Lambdasonden für Autos
Emissionskontrolle und Kraftstoffverbrauch
Die Lambdasonde ist ein Sauerstoffsensor, der im Abgassystem von Benzin- und Dieselmotoren eingebaut ist. Ihr Zweck ist die kontinuierliche Messung der Sauerstoffkonzentration in den Verbrennungsgasen. Auf Grundlage dieser Informationen passt das Motorsteuergerät (ECU) das Luft-Kraftstoff-Gemisch an, um das ideale (stöchiometrische) Verhältnis aufrechtzuerhalten. Dies optimiert die Effizienz und reduziert die Schadstoffemissionen. Wenn der Motor Kraftstoff verbrennt, enthalten die Abgase eine unterschiedliche Menge an Sauerstoff. Die Lambdasonde erzeugt eine Spannung proportional zu dieser Konzentration. Werte nahe 0,2 V weisen auf ein mageres Gemisch (Luftüberschuss) hin, während etwa 0,8 V auf ein fettes Gemisch (Kraftstoffüberschuss) hinweisen. Das ECU interpretiert dieses Signal und korrigiert Einspritzzeitpunkt und -dauer. Hauptkomponenten: Zirkonium- oder Titankeramik: Fungiert als Sensorelement. Bei Erwärmung entwickelt es je nach Sauerstoffmenge eine elektrische Potenzialdifferenz zwischen seinen Flächen. Platinelektroden: Beschichten die Innen- und Außenseiten der Keramik, sodass die erzeugte Spannung gemessen werden kann. Schutzschicht und Metallgitter: Filtern Partikel heraus und schützen die Keramik vor Schmutz und übermäßiger Hitze. Heizwiderstand: Erhöht die Sensortemperatur schnell auf etwa 300–600 °C, den Bereich, der für genaue Messwerte vom Start an erforderlich ist. Stecker und Verkabelung: Umfasst normalerweise zwei Kabel für das Ausgangssignal und zwei zur Stromversorgung der Heizung. Bei einigen Ausführungen dient das Fahrzeugchassis als Masse. Lambdasondentypen Schmalband: Zeigt mit einem zwischen niedrigen und hohen Werten oszillierenden Signal nur an, ob das Gemisch fett oder mager ist. Breitband (linear): Bietet eine kontinuierliche und genauere Messung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, nützlich in fortschrittlichen Steuersystemen. Position und Arbeitszyklus Der erste Sensor befindet sich vor dem Katalysator, um das Anfangsgemisch zu messen. Ein zweiter Sensor befindet sich in modernen Motoren nach dem Katalysator, um seine Wirksamkeit zu überprüfen. Während des Betriebs mit geschlossenem Regelkreis hält die ECU die Sensorspannung auf einem stabilen Mittelwert und zeigt damit ein perfektes Gemisch an. Die Lambdasonde ist für das elektronische Motormanagement und die Emissionskontrolle unverzichtbar. Ein Sensor in gutem Zustand gewährleistet Kraftstoffeinsparung, optimale Leistung und die Einhaltung von Umweltvorschriften.
