P07.50-0017-06
Anordnung
Die O2-Sonde (G3/2) ist in der Auspuffanlage vor dem Katalysator eingebaut.
Aufgabe
Erfaßt den Restsauerstoffgehalt im Abgas und informiert das für die Lambda-Regelung zuständige Steuergerät.
Aufbau
1 Elektrischer Anschluß
2 Sondengehäuse
3 Aktive Sondenkeramik
4 Elektrode (innen)
5 Elektrode (außen)
6 Heizelement
7 innerer, offener Raum
8 Schutzrohr
G3/2 O2-Sonde
P07.50-0018-06
Funktion
Die aktive Sondenkeramik (3) besteht aus einem gasundurchlässigen Keramikkörper aus Zirkoniumdioxid. Ein Schutzrohr (8) mit mehreren Schlitzen schützt den Keramikkörper gegen mechanische Beanspruchung (Stöße) und gegen Temperatursprünge.
Die Platinelektrode (5) auf der Abgasseite wirkt wie ein kleiner Katalysator, d. h. das auftreffende Abgas wird dort katalytisch nachbehandelt und ins stöchiometrische Gleichgewicht gebracht. Der innere, offene Raum (7) steht mit der Außenluft als Referenzgas in Verbindung.
3 Aktive Sondenkeramik
4 Elektrode (innen)
5 Elektrode (außen)
7 innerer, offener Raum
8 Schutzrohr
G3/2 O2-Sonde
P07.50-0019-01
Funktion
Die Wirkungsweise beruht auf dem Prinzip einer galvanischen Sauerstoffkonzentrationszelle mit einem Festkörperelektrolyt.
Das verwendete Keramikmaterial wird ab etwa 300 °C für Sauerstoffionen leitend. Ist der Sauerstoffanteil an beiden Elektroden (4, 5) der O2-Sonde (G3/2) verschieden groß, so entsteht eine elektrische Spannung. Die von der O2-Sonde (G3/2), je nach Restsauerstoffgehalt im Abgas, abgegebene Spannung erreicht bei:
– fettem Gemisch (λ<1) 800–1000 mV
– magerem Gemisch (λ>1) ca. 100 mV
fettes Kraftstoff-Luft-Gemisch
mageres Kraftstoff-Luft-Gemisch
Neben dem Restsauerstoffgehalt im Abgas spielt auch die Temperatur der aktiven Sondenkeramik (3) eine entscheidende Rolle, da hiervon die Leitfähigkeit für Sauerstoffionen abhängt. So wird der Verlauf der abgegebenen Spannung in Abhängigkeit von der Luftzahl λ von der Temperatur stark beeinflußt. Die angegebenen Werte gelten deshalb für eine Betriebstemperatur von ca. 600 °C. Aber auch die Ansprechzeit für eine Spannungsänderung bei einem Wechsel der Gemischzusammensetzung ist stark temperaturabhängig. Liegen diese Ansprechzeiten bei einer Temperatur unter 300 °C im Sekundenbereich, so reagiert die Sonde bei optimaler Betriebstemperatur um 600 °C schon nach einer Zeit <50 ms. Nach dem Start des Motors wird deshalb bis zum Erreichen der Mindest-Betriebstemperatur der O2-Sonde (G3/2) von etwa 300 °C die Lambda-Regelung gesperrt (Steuerbetrieb).
Um die Betriebstemperatur der O2-Sonde (G3/2) möglichst rasch zu erreichen, bzw. konstant zu halten, ist diese elektrisch beheizt. Das Heizelement (6) der O2-Sonde (G3/2) wird vom Steuergerät (Einspritzung) mit Spannung versorgt.
O2-Sondenheizung | Bedingung |
EIN | Kühlmitteltemperatur >+40 °C |
AUS | Kühlmitteltemperatur <+40 °C hohe Last bzw. hohe Drehzahl |