Breitband-Lambdasonde
Mit den Anforderungen der Verbrauchs- und Emissionsreduzierung kam auch die Notwendigkeit auf, Motoren außerhalb des stöchiometrischen Betriebspunktes geregelt zu betreiben. Zu diesem Zweck wurden so genannte Breitbandsonden entwickelt.
Diese linearen Lambdasonden sind in der Lage, ein dem Restsauerstoffgehalt des Abgases proportionales Signal abzugeben. Dieses Signal steht über ein breites Luft-Kraftstoff-Verhältnis zur Verfügung.
Das Ausgangssignal entspricht dem Pumpstrom, der notwendig ist, um in einer Messkammer einen konstanten Sauerstoffgehalt (Lambda = 1 entspricht 450 mV) einzustellen. Je größer die Abweichung des eindringenden Abgases von diesem Wert, desto größer ist der Pumpstrom und somit das Ausgangssignal der Sonde.
Die Breitband-Lambdasonde bietet folgende Vorteile:
- schnelle Betriebsbereitschaft
- monolithisches Element mit eingebettetem Heizer
- hermetische Struktur bedeutet selbst generierte Sauerstoffreferenz
- Temperaturbeständigkeit
- hohe Zuverlässigkeit
Diese Sonden kommen bei Benzinmotoren als Regelsonde zum Einsatz und finden vermehrt Anwendung bei Dieselfahrzeugen.
Arbeitsweise der Breitband-Lambdasonde
Breitbandsonden besitzen zwei Zellen - eine Messzelle und eine Pumpzelle. Mit Hilfe der Messzelle wird der Sauerstoffgehalt des Abgases, das sich in der Detektionskammer befindet, gemessen und mit einem Sollwert von 450 mV verglichen.
Weicht dieser Wert ab, werden durch Schalten eines Pumpstroms auf die Pumpzelle so viele Sauerstoff-Ionen in die Detektionskammer hinein oder hinaus gepumpt bis der Spannungswert der Messzelle wieder 450 mV entspricht.
Dieser Pumpstrom ist die Messgröße, welche den genauen Lambdawert des Gemisches fast linear beschreibt. Bei stöchiometrischem Gemisch ist er gleich Null, da der Sauerstoff-Partialdruck der Detektionskammer dem oben genannten Sollwert entspricht.
Kabelzuordnungen
NTK Breitband-Lambdasonden verfügen über fünf Kabelverbindungen. Das Heizelement wird über gelb und blau mit Strom versorgt. Das Signal des Pumpstroms (Ip+) fließt durch das weiße Kabel, das der Messzelle (Vs+) über das graue Kabel. Das schwarze Kabel stellt die Masseverbindung für Pump- und Messzelle dar.
