich Bank 1 und Bank 2 an Ihrem Auto befinden, können Sie in Ihrem Reparaturhandbuch oder in Google nach Baujahr, Marke, Modell und Größe des Motors suchen.
Austausch des Sauerstoffsensors
Probleme mit Sauerstoffsensoren sind häufig. Eine defekte Lambdasonde kann zu erhöhtem Kraftstoffverbrauch, erhöhten Emissionen und diversen Fahrproblemen (Drehzahlabfall, schlechte Beschleunigung, Drehzahlschwankung etc.) führen. Wenn der Sauerstoffsensor defekt ist, muss er ersetzt werden.
Bei den meisten Autos ist das Ersetzen des DC ein ziemlich einfacher Vorgang. Wenn Sie den Sauerstoffsensor selbst austauschen möchten, ist das mit etwas Geschick und einer Reparaturanleitung nicht so schwierig, aber Sie benötigen möglicherweise einen speziellen Stecker für den Sensor (im Bild).
Manchmal kann es schwierig sein, eine alte Lambdasonde zu entfernen, da sie oft stark rostet.
Eine andere zu beachtende Sache ist, dass einige Autos bekanntermaßen Probleme mit Ersatzsauerstoffsensoren haben.
Beispielsweise gibt es Berichte über einen Aftermarket-Sauerstoffsensor, der bei einigen Chrysler-Motoren Probleme verursacht. Wenn Sie unsicher sind, verwenden Sie am besten immer den Originalsensor.
