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Die Lambdasonde (oder der Sauerstoffsensor) ist ein wesentlicher Bestandteil der Abgasanlage des Fahrzeugs und sorgt für den richtigen Sauerstoffgehalt im Kraftstoffgemisch und für umweltfreundliche Verbrennung. In diesem Blogeintrag behandeln wir kurz, was eine Lambdasonde ist, wie sie funktioniert, wann sie geprüft werden sollte und wie sie ausgetauscht wird.
Was ist eine Lambdasonde?
Die Lambdasonde befindet sich im Abgaskrümmer nahe am Motor, vor dem Katalysator. Fahrzeuge mit OBD / EOBD (europäische Fahrzeuge nach 2001) verfügen außerdem über eine zweite Sonde am Ausgang des Katalysator um die Funktion des Katalysators zu überwachen. Die Sonde misst den prozentuellen Anteil des nicht verbrannten Sauerstoffs und prüft, ob dieser zu hoch (zu mageres Gemisch) oder zu niedrig (zu fettes Gemisch) ist. Die Ergebnisse werden an die Motorsteuerung übermittelt, die daraufhin die in den Motor eingespritzte Kraftstoffmenge so reguliert, dass ein optimales Gemisch erzielt wird. Abhängig von mehreren Faktoren, u. a. Motorlast (z. B. bei Steigungen), Beschleunigung, Temperatur und Aufwärmzeit des Motors, ändert sich dies laufend.
Im Handel sind drei verschiedene Typen von Lambdasonden erhältlich. Die älteste und der am häufigsten verwendete Typ ist die Zirkonoxid-Lambdasonde. Dieser Typ ist in verschiedenen Konfigurationen erhältlich (mit einem, zwei, drei oder vier Anschlusskabel), je nachdem ob die Sonde beheizt oder unbeheizt ist. Beim zweiten Typ handelt es sich um die Titanoxid-Lambdasonde, die ebenfalls in vier unterschiedlichen Ausführungen (siehe Abbildung) erhältlich ist (Tipp: Diese Sensoren haben gelbe und rote Anschlussleitungen). Der dritte Typ, die sogenannte Breitband-Lambdasonde (auch „Fünfdraht-Sonde) ist der neueste und präzisere Typ. Die Breitband-Lambdasonde wird am häufigsten in neuen Fahrzeugen eingesetzt, die mit zwei Lambdasonden pro Katalysator ausgerüstet sind.
Wie funktioniert eine Lambdasonde?
Die Lambdasonde dient zur Regelung des Kraftstoffgemisches. Anhand der Messwerte der Sonde kann die Motorsteuerung die erforderliche Kraftstoffmenge ermitteln. Das Kraftstoffgemisch pendelt dabei laufend zwischen mager und fett, damit der Katalysator mit optimaler Effizienz arbeiten kann und gleichzeitig das Gemisch so ausgeglichen wird, dass Emissionen auf ein Minimum reduziert werden.
Wenn die Motorsteuerung keine Messwerte von der Sonde erhält, z. B. wenn der Motor kurz zuvor angelassen wurde oder die Sonde nicht funktioniert, verwendet die Motorsteuerung ein festgelegtes, fetteres Kraftstoffgemisch. Dadurch steigen Kraftstoffverbrauch und Emissionen an. Bei Schäden oder Verschleiß an der Lambdasonde oder den Anschlussleitungen wird das Fahrzeug fortlaufend mit einem fetteren Gemisch betrieben. Dies steigert den Kraftstoffverbrauch und gefährdet andere Bestandteile des Abgaskontrollsystems, z. B. die Katalysatoren.
Wann müssen Lambdasonden geprüft werden?
Im Laufe der Zeit altert eine Lambdasonde. Wenn Sie folgende Symptome feststellen, sollte die Lambdasonde auf korrekte Funktion geprüft werden:
- Unregelmäßiger Leerlauf / verzögerte Gasannahme
- Rauer Motorlauf
- Hoher Kraftstoffverbrauch und beeinträchtigte Leistung
- Nicht bestandener Abgastest
- Schwarzrauch und Rußablagerung im Auspuffrohr
- Motorkontrollleuchte leuchtet auf
- Fehlercode ist gespeichert
Lambdasonden können aus verschiedenen Gründen ausfallen, u. a.:
- Verwendung silikonhaltiger Dichtungspasten im Bereich der Lambdasonden
- Verunreinigter Kraftstoff oder bleihaltige Zusätze
- Kohlenstoffablagerungen an der Lambdasonde durch zu hohem Ölverbrauch des Motors
- Externe Verunreinigungen, z. B. Streusalz, Unterbodenschutzmaterial oder Chemikalien
- Die Sonde hat das Ende ihrer Lebensdauer erreicht
So überprüfen und ersetzen Sie eine Zirkonoxid-Lambdasonde
Zum Prüfen einer Zirkonoxid-Lambdasonde messen Sie die Spannung am Signalkabel (üblicherweise schwarz). Bei warmem Motor und unter normalen Betriebsbedingungen sollte der gemessene Spannungswert bei 2.000 U/min zweimal pro Sekunde zwischen ca. 0,1 und ca. 0,9 Volt schwanken.
Wenn die Lambdasonde beheizt ist (drei oder vier Anschlusskabel), sollte der Widerstand der Heizung mit einem Ohmmeter überprüft werden. Die Heizung hat meist zwei Drähte in gleicher Farbe, normalerweise weiß oder schwarz. Es empfiehlt sich, dies im Schaltplan des Fahrzeugs zu prüfen und die Messung bei normaler Betriebstemperatur des Motors durchzuführen.
So prüfen Sie eine Titan-Lambdasonde (über einen gelben und roten Draht verfügen).
Die gemessene Spannung am Signalkabel ist ähnlich wie Spannung von einer Zirkon-Lambdasonde. Ein niedriger Spannungswert entspricht einem mageren Gemisch, ein hoher Spannungswert entspricht einem fetten Gemisch. Je nach internem Anschluss kann dies in manchen Motorsteuerungen umkehrt sein
So diagnostizieren Sie eine Breitband-Lambdasonde:
Für die Diagnose einer Breitband-Lambdasonde wird ein Scan-Tool und / oder ein Oszilloskop benötigt.
So entfernen und ersetzen Sie eine Lambdasonde
Verwenden Sie einen Spezialschlüssel, um den Ausbau der Lambdasonde zu erleichtern. Prüfen Sie die richtige Anwendung im Katalog: Für ähnliche Anwendungen werden evtl. Lambdasonden mit unterschiedlichen Reaktionszeiten benötigt. Tragen Sie am Gewinde der neuen Sonde Spezial-Fett auf, um den Einbau der Sonde und den späteren Ausbau zu erleichtern. Die Sonde sollte von Hand eingedreht und anschließend mit Hilfe des Spezialschlüssel auf das korrekte Anzugsmoment festgezogen werden. Diesen Wert finden Sie im Wartungshandbuch des Fahrzeugs.
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