Lambdaregelung

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Lambda.gif

Inhaltsverzeichnis

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.

Die Lambdasondenspannung ist abhängig von der Differenz zwischen Außenluftsauerstoffgehalt und Restsauerstoffgehalt im Abgas, da die Leitfähigkeit der Sondenkeramik abhängig vom Sauerstoffgehalt ist. Dieses Spannungssignal (0,9 V bzw. 0,1 V) wird als Information an das Steuergerät weitergegeben.

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

  • Bei Meldung "mageres Gemisch" an das Steuergerät wird angefettet.
  • Bei Meldung "fettes Gemisch" an das Steuergerät wird abgemagert.

regelprinzip1.jpg

Lambdasonde

Aufbau

Lambdasonde.JPG

lambdasonde1.jpg

Wirkungsweise

Die Sonde ist einem galvanischen Element vergleichbar. Ab 300°C wird die Sondenkeramik für Sauerstoffionen leitend. Sauerstoffatome nehmen den an der luftseitigen Elektrode Elektronen auf, wandern zur abgasseitigen Elektrode und entladen sich dort.

Folge:

Zwischen den Elektroden entsteht eine Spannung, da an der abgasseitigen Elektrode ein Elektronenüberschuss und an der luftseitigen Elektrode ein Elektronenmangel entsteht.

Die erzeugte Spannung hängt davon ab, wie stark sich die Sauerstoffmenge der luftseitigen Grenzzone von der abgasseitigen Grenzzone unterscheidet:

  • Wenn die Sonde ein Spannungssignal von ca. 900 mV erzeugt, ist die Gemischzusammensetzung "FETT" und der Restsauerstoffgehalt im Abgas gering.
  • Wenn die Sonde ein Spannungssignal von ca. 100 mV erzeugt, ist die Gemischzusammensetzung "MAGER" und der Restsauerstoffgehalt im Abgas hoch.

Beim Übergang von magerem zu fettem Gemisch verarmt die abgasseitige Grenzzone durch katalytische Oxidation plötzlich sehr stark an Sauerstoff. Die Sondenspannung steigt sprunghaft an.

Frage 2:

  • a) Welches Signal liefert die Lambdasonde bei Gemischzusammensetzung "FETT"?
  • b) Wie groß ist der Restsauerstoffgehalt im Abgas?
  • Lambdaregelung: Antworten

Wie funktioniert die Lambdaregelung?

Lambdaregelung
Quelle: Johann Bisle: Fahrzeugtechnik, Lernfelder 5-8, Arbeitsheft mit CD-ROM, 4. Auflage, Bildungsverlag Eins, ISBN 3-8237-1520-8.

Die Lambdaregelung stellt zusammen mit dem Drei-Wege-Katalysator das zur Zeit wirksamste Abgasreinigungsverfahren da.

Im Bereich Lambda = 1 ± 0,005 werden Schadstoffe (CO, HC und NOx) zu 90% abgebaut.

Die notwendige Genauigkeit kann nur mithilfe eines Regelkreises Lambdasonde, Lambdaregler, Einspritzventile, Motor erreicht werden.

Die Funktion der Lambdasonde in diesem Regelkreis ist, dass sie den Restsauerstoffgehalt im Abgas überwacht.

Der Restsauerstoffgehalt im Abgas ist ein Maß für die Gemischzusammensetzung

  • geringer Restsauerstoffgehalt -> fettes Gemisch bzw. Luftmangel
  • hoher Restsauerstoffgehalt -> mageres Gemisch bzw. Luftüberschuss

Signalisiert die λ-Sonde fett, verkürzt der λ-Regler im Steuergerät das Ausgangssignal für die Einspritzventile so lange, bis das Gemisch mager wird. Danach läuft der Prozess umgekehrt ab.


  • Frage 3:: Was ist die Funktion der Lambdasonde in diesem Regelkreis?
Im Chemiebuch ...
findest Du weitere Informationen
zum Thema Lambdaregelung:
Chemie FOS-T

auf Seite
129

Chemie heute

auf Seite
150

Elemente Chemie

auf Seite
77, 142

Weblinks

Lambdasonden-Hersteller


Tobias D.

'Persönliche Werkzeuge