Lambdaregelung
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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 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. 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
- Frage 1 : Was misst die Sondenspannung ? Frage 2 Wo wird die Sonde eingebaut ?
Funktionsschema Lambdaregelung
Die Lambdaregelung stellt zusammen mit dem Dreiwege-Katalysator das zurzeit wirksamste Abgasreinigungsverfahren da. In dem Lambda-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 das sie den Restsauerstoffgehalt im Agbas überwacht. Der Restsauerstoffgehalt im abgas ist ein Maß für die Gemischzusammensetzung
- geringer Restsauerstoffgehalt -> fettes Gemisch / Luftmangel
- hoher Restsauerstoffgehalt -> mageres Gemisch / Luftüberschuss
Lambdasonde
Aufbau
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 entladet sich dort.
Folge :
Zwischen den Elektroden entsteht eine Spannung da an der Abgasseitigen Elektrode ein Elektrodenüberschuss und an der luftseitigen Elektrode ein Elektrodenmangel 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.
Regelkreis der Lambdaregelung
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.
