Alles über Lambdasonden (2)

Teil 1 Einführung > Teil 2 Lambdaregelung > Teil 3 Fehlersuche > Teil 4 Sondendefekte > Teil 5 Andere Sonden

Grundprinzip der Lambdaregelung

Damit die Gemischzusammensetzung sich ständig im Lambdafenster bewegt, d.h. in dem Bereich, der für die optimale Wirkung des Katalysators erforderlich ist, wird die Lambdasonde vor dem Katalysator ins Abgasrohr gebaut.

Fette (λ < 1) oder magere (λ > 1) Gemische drücken sich durch weniger oder mehr Restsauerstoff im Abgas aus (siehe Teil 1).

Die Lambdasondenspannung erfasst die Differenz zwischen Außenluftsauerstoff und Restsauerstoff im Abgas als Spannungssignal (ca. 0,9 V bzw. 0,1 V) und gibt diese Information an das Steuergerät weiter.

Das Steuergerät beeinflusst das Gemischbildungssystem durch kürzere oder längere Einspritzzeiten und somit auch auch die Luftzahl Lambda.

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Regelprinzip: bei Meldung "mageres Gemisch" an das Steuergerät wird angefettet bei Meldung "fettes Gemisch" an das Steuergerät wird abgemagert

Der geschlossene Regelkreis
Das Schema verdeutlicht die Arbeitsweise des Lambdaregelkreises. Übrigens: Es wird auch deutlich, dass der früher gebräuchliche Ausdruck "geregelter Katalysator" Unsinn ist, da ja nicht der Kat geregelt wird, sondern die Gemischzusammensetzung.
Der geschlossene Regelkreis mit OBD
Seit Einführung der OBD (EOBD) wird zur Überwachung der Katalysatorfunktion eine zusätzliche Lambdasonde (=Monitorsonde) dem Katalysator nachgeschaltet.
Prüfung der Lambdasonde im geschlossenen Regelkreis
Damit die Lambdasonde ihre Anspringtemperatur von ca. 250-300°C erreicht, müssen Motor und Sonde betriebswarm sein. Zur Prüfung wird ein Voltmeter am Stecker der Lambdasonde angeschlossen. Es ist oft hilfreich und sinnvoll einen passenden (selbstgebastelten) Adapterstecker dazwischen zu hängen. Bei Voltmetern mit Analoganzeige sind die Spannungssprünge besser zu erkennen. Handheld-Oszilloskope wie beispielsweise das PMS 100 von Bosch sind wegen ihrer Aufzeichnungs- und Speichermöglichkeiten noch besser, benötigen aber einen speziellen Filter. Bei betriebswarmen Motor und Sonde muss dass Voltmeter zwischen 0,1 V und 0,9 V hin und her pendeln. Den Ablauf des Regelkreises können sie am oberen Bild erkennen.
			Bei betriebswarmen Motor und Sonde muss dass Voltmeter in etwa zwischen 0,1 V und 0,9 V hin und her pendeln. Bei älteren Sonden ist der Wert nicht so ausgeprägt.
Mit zunehmender Laufleistung wird die Platinbeschichtung der Sonde durch chemische und thermische Abnutzung inaktiv (Sondenalterung). Die abgegebene Spannung bewegt sich dann hin zu niedrigeren Spannungswerten. Wenn die Referenzspannung von 0,5 V nicht mehr überschritten wird, wird auch die Information "fettes Gemisch" nicht mehr an das Steuergerät gegeben - und das Steuergerät fettet ständig an! Außerdem kann die Sondenheizung ausfallen. (Überprüfung Durch Messen der Stromaufnahme!) Die Folge ist ein stark verzögertes Erreichen der Betriebstemperatur - und somit ein Ausfall der Regelung über weite Betriebsbereiche wie Kurzstrecken und Leerlauf. Zur Demonstration im Unterricht Lambdasonde mit elektrisch beheizter Sonde - Schnitt-Modell