Lambdaregelung

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Mit der Lambdaregelung wird das gewünschte Brennluftverhältnis im Abgasstrom eines Motors oder Verbrennungsbrenners eingestellt (?). In der Abgastechnologie steht das Größenkennzeichen Lambda (?) für das Verhältniss Druckluft zu Treibstoff im Gegensatz zu einem brandstöchiometrischen Gas. Dieser wird ?=1 genannt. Das Mischungsverhältnis beträgt 9:1 für Ethanol und 14,5:1 für Diesel und Heizoel. Wenn mehr Treibstoff zur Verfügung steht, wird von einem reichen Mischungsverhältnis gesprochen (?1)).

Lambda-Fenster (Lambda = 0,97-1,03) sind die Bereiche, in denen ein Kat ein Maximum an Reinigungswirkung erbringt. Der Lambda-Regler registriert den aktuellen Lambda-Wert über eine Lambda-Sonde und ändert die Brennstoffmenge so, dass der eingestellte Wert beibehalten wird. Das Einhalten eines gewissen Lambda-Wertes hat großen Einfluß auf die Verbrennungsqualität und die Möglichkeiten einer kompletten katalysatorischen Nachreinigung.

Bei schadstoffarmem Einsatz von Dreiwegekatalysatoren ist ein Lambda-Wert von 1 erforderlich. Welches Regelungsverfahren zum Einsatz kommt, hängt davon ab, ob als Lambda-Sonde eine Schnapp- oder eine Breitband-Sonde eingesetzt wird. Mit einem Sprungsensor ist nur eine Ansteuerung nach ?=1 möglich: Ist das Gemisch mager und die Fühlerspannung daher niedrig (ca. 100 mV), wird die Treibstoffmenge erhöht, bis ?=1 nicht erreicht ist und die Fühlerspannung steigt (ca. 800 mV).

Mit diesem reichen Motorengemisch wird die Treibstoffmenge wieder reduziert, bis ?=1 erreicht ist und die Fühlerspannung wieder sinkt. Dies führt zu einem periodischen Austausch von fetter und magerer Mischung, hohen und niedrigen Sondenspannungen. Aufgrund der Pufferungsfähigkeit des Abgaskatalysators genügt die Erfüllung des Zielwertes ?=1 im Mittel über die Zeit, um eine möglichst große Umsetzung der gesundheitsschädlichen Abgasbestandteile zu gewährleisten.

Durch eine kontinuierliche Lambda-Regelung soll dieser so stabil wie möglich gehalten werden, anstatt um den eingestellten Grenzwert zu oszillieren. Es muss nicht nur bekannt sein, ob ?1, sondern der exakte Messwert muss bekannt sein, um die Abweichungen vom Zielwert zu ermitteln. Die Lambda-Regelung im Benzinmotor ermöglicht einen unmittelbaren Einfluss auf die Einspritzmenge, beim Benzinmotor ist ein solcher Einfluss nicht alltäglich.

Das liegt daran, dass das Motordrehmoment des Dieselmotors durch Veränderung der Treibstoffmenge geregelt wird. Das Lambda des Dieselmotors wird durch das Belüftungssystem über die Regelung der Abgasrückführung geregelt.