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Die Lambdasonde
Die Lambdasonde hat die Aufgabe, den Restsauerstoffgehalt im Abgas als Messgröße für die Gemischzusammensetzung bzw. den katalytischen Wirkungsgrad zu erfassen.
Es werden unterschieden:
Spannungssprung-Lambdasonden
Widerstandssprung-Lambdasonden und
Breitband-Lambdasonden
Spannungssonden und Widerstandssprung-Sonden werden in elektronisch geregelten Benzineinspritzanlagen mit Katalysatorbetrieb eingesetzt.
Die Spannungssprung-Lamdbasonde besteht aus einem Spezialkeramikkörper aus Zirkondioxid, dessen Innenseiten und Außenseiten mit gasdurchlässigen Platinelektroden versehen sind. An die Innenelektrode strömt Außenluft, an die Außenelektrode gelangt Abgas.
Der Keramikkörper wird bei Temperaturen über 300°C für Sauerstoffionen leitend. Ist der Sauerstoffgehalt an beiden Seiten der Elektroden unterschiedlich groß, entsteht eine Gleichspannung, deren Höhe von der Menge des Restsauerstoffes im Abgas abhängt. Kennzeichnend für diese Lambdasonde ist ein Spannungssprung bei Λ = 1. Vom Steuergerät der Gemischaufbereitungsanlage wird die Sondenspannung erfasst und zur Korrektur der Gemischzusammensetzung ausgewertet.
Ein mageres Gemisch mit hohem Restsauerstoffgehalt im Abgas bewirkt eine geringe Lambdasondenspannung. Ein fettes Gemisch mit geringem Restsauerstoffgehalt im Abgas bewirkt eine hohe Lambdasondenspannung.
Lambdasonden werden während und nach dem Starten durch einen PTC-Widerstand elektrisch beheizt, damit sie schnell ihre Betriebstemperatur erreichen, um einen Betrieb auch bei niedrigen Abgastemperaturen sicherzustellen.
Die Widerstandssprung-Lambdasonde hat einen Keramikkörper aus Titandioxid, der seinen Widerstandswert in Abhängigkeit von der Abgaszusammensetzung ändert. Im Arbeitspunkt (Λ= 1) ändert sich der Widerstand sprunghaft.
An der Sonde wird vom Steuergerät der Gemischaufbereitungsanlage eine Gleichspannung angelegt. Diese Spannung wird durch den jeweiligen Widerstand der Sonde verändert und als Signalspannung vom Steuergerät erfasst.
Die Breitband-Lambdasonde eignet für die Messung des Λ-Wertes über einen größeren Messbereich (Λ = 0,7 bis 4). Dadurch kann die Lambdasonde auch die Regelung von Diesel-motoren, Ottomotoren mit Direkteinspritzung und Gasmotoren verwendet werden.
