defekter Sauerstoffsensor

defekter Sauerstoffsensor führt zu einem erhöhten Kraftstoffverbrauch, einer Abnahme der dynamischen Eigenschaften des Fahrzeugs, einem instabilen Betrieb des Motors im Leerlauf und einer Erhöhung der Abgastoxizität. Normalerweise sind die Gründe für den Ausfall des Sauerstoffkonzentrationssensors seine mechanische Beschädigung, der Bruch des elektrischen (Signal-) Stromkreises, die Verunreinigung des empfindlichen Teils des Sensors mit Kraftstoffverbrennungsprodukten. In einigen Fällen, beispielsweise wenn ein Fehler p0130 oder p0141 auf dem Armaturenbrett auftritt, wird die Check Engine-Warnleuchte aktiviert. Es ist möglich, die Maschine mit einem defekten Sauerstoffsensor zu verwenden, dies führt jedoch zu den oben genannten Problemen.

Der Zweck des Sauerstoffsensors

Ein Sauerstoffsensor ist im Auspuffkrümmer eingebaut (die spezifische Position und Anzahl kann für verschiedene Autos unterschiedlich sein) und überwacht das Vorhandensein von Sauerstoff in den Abgasen. In der Automobilindustrie bezieht sich der griechische Buchstabe „Lambda“ auf das Verhältnis von überschüssigem Sauerstoff im Luft-Kraftstoff-Gemisch. Aus diesem Grund wird die Lambdasonde auch oft als „Lambdasonde“ bezeichnet.

Die vom Sensor bereitgestellten Informationen über die Sauerstoffmenge in der Zusammensetzung der Abgase werden von der elektronischen Steuereinheit ICE (ECU) verwendet, um die Kraftstoffeinspritzung anzupassen. Wenn die Abgase viel Sauerstoff enthalten, ist das den Zylindern zugeführte Luft-Kraftstoff-Gemisch schlecht (die Spannung am Sensor beträgt 0,1 ... Volta). Dementsprechend wird die zugeführte Kraftstoffmenge erforderlichenfalls angepasst. Dies betrifft nicht nur die dynamischen Eigenschaften des Verbrennungsmotors, sondern auch den Betrieb des Abgaskatalysators.

In den meisten Fällen beträgt der effektive Betriebsbereich des Katalysators 14,6 ... 14,8 Teile Luft pro Teil Kraftstoff. Dies entspricht einem Lambdawert von eins. Der Sauerstoffsensor ist also eine Art Steuergerät im Abgaskrümmer.

Einige Fahrzeuge sind so ausgelegt, dass sie zwei Sauerstoffkonzentrationssensoren verwenden. Einer befindet sich vor dem Katalysator, der zweite dahinter. Die erste Aufgabe besteht darin, die Zusammensetzung des Luft-Kraftstoff-Gemisches zu korrigieren, und die zweite besteht darin, die Effizienz des Katalysators zu überprüfen. Die Sensoren selbst sind in der Regel baugleich.

Beeinflusst die Lambdasonde den Start – was wird passieren?

Wenn Sie die Lambdasonde ausschalten, erhöht sich der Kraftstoffverbrauch, die Toxizität von Gasen und manchmal ein instabiler Betrieb des Verbrennungsmotors im Leerlauf. Dieser Effekt tritt jedoch erst nach dem Aufwärmen auf, da der Sauerstoffsensor bei Temperaturen bis + 300 ° C zu arbeiten beginnt. Zu diesem Zweck wird eine spezielle Heizung verwendet, die beim Starten des Verbrennungsmotors eingeschaltet wird. Dementsprechend funktioniert die Lambdasonde im Moment des Motorstarts nicht und beeinflusst in keiner Weise den Start selbst.

Die „Check“-Leuchte bei einem Ausfall der Lambdasonde leuchtet auf, wenn bestimmte Fehler im ECU-Speicher im Zusammenhang mit einer Beschädigung der Sensorverkabelung oder des Sensors selbst generiert wurden, der Code jedoch nur unter bestimmten Bedingungen behoben wird der Verbrennungsmotor.

Anzeichen für einen defekten Sauerstoffsensor

Der Ausfall der Lambdasonde wird in der Regel von folgenden äußeren Symptomen begleitet:

• Verschlechterung der Traktion und Abnahme der dynamischen Eigenschaften des Fahrzeugs.
• Instabiler Leerlauf. Gleichzeitig kann der Drehzahlwert springen und unter das Optimum fallen. Im kritischsten Fall läuft das Auto überhaupt nicht im Leerlauf und ohne dass der Fahrer nach Luft schnappt, bleibt es einfach stehen.
• Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs. Üblicherweise ist der Überlauf unbedeutend, kann aber durch Programmmessung ermittelt werden.
• Erhöhte Emissionen. Gleichzeitig werden Abgase undurchsichtig, haben aber eine gräuliche oder bläuliche Färbung und einen scharfen, kraftstoffartigen Geruch.

Es ist erwähnenswert, dass die oben aufgeführten Anzeichen auf andere Störungen des Verbrennungsmotors oder anderer Fahrzeugsysteme hinweisen können. Um den Ausfall der Lambdasonde festzustellen, sind daher mehrere Überprüfungen erforderlich, wobei zunächst ein Diagnosescanner und ein Multimeter zur Überprüfung der Lambdasignale (Steuer- und Heizkreis) verwendet werden.

Normalerweise werden Probleme mit der Verkabelung des Sauerstoffsensors eindeutig von der elektronischen Steuereinheit erkannt. Gleichzeitig werden in seinem Speicher Fehler generiert, z. B. p0136, p0130, p0135, p0141 und andere. Wie dem auch sei, es ist notwendig, den Sensorkreis zu überprüfen (das Vorhandensein von Spannung und die Integrität einzelner Drähte zu überprüfen) und auch den Arbeitsplan zu überprüfen (mit einem Oszilloskop oder einem Diagnoseprogramm).

Ursachen für den Ausfall des Sauerstoffsensors

In den meisten Fällen arbeitet Lambda-Sauerstoff etwa 100 km fehlerfrei, es gibt jedoch Gründe, die seine Ressourcen erheblich reduzieren und zu Ausfällen führen.

• Schaltkreis des Sauerstoffsensors unterbrochen. Drücken Sie sich anders aus. Dies kann ein vollständiger Bruch der Versorgungs- und/oder Signalleitungen sein. Mögliche Beschädigung des Heizkreises. In diesem Fall arbeitet die Lambdasonde nicht, bis sie durch die Abgase auf Betriebstemperatur erwärmt wird. Mögliche Beschädigung der Isolierung an den Drähten. In diesem Fall liegt ein Kurzschluss vor.
• Sensorkurzschluss. In diesem Fall fällt es vollständig aus und gibt dementsprechend keine Signale aus. Die meisten Lambdasonden können nicht repariert werden und müssen durch neue ersetzt werden.
• Verunreinigung des Sensors mit Verbrennungsprodukten von Kraftstoff. Während des Betriebs verschmutzt der Sauerstoffsensor aus natürlichen Gründen allmählich und kann mit der Zeit keine korrekten Informationen mehr übertragen. Aus diesem Grund empfehlen die Autohersteller, den Sensor regelmäßig gegen einen neuen auszutauschen, wobei dem Original der Vorzug zu geben ist, da das universelle Lambda die Informationen nicht immer korrekt anzeigt.
• Thermische Überlastung. Dies geschieht normalerweise aufgrund von Problemen mit der Zündung, nämlich Unterbrechungen darin. Unter solchen Bedingungen arbeitet der Sensor mit für ihn kritischen Temperaturen, was seine Gesamtlebensdauer verkürzt und ihn allmählich deaktiviert.
• Mechanische Beschädigung des Sensors. Sie können bei unsachgemäßen Reparaturarbeiten, bei Fahrten im Gelände, Stößen bei einem Unfall auftreten.
• Zur Installation von Sensordichtmitteln verwenden, die bei hohen Temperaturen aushärten.
• Mehrere erfolglose Startversuche des Verbrennungsmotors. Gleichzeitig sammelt sich unverbrannter Kraftstoff im Verbrennungsmotor, und zwar im Abgaskrümmer.
• Kontakt mit der empfindlichen (Keramik-)Spitze des Sensors durch verschiedene Prozessflüssigkeiten oder kleine Fremdkörper.
• Leck im Abgassystem. Beispielsweise kann die Dichtung zwischen dem Krümmer und dem Katalysator durchbrennen.

Bitte beachten Sie, dass der Zustand des Sauerstoffsensors weitgehend vom Zustand anderer Elemente des Verbrennungsmotors abhängt. Folgende Gründe verkürzen also die Lebensdauer der Lambdasonde erheblich: der unbefriedigende Zustand der Ölabstreifringe, das Eindringen von Frostschutzmittel in das Öl (Zylinder) und das angereicherte Luft-Kraftstoff-Gemisch. Und wenn bei einem funktionierenden Sauerstoffsensor die Kohlendioxidmenge etwa 0,1 ... 0,3% beträgt, steigt der entsprechende Wert bei Ausfall der Lambdasonde auf 3 ... 7%.

So identifizieren Sie einen defekten Sauerstoffsensor

Es gibt eine Reihe von Methoden, um den Status der Lambdasonde und ihrer Versorgungs- / Signalkreise zu überprüfen.

BOSCH-Experten raten, den entsprechenden Sensor alle 30 Kilometer zu überprüfen oder wenn die oben beschriebenen Störungen festgestellt werden.

Was ist bei der Diagnose zuerst zu tun?

1. Es ist notwendig, die Rußmenge auf dem Sondenrohr abzuschätzen. Wenn zu viel davon vorhanden ist, funktioniert der Sensor nicht richtig.
2. Bestimmen Sie die Farbe der Ablagerungen. Wenn sich auf dem empfindlichen Element des Sensors weiße oder graue Ablagerungen befinden, bedeutet dies, dass Kraftstoff- oder Ölzusätze verwendet wurden. Sie beeinträchtigen die Funktion der Lambdasonde. Wenn sich auf dem Sondenrohr glänzende Ablagerungen befinden, weist dies darauf hin, dass der verwendete Kraftstoff viel Blei enthält, und es ist besser, die Verwendung eines solchen Benzins abzulehnen bzw. die Marke der Tankstelle zu wechseln.
3. Sie können versuchen, den Ruß zu entfernen, aber das ist nicht immer möglich.
4. Überprüfen Sie die Unversehrtheit der Verkabelung mit einem Multimeter. Je nach Modell eines bestimmten Sensors kann dieser zwei bis fünf Drähte haben. Einer von ihnen wird Signal sein und der Rest wird versorgt, einschließlich für die Stromversorgung der Heizelemente. Zur Durchführung des Testverfahrens benötigen Sie ein digitales Multimeter, das Gleichspannung und -widerstand messen kann.
5. Es lohnt sich, den Widerstand der Sensorheizung zu überprüfen. Bei verschiedenen Modellen der Lambdasonde liegt er im Bereich von 2 bis 14 Ohm. Der Wert der Versorgungsspannung sollte etwa 10,5 ... 12 Volt betragen. Während des Überprüfungsprozesses ist es auch notwendig, die Unversehrtheit aller für den Sensor geeigneten Drähte sowie den Wert ihres Isolationswiderstands (sowohl paarweise untereinander als auch jeweils gegen Erde) zu überprüfen.

So überprüfen Sie das Lambdasondenvideo

Bitte beachten Sie, dass der normale Betrieb des Sauerstoffsensors nur bei seiner normalen Betriebstemperatur von +300°С…+400°С möglich ist. Dies liegt daran, dass nur unter solchen Bedingungen der auf dem empfindlichen Element des Sensors abgeschiedene Zirkoniumelektrolyt zu einem elektrischen Stromleiter wird. Auch bei dieser Temperatur führt der Unterschied zwischen Luftsauerstoff und Sauerstoff im Auspuffrohr dazu, dass an den Sensorelektroden ein elektrischer Strom entsteht, der an das elektronische Steuergerät des Motors übertragen wird.

Da die Überprüfung des Sauerstoffsensors in vielen Fällen das Entfernen / Installieren umfasst, sollten die folgenden Nuancen berücksichtigt werden:

• Lambda-Geräte sind sehr zerbrechlich, daher sollten sie bei der Überprüfung keinen mechanischen Belastungen und / oder Stößen ausgesetzt werden.
• Das Sensorgewinde muss mit spezieller Wärmeleitpaste behandelt werden. In diesem Fall müssen Sie sicherstellen, dass die Paste nicht auf das empfindliche Element gelangt, da dies zu einer Fehlfunktion führt.
• Achten Sie beim Anziehen auf den Wert des Drehmoments und verwenden Sie dazu einen Drehmomentschlüssel.

Genaue Prüfung der Lambdasonde

Der genaueste Weg, um den Ausfall des Sauerstoffkonzentrationssensors zu bestimmen, ermöglicht das Oszilloskop. Darüber hinaus ist es nicht erforderlich, ein professionelles Gerät zu verwenden. Sie können ein Oszillogramm mit einem Simulatorprogramm auf einem Laptop oder einem anderen Gerät erstellen.

Zeitplan für den korrekten Betrieb des Sauerstoffsensors

Die erste Abbildung in diesem Abschnitt ist ein Diagramm des korrekten Betriebs des Sauerstoffsensors. In diesem Fall wird ein Signal ähnlich einer flachen Sinuswelle an die Signalleitung angelegt. Die Sinuskurve bedeutet in diesem Fall, dass der vom Sensor kontrollierte Parameter (die Sauerstoffmenge in den Abgasen) innerhalb der maximal zulässigen Grenzen liegt und einfach ständig und periodisch überprüft wird.

Betriebsdiagramm eines stark verschmutzten Sauerstoffsensors

Zeitplan für die magere Verbrennung des Sauerstoffsensors

Betriebsdiagramm der Lambdasonde bei fettem Kraftstoffgemisch

Zeitplan für die magere Verbrennung des Sauerstoffsensors

Die folgenden Diagramme entsprechen einem stark verschmutzten Sensor, der Verwendung eines Verbrennungsmotors mit einem mageren Gemisch, einem fetten Gemisch und einem mageren Gemisch. Glatte Linien in den Diagrammen bedeuten, dass der gesteuerte Parameter die zulässigen Grenzen in die eine oder andere Richtung überschritten hat.

So reparieren Sie einen defekten Sauerstoffsensor

Wenn die Überprüfung später ergab, dass der Grund in der Verkabelung liegt, wird das Problem durch Ersetzen des Kabelbaums oder des Verbindungschips behoben. Wenn jedoch kein Signal vom Sensor selbst anliegt, weist dies häufig darauf hin, dass die Sauerstoffkonzentration ausgetauscht werden muss Sonde durch eine neue ersetzen, aber bevor Sie eine neue Lambdasonde kaufen, können Sie eine der folgenden Möglichkeiten nutzen.

Methode eins

Dabei wird das Heizelement von Kohlenstoffablagerungen gereinigt (es wird verwendet, wenn die Heizung des Sauerstoffsensors ausfällt). Zur Umsetzung dieser Methode ist es notwendig, den Zugang zum empfindlichen Keramikteil des Geräts zu ermöglichen, der hinter einer Schutzkappe verborgen ist. Sie können die angegebene Kappe mit einer dünnen Feile entfernen, mit der Sie Schnitte im Bereich der Sensorbasis vornehmen müssen. Wenn es nicht möglich ist, die Kappe vollständig zu demontieren, dürfen kleine Fenster mit einer Größe von etwa 5 mm hergestellt werden. Für weitere Arbeiten benötigen Sie ca. 100 ml Phosphorsäure oder einen Rostumwandler.

Wenn die Schutzkappe vollständig demontiert wurde, müssen Sie Argonschweißen verwenden, um sie wieder in ihren Sitz zu bringen.

Das Wiederherstellungsverfahren wird nach folgendem Algorithmus durchgeführt:

• Gießen Sie 100 ml Phosphorsäure in einen Glasbehälter.
• Tauchen Sie das Keramikelement des Sensors in die Säure. Ein vollständiges Absenken des Sensors in Säure ist nicht möglich! Warten Sie danach etwa 20 Minuten, bis die Säure den Ruß gelöst hat.
• Entfernen Sie den Sensor und spülen Sie ihn unter fließendem Leitungswasser ab, dann lassen Sie ihn trocknen.

Manchmal dauert es bis zu acht Stunden, den Sensor mit dieser Methode zu reinigen, denn wenn der Ruß beim ersten Mal nicht entfernt wurde, lohnt es sich, den Vorgang zwei- oder mehrmals zu wiederholen, und Sie können eine Bürste verwenden, um die Oberfläche zu bearbeiten. Anstelle einer Bürste können Sie auch eine Zahnbürste verwenden.

Methode zwei

Geht davon aus, dass Kohlenstoffablagerungen auf dem Sensor ausbrennen. Um den Sauerstoffsensor mit der zweiten Methode zu reinigen, benötigen Sie neben der gleichen Phosphorsäure auch einen Gasbrenner (verwenden Sie optional einen Haushaltsgasherd). Der Reinigungsalgorithmus ist wie folgt:

• Tauchen Sie das empfindliche Keramikelement des Sauerstoffsensors in Säure und benetzen Sie es reichlich.
• Nehmen Sie den Sensor mit einer Zange von der dem Element gegenüberliegenden Seite und führen Sie ihn zum brennenden Brenner.
• Die Säure auf dem Sensorelement siedet und auf seiner Oberfläche bildet sich ein grünliches Salz. Gleichzeitig wird jedoch Ruß daraus entfernt.

Wiederholen Sie den beschriebenen Vorgang mehrmals, bis das empfindliche Element sauber und glänzend ist.