Lambdasonde


Aufbau und Funktionsweise Arten der Lambdasonde: Breitband- und Sprungsonde Anordnung und Rolle der Lambdasonde im Abgassystem
Bei der Lambdasonde handelt es sich um einen Sensor zur Abgasregelung in Benzin-, Gas- und Dieselmotoren.

Aufbau und Funktionsweise

Der Sensor der Lamdbasonde besteht aus einem Messfühler mit zwei Elektroden in einer Keramikhülle. Während die Lambdasonde die Restsauerstoffkonzentration des Abgases misst und mit dem der Umgebungsluft vergleicht, wird der ermittelte Wert in elektrische Spannung umgewandelt und an das Motorsteuergerät übermittelt. Bei fettem Gemisch entsteht eine elektrische Spannung von 800 bis 1000 mV, bei magerem Gemisch liegen nur etwa 100 mV an. Das Steuergerät kann anhand der Spannung der Lambdasonde die Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs erkennen und entsprechend reagieren. Sollte das Gemisch zu mager sein, wird der Kraftstoffanteil im Mischungsverhältnis erhöht, bei einem zu fetten Kraftstoffgemisch wird die Kraftstoffmenge reduziert. Das Steuergerät kann dank der von der Lambdasonde übermittelten Werte die Gemisch-Zusammensetzung optimieren, sodass die Abgasbehandlung im Katalysator unter idealen Bedingungen erfolgen kann. Viele Fahrzeuge haben zusätzlich zur Regelsonde nach dem Katalysator eine Diagnosesonde. Diese zweite Lambdasonde prüft, ob die Regelsonde noch optimal funktioniert. Sollte die Diagnosesonde eine Abweichung ermitteln, nimmt das Steuergerät eine rechnerische Kompensation vor.

Arten der Lambdasonde: Breitband- und Sprungsonde

Die Lambdasonde gibt es heute grundsätzlich in zwei Ausführungen – als Breitbandsonde und als Sprungsonde. Bei einer Sprung-Lambdasonde wird auf Grundlage der Sauerstoffkonzentration im Abgas eine Änderung der elektrischen Spannung erzeugt. Voraussetzung hierfür ist jedoch, dass sich die Lambdasonde im betriebswarmen Zustand (ab 350 °C) befindet. Für die Abgasregelung vergleicht die Sonde fortwährend den Sauerstoffgehalt des Abgases mit dem der Umgebungsluft und kann so erkennen, ob ein Übergang (Sprung) von Luftmangel (fettes Gemisch) zu Luftüberschuss (mageres Gemisch) und umgekehrt erfolgt. Die Breitbandsonde hat gegenüber der Sprungsonde den Vorteil, dass sie einen größeren Messbereich aufweist und sowohl bei magerem als auch fettem Gemisch äußerst genau messen kann. Daher eignet sie sich auch für Diesel- und Gasmotoren.

Anordnung und Rolle der Lambdasonde im Abgassystem

Bei älteren Motoren befindet sich die Lambdasonde vor dem Katalysator, bei neueren Modellen gibt es zusätzlich eine Sonde nach dem Katalysator. Während die eine Elektrodenseite des Sensors für die Abgasmessung zuständig ist, ist die andere Seite des Sensorelements mit der Außenluft verbunden. Die Außenluft dient hierbei als Referenz für die Messung des Restsauerstoffgehalts im Abgas. Lambdasonden haben Heizelemente, damit sie möglichst schnell auf ihre Betriebstemperatur kommen. Sie sind ein äußerst wichtiger Sensor im Motormanagement, da durch sie das Gemisch so geregelt wird, damit möglichst wenig Schadstoffe erzeugt und die Emissionsgrenzwerte eingehalten werden.