Sonde Abgasreinigung

Lambda-Sonde zur Abgasreinigung im Autoluxikon

Der Lambda-Sensor ist ein fingergroßes Metall-Keramik-Gehäuse. Serienproduktion seit 1976 und Vorraussetzung für die Abgasreinigung mit Dreiwegekatalysatoren. Der gesteuerte Dreiwegekatalysator in Kombination mit Lambda-Sonden ist nach heutigem Kenntnisstand nach wie vor die optimale Abgasreinigung. Der Lambda-Sensor ermittelt den Sauerstoffanteil in den Rauchgasen vor der Katalysierung.

Erst bei diesem oder einem so nah engem Abstand wie möglich ist eine komplette Gemischverbrennung möglich, die es dem Kat erlaubt, die Abluft optimal zu reinigen. Bosch ist mit rund 1000 verschiedenen Fühlern und 90 prozentiger Abdeckung in Europa führend. Sie werden für die Montage in der Fachwerkstatt mit geeignetem Steckverbinder und Kabellänge ausgeliefert.

Dadurch ist ein schneller und einfacher Wechsel der Fühler für die Fachwerkstatt möglich. Bis heute hat Bosch in mehr als 30 Jahren 500 Mio. Lambda-Sensoren hergestellt. Die modernen Lambda-Sensoren erreichen eine Reichweite von weit über 100.000 Kilometern ohne Probleme. Verunreinigte Brennstoff- und Ölreste während der Befeuerung können jedoch die Standzeit der Fühler verringern.

Daher sollte ihre Funktionsweise regelmässig in der Fachwerkstatt geprüft werden. Weil nur perfekt arbeitende Lambda-Sonden zu einem sauberen Abgasstrom, geringerem Verbrauch und einer optimalen Motorperformance beitragen. Eine weitere Entwicklung ist die beheizbare Lambda-Sonde, die in weniger als einer Stunde nach dem Starten des Kaltmotors betriebsbereit ist. Er ist zweimal so langlebig wie die herkömmliche Sonde:

Die breitbandige Lambdasonde ermöglicht es, rasche Veränderungen in der Zusammensetzung der Abgase von Einzelzylindern zu erfassen und die Einspritzmengen für die Einzelzylinder des Triebwerks einzeln zu steuern. In der Abgasleitung vor und hinter dem Kat gemessen, ermöglicht er den optimierten Dreiwegebetrieb.

Dadurch werden schädliche Abgasbestandteile weitgehend vermieden. Die besten Ergebnisse werden mit einem Kraftstoff-Luftgemisch im Mischungsverhältnis von 14,7:1 erzielt. Für die komplette Verfeuerung von einem Kilo Ottokraftstoff werden rund 14,7 Kilo Frischluft benötigt. Als Lambda-Wert wird das Mischungsverhältnis der vorhandenen Mischung zur optimierten Mischung bezeichnet. Herkömmliche Benzinverbrennungsverfahren werden mit Lambda gleich eins gefahren.

Wenn das Lambda kleiner als eins ist, ist das Gemenge reich und unter Sauerstoffmangel brennt. Bei Werten über eins erfolgt die Magerverbrennung mit überschüssigem Sauerstoff, wie es z.B. bei Diesel- und Mager-Benzinmotorenkonzepten der Fall ist. Durch die sogenannte Sprung-Sonde kann die optimierte Stöchiometrie (Lambda = 1) exakt eingestellt werden, die im Übergangsbereich vom schlanken zum fettigen Teil ein sprunghaftes Sensor-Signal ausgibt.

Der Fühler spricht auf den Sauerstoffanteil im Abgasstrom an und erlaubt einen korrektiven Eingreifen der Motorregelung in Zünd- und Einspritzanlage. Die Lambda-Sonde wird seit 2002 auch in Diesellokomotiven für noch genauere Einspritzungen und geringere Schadstoffemissionen verwendet. Heute werden auch in der Dieseltechnik vermehrt Lambda-Sonden zur Emissionsminderung verwendet. Durch die weitere Verschärfung der Grenzwerte für die Abgasemissionen von Dieselfahrzeugen wird daher der Einsatz von Lambda-Sonden in den kommenden Jahren weiter zunehmen.

Ein defekter Lambda-Sensor sorgt für ein schlechteres Auspuffverhalten und einen schleichenden Mehrverbrauch. Deshalb wird die Funktionsweise von Lambda-Sonden im Zuge der On-Board-Diagnose (OBD) in heutigen Kraftfahrzeugen getestet. So wird die Fachwerkstatt informiert, wenn eine Sonde fehlerhaft ist und ersetzt werden muss.