Lambdaregelung: Unterschied zwischen den Versionen

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Die Luftzahl Lambda steht bei der motorischen [[Verbrennung]] für das Verhältnis von Luftzufuhr zu Luftbedarf. Demnach ist der Idealwert λ = 1.
 
== Grundprinzip der Lambdaregelung ==
 
== Grundprinzip der Lambdaregelung ==
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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.  
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Damit die Gemischzusammensetzung sich ständig im Lambdafenster bewegt (d. h. in dem Bereich, der für die optimale Wirkung des [[Katalysator]]s erforderlich ist), wird die Lambdasonde vor dem [[Katalysator]] ins Abgasrohr gebaut.  
  
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Fette ( &lambda; < 1) oder magere ( &lambda; > 1) Gemische drücken sich durch weniger oder mehr Restsauerstoff im Abgas aus.
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Fette (&lambda; < 1) oder magere (&lambda; > 1) Gemische drücken sich durch weniger oder mehr Restsauerstoff im Abgas aus.
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Die Lambdasondenspannung erfasst die Differenz zwischen Außenluftsauerstoff und Restsauerstoff im Abgas  als Spannungssignal (0,9 V bzw. 0,1 V) und gibt diese Information an das Steuergerät weiter.
 
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Das Steuergerät beeinflusst das Gemischbildungssystem durch kürzere oder längere Einspritzzeiten und somit auch die Luftzahl Lambda.  
 
  
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Die Lambdasonden[[spannung]] ist abhängig von der Differenz zwischen Außenluftsauerstoffgehalt und Restsauerstoffgehalt im Abgas, da die Leitfähigkeit der Sondenkeramik abhängig vom Sauerstoffgehalt ist. Dieses [[Spannung]]ssignal (0,9 V bzw. 0,1 V) wird als Information an das Steuergerät weitergegeben.
  
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Das Steuergerät beeinflusst das Gemischbildungssystem durch kürzere oder längere Einspritzzeiten und somit auch die Luftzahl Lambda.  
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* Bei Meldung "mageres Gemisch" an das  Steuergerät wird angefettet.
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*'''Frage''' 1 : Was misst die Sondenspannung ?
 
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*'''Frage''' 2 : Wo wird die Sonde eingebaut ?
 
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== Funktionsschema Lambdaregelung ==
 
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Die Lambdaregelung stellt zusammen mit dem Dreiwege-Katalysator das zurzeit wirksamste
 
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Abgasreinigungsverfahren da.
 
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In dem Lambda-Bereich Lambda=1 (+ - 0.005)
 
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werden [[Abgas und Umwelt|Schadstoffe (CO, HC und NOx)]] zu 90% abgebaut.
 
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Die notwendige Genauigkeit kann nur mithilfe eines Regelkreises-Lambdasonde,
 
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Lambdaregler,Einspritzventile,Motor erreicht werden.
 
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Die Funktion der Lambdasonde in diesem regelkreis ist das sie den Restsauerstoffgehalt
 
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im Agbas überwacht.
 
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Der Restsauerstoffgehalt im abgas ist ein Maß für die Gemischzusammensetzung
 
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*geringer Restsauerstoffgehalt -> fettes Gemisch / Luftmangel
 
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'''Frage''' 4 : Was überwacht die Sonde
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*'''Frage''' 1 : Wovon hängt die Lambdasondenspannung ab?
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*[[Lambdaregelung: Antworten ]]
  
 
== Lambdasonde ==
 
== Lambdasonde ==
 
=== Aufbau ===
 
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=== Wirkungsweise ===
 
=== Wirkungsweise ===
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Die Sonde ist einem galvanischen Element vergleichbar.
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Ab 300°C wird die Sondenkeramik für Sauerstoffionen leitend.
 
Ab 300°C wird die Sondenkeramik für Sauerstoffionen leitend.
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Sauerstoffatome nehmen den an der luftseitigen Elektrode Elektronen auf, wandern zur
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Sauerstoffatome nehmen den an der luftseitigen Elektrode [[Elektron]]en auf, wandern zur
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Die erzeugte Spannung hängt davon ab, wie stark sich die Sauerstoffmenge der  
 
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* Wenn die Sonde ein Spannungssignal von ca. 900 mV erzeugt, ist die Gemischzusammensetzung "FETT" und der Restsauerstoffgehalt im Abgas gering.
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* Wenn die Sonde ein Spannungssignal von ca. 100 mV erzeugt, ist die Gemischzusammensetzung "MAGER" und der Restsauerstoffgehalt im Abgas hoch.
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"FETT" und der Restsauerstoffgehalt im Abgas gering.
 
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Wenn die Sonde ein Spannungssignal von ca. 100 mV erzeugt, ist die Gemischzusammensetzung
 
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Beim Übergang von magerem zu fettem Gemisch verarmt die abgasseitige Grenzzone durch  
 
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Die Sondenspannung steigt sprunghaft an.
 
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*'''Frage''' 3 : Ab wieviel mV ist der Sauerstoffgehalt gering bzw. hoch ?
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*a) Welches Signal liefert die Lambdasonde bei Gemischzusammensetzung "FETT"?
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*b) Wie groß ist der Restsauerstoffgehalt im Abgas?
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*[[Lambdaregelung: Antworten ]]
  
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== Regelkreis der Lambdaregelung ==
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== Wie funktioniert die Lambdaregelung? ==
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Signalisiert die &lambda; - Sonde fett, verkürzt der &lambda; - Regler im Steuergerät
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[[Bild:Regelkreis1 ----------------------------------------.jpg|thumb|412px|right|'''Lambdaregelung'''<br />Quelle: Johann Bisle: Fahrzeugtechnik, Lernfelder 5-8, Arbeitsheft mit CD-ROM, 4. Auflage, Bildungsverlag Eins, ISBN 3-8237-1520-8.]]
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das Ausgangssignal für die Einspritzventile so lange, bis das Gemisch mager wird.
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Die Lambdaregelung stellt zusammen mit dem [[Drei-Wege-Katalysator]] das zur Zeit wirksamste Abgasreinigungsverfahren da.
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Danach läuft der Prozess umgekehrt ab.
 
  
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Im Bereich Lambda = 1 ± 0,005 werden [[Abgas und Umwelt|Schadstoffe (CO, HC und NO<sub>x</sub>)]] zu 90% abgebaut.
  
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[[Bild:Regelkreis1 ----------------------------------------.jpg]]
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Die notwendige Genauigkeit kann nur mithilfe eines Regelkreises ''Lambdasonde, Lambdaregler, Einspritzventile, Motor'' erreicht werden.
  
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Die Funktion der Lambdasonde in diesem Regelkreis ist, dass sie den Restsauerstoffgehalt
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im Abgas überwacht.
  
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Der Restsauerstoffgehalt im Abgas ist ein Maß für die Gemischzusammensetzung
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* geringer Restsauerstoffgehalt -> fettes Gemisch bzw. Luftmangel
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* hoher Restsauerstoffgehalt -> mageres Gemisch bzw. Luftüberschuss
  
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Signalisiert die &lambda;-Sonde fett, verkürzt der &lambda;-Regler im Steuergerät
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das Ausgangssignal für die Einspritzventile so lange, bis das Gemisch mager wird.
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Danach läuft der Prozess umgekehrt ab.
  
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[[Kategorie:Fahrzeugtechnik]]
 
  
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[[Kategorie:Lernfeld 7: Diagnostizieren und Instandsetzen von Motormanagementsystemen]]
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*'''Frage 3:''': Was ist die Funktion der Lambdasonde in diesem Regelkreis?
  
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== Lambdasonden Hersteller ==
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* [[Lambdaregelung: Antworten]]
  
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{{www}}
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* {{y|rAJnmrIqltw}} - Die Autodoktoren: Lambdasonden-Spezial: Oft getauscht - doch selten kaputt
  
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[http://www.eberspaecher.com/de/index.htm J. Eberspächer GmbH & Co]
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=== Lambdasonden-Hersteller ===
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* [http://www.beru{{c}}de/produkte/elektronik-und-sensorik/lambda-sonden Beru Aktiengesellschaft]
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* [http://www.eberspaecher{{c}}abgastechnik.html J. Eberspächer GmbH & Co]
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* [http://www.bosch.de/ Robert Bosch GmbH]
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* [http://www.denso.co.jp/en/ Denso ]
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* [http://www.ngkntk.de/ NGK ]
  
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[[Benutzer:Tobias D.|Tobias D.]]
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Aktuelle Version vom 15. April 2018, 13:50 Uhr

Lambdaregelung
vernetzte Artikel
Breitband-Lambdasonde Katalysator
Lambda.gif

Die Luftzahl Lambda steht bei der motorischen Verbrennung für das Verhältnis von Luftzufuhr zu Luftbedarf. Demnach ist der Idealwert λ = 1.

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.

Lambdasonde

Aufbau

Datei:Lambdasonde.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.

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