Lambdasonde Diesel

Dieselsonde

Über 250 Mio. Benzinmotoren können nicht falsch sein: Neue Technologien von Bosch machen Diesel-Fahrzeuge jetzt auch umweltfreundlicher und wirtschaftlicher. und emittieren Schadstoffe aus Selbstzündern. Die Lambda-basierte Steuerung verbessert die Qualität der Abgase durch Abluftreinigung, Ladedruck und Einspritzstart. Sie haben einen maßgeblichen Einfluß auf die Emission von Selbstzündern. Das neue Verfahren sorgt im Gegensatz zu konventionellen Steuerungssystemen für einen Dieselmotor dafür, dass niedrigere Abgaswerte besser eingehalten werden.

Wenn der Motor unter Volllast läuft, vermeidet das Rauchentwöhnung effektiver als bisher. Die Lambdasonde dient auch zur Überwachung der NOX-Speicherkatalysatoren zukünftiger Abgasreinigungskonzepte: Sie stellt Informationen zur Verfügung, um den Katalysator zu steuern, der zur Aufrechterhaltung seiner Speichereigenschaft in Abständen rekonstruiert werden muss. Im Jahr 2002 werden mehrere Fahrzeughersteller das Lambda-basierte Steuerungssystem von Bosch standardmäßig in ihren Diesellokomotiven verwenden.

Lambdasonden wurden bereits milliardenfach in Benzinmotoren eingesetzt. 1976 führte die Firma Boch eine Weltpremiere ein: den Gassensor für Fahrzeuge. Der geregelte Kat und damit die extrem emissionsarmen Benzinmotoren wurden durch die Neuerung ermöglicht. Im Jahr 1986 feiert die Firma die Lieferung der 10-millionsten Lambdasonde, 1993 sind es bereits 50 Mio. und 2001 sind es 250 Mio..

Lambda-Sonde defekt: Symptome, Ursache und Aufwand

Durch die Lambdasonde werden geringe Schadstoffemissionen erreicht. Im Falle eines Defektes erkennt der Verbrennungsmotor dies oft mit reduzierter Motorleistung und höherem Energieverbrauch und erreicht so die bestmögliche Spülleistung. Die Lambdasonde wird daher auch als Kontrollsonde bezeichne. In vielen Fahrzeugen kommt heute eine weitere Lambdasonde zum Einsatz: die so genannte Diagnosesonde. Unglücklicherweise ist die Lambdasonde auch eine Fehlerursache.

Bei defekter Lambdasonde (in ihrer Eigenschaft als Regelsonde) kann dies zu einem höheren Verbrauch und einer geringeren Motorenleistung des Motors mitführen. Das Auswechseln einer Lambdasonde nimmt in der Regel nur 30 min in Anspruch. Lampensonden verschlissen unter anderem durch Verunreinigungen. Fehlerhafte Proben können zu klaren Anzeichen wie Leistungsverlust auftauchen. Die Lambdasonde hat sich seit Ende der 70er Jahre in Benzinmotoren ausgebreitet.

Nur durch den Abgassensor (in Kombination mit bleifreiem Benzin) war es möglich, den regulierten Kat zu verwenden. Unter Zuhilfenahme der Lambdasonde berechnet die Motor-Elektronik den Sauerstoffgehalt im Abgasstrom. Die Sauerstoffkonzentration im Abgasstrom sollte so niedrig wie möglich sein, da durch die Sauerstoffaufnahme die Reduzierung von toxischen Stickoxiden zu Stickoxiden im Kat kann. Die Lambdasonde wird seit Anfang der 2000er Jahre auch in einem Dieselmotor eingesetzt und trägt dort zur Einhaltung der gesetzlich vorgeschriebenen Abgasnormen bei.

Darüber hinaus sind dieselbetriebene Motoren mit Lambdasonde(n) besser vor Defekten geschÃ?tzt, da schÃ?dliche Verbrennung erkannt und abgeschaltet werden kann, wenn sich das Fahrzeug im Ã?berholmodus befindet. Die Lambdasonde dient auch zur Überwachung von NOX-Speicherkatalysatoren: Sie stellt Informationen zur Verfügung, um den Katalysator zu steuern, der in Abständen rekonstruiert werden muss, um seine Speichereigenschaft zu erhalten. Die Lambdazahl (?) steht für das Verhätnis von Brennstoff und Zement.

Als gewünschter Bezugswert, auch stöchiometrischer Anteil genannt, wird ein Lambda-Wert von eins (?=1) angesehen. Bei einem höheren Gehalt an Sauerstoff im Abgasstrom ist das Mischungsverhältnis mager (?>1). Lambda-Sonden können in zwei Kategorien eingeteilt werden. Mit den Jump-Probes, auch "binäre" Lambda-Sonden genannt, wechselt das Sensorsignal zwischen zwei Größen hin und her.

Es gibt zwei unterschiedliche Typen von Lambdasonden: Zwischendurch befindet sich ein Festelektrolyt auf Zirkoniumdioxidbasis, der in der Lage ist, Sauerstoff-Ionen ab 300° C zu führen. Anschließend migrieren die Sauerstoff-Ionen von der Aussenluft durch das Zirkoniumdioxid zum Rauchgas, um die verschiedenen Sauerstoff-Konzentrationen zwischen der Aussenluft und dem Rauchgas auszugleichen. Die Sauerstoff-Ionen werden durch das Zirkoniumdioxid induziert. Bei magerer Mischung (hoher Sauerstoffgehalt im Abgasstrom, niedriger Sauerstoffionenstrom zum Abgas) wird eine Stromspannung von weniger als 0,2 V angelegt.

Bei fettem Mischungsverhältnis (hoher Kraftstoffgehalt im Abgasstrom, starker Sauerstoffionenstrom zum Abgas) beträgt die Stromspannung über 0,8V. Die dazwischen liegende Betriebsspannung beträgt im Rahmen des optimalen Lambda-Wertes von eins etwa 0,45 V. Die Betriebsspannung beträgt etwa 0,45 V. So kann die Zirkoniumdioxid-Lambdasonde nur feststellen, ob das Gemenge zu satt, zu mager oder im Idealbereich ist.

Zudem verändert sich der hier auftretende Stromwiderstand im Verhältnis zum Sauerstoffgehalt im Abgasstrom. Im Lambda-Fenster von ? = 0,98 (fett) und ? = 1,02 (mager) wird die Wärmeleitfähigkeit abrupt verringert. Sie erfüllen damit die Ansprüche moderner Benzin- und Diesellokomotiven, die eine präzise Steuerung des Luft-Luft-Verhältnisses auch außerhalb des Lambdafensters erfordern.

Bei Dieselmotoren setzt der regelmäßige Regenerierungsprozess des NOx-Speicherkatalysators ein reichhaltiges Mischungsverhältnis voraus (?