Sehr oft zeigen Fehlermeldungen in Richtung Lambdasonde, obwohl diese eigentlich nichts mit dem gemeldeten Fehler zu tun hat. Insbesondere dann, wenn Breitband-Sensoren in Gebrauch sind, sollte man bei der Fehler Identifizierung besonders aufmerksam sein. Lesen Sie über die tatsächlichen Ursachen dieser Fehlermeldungen im u. s. Artikel.
"Wir erhalten sehr oft Fragen zur Lamdasonden Problemstellung. Viel zu viele Lambdasonden werden aufgrund einer Fehlermeldung ausgetauscht, obwohl die Lambdasonde tatsächlich noch lange ohne Probleme funktionieren würde. Insbesondere die hochempfindlichen Breitband Lambdasonden sind anfällig für fehlerhafte Fehlermeldungen, die Werkstätten oft aufwendige Arbeit bereiten", erzählt Frank Donslund, Inhaber und Geschäftsführer der Firma Elektro-Partner, die Hotline-Hilfe und technische Lösungen für Kfz-Werkstätten in Dänemark, Norwegen und Schweden (Autodata, TEXA, Delphi und Nextech) liefern.
Zweck, Funktion und Unterschied
Die Aufgabe der Lambdasonde ist es sicherzustellen, dass die Motorsteuerung weiß welches Mischungsverhältnis an Brennstoff und Sauerstoff für die gegebene Situation optimal ist. Dies erfolgt durch die kontinuierliche Messung der Zusammensetzung des ausgestoßenen Abgases. Ein konventioneller O2-Sensor ist nur in der Lage den prozentualen Sauerstoffanteil (O2) des Abgases zu messen, und eine von zwei Signalen zu geben – ein Signal für zu wenig- und eines für zu viel Fettanteil im Abgas. Ein Breitband (Breitband-Sensor) ist jedoch in der Lage ein viel genaueres Bild der Zusammensetzung des Sauerstoffs und Brennstoffes in einem weiteren Spektrum zu produzieren.
Beide Messvorgängsarten basieren auf einer Messung des Spannungsabfalls. Für Mechaniker ist es wichtig zu wissen, dass der Unterschied zwischen Breitbands-Sensoren und konventionellen O2-Sensoren darin besteht, dass das Spannungssignal nach oben (und nicht nach unten) geht, wenn das Mischungsverhältnis zu mager wird. Ein weiterer Unterschied ist, dass die Spannungssignale von der Motorsteuerung des Fahrzeugs, und nicht von den Sensoren selbst kommt. Daher kann man die Ausgangsspannung eines Breitband-Sensors nicht direkt mittels einem digitalen Oszilloskop (DSO) lesen, so wie es bei O2-Sensoren der Fall ist.
Eine weiterer wichtiger Punkt die Mechaniker beachten sollten, ist dass die vom Breitband-Sensor angezeigten Werte irreführend sein können. Viele Tester die mit einer generischen OBD II Software ausgestattet sind, konvertieren das Spannungsergebnis der Breitband-Sensoren mit Motorsteuerung zu einer 0 bis 1 Volt Skala, wie bei einem herkömmlichen O2-Sensor. Dies hat zur Folge, dass die Spannungen eines Breitband-Sensors bei der Durchführung anders reagiert als es Herkömmliche tun, wenn zwischen fettem und mageren Mischungsverhältnis gewechselt wird. Das kann zu der falschen Konklusion führen, dass der Breitbandsensor nicht richtig funktioniert.
Der sicherste Weg, um einen Breitbandsensor zu testen, ist mit einer entsprechenden Prüf-Anlage, dass die tatsächlichen Spannungswert der Motorsteuerung zeigt - oder ein After-Market-Tester, der diese Funktion durchführen kann.
Um mehr über die Fehlerquellen sowie Fehlerbehebung zu erfahren, lesen Sie einfach weiter:
Verschmutzung
Für einen verschmutzten Sensor ist es unmöglich eine genaue Messung des Mischungsverhältnisses zu ermitteln. In dieser Hinsicht sind die Breitband-Sensoren und O2-Sensoren gleich empfindlich. Es gibt viele Quellen der Verschmutzung:
• Kühlwasser von Leckagen im Kühlsystem (undichte Kopfdichtung oder Risse im Zylinderkopf
• Phosphor aus Motoröl, das seinen Weg in die Brennkammern gefunden hat (Aufgrund von undichten Ventile und abgenutzte Kolbenringen oder Zylinder)
• Flüssigkeiten mit hohem Silikongehalt
• Bestimmte BenzinzusätzeEine leicht verschmutzte Lambdasonde reagiert langsam auf plötzliche Änderungen des Mischungsverhältnisses. Ist die Lambdasonde sehr verschmutzt, reagiert sie gar nicht
Undichtheit und Fehlzündung
Kompressionsleckagen oder Fehlzündungen, die zu einer unvollständigen Verbrennung und damit einem hohen Sauerstoffinhalt in der Abgasanlage führen, verschmutzen die Lambdasonde nicht nur, sondern können sie auch “verwirren”. Ebenso gilt dies für undichte Stellen im Abgaskrümmer.
Heizung der Breitband-sensoren
Eine weitere, potentielle Fehlerquelle für defekte Lambdasonden sind breitbandige Sensorheizungen. Breitbandige Sensorheizungen erfordern eine höhere Betriebstemperatur (650° C) als herkömmliche 02-Sensoren (350-700° C). Funktioniert die Sensorheizung oder die Drahtverbindung nicht richtig, kann der Sensor die erforderliche Betriebstemperatur nicht erreichen.
Eine zu niedrige Temperatur "kann" eine Fehlermeldung erzeugen. Unter allen Umständen sollte die Verkabelung IMMER auf Mängel -einschließlich Versorgungsspannung und Masse - kontrolliert werden bevor man konkludiert, dass der Sensor selbst defekt ist.
Bei V6 und V8 Motoren, mit zwei Breitband-Sensoren (einer für jede Zylinderbank), werden die Heizelemente in der Regel durch Relais gesteuert. Der Stromverbrauch der Heizschaltung wird durch die Motorsteuerung gesteuert. Kalte Motoren haben einen hohen Stromverbrauch, da viel Energie angewendet wird damit die breitbandigen Sensoren schnellstmöglich ihre Betriebstemperatur erreichen. Die Motorsteuerung überwacht den Heizungsbetrieb und gibt eine Meldung falls ein Fehler auftritt. Dabei wird der Stromzufuhr zu den Heizungen unterbrochen.
Welche anderen Fehlerquellen gibt es?
Ein Motor, der mit einem zu fetten oder mageren Mischverhältnis fährt, zeigt oft eine P0172 oder P0175 bei einer zu fetthaltigen/dicken Mischung oder P0171 oder P0174 bei einer zu mageren Mischung an. Doch wo soll man jetzt mit der Suche nach den Fehlerursachen beginnen? Sie können davon ausgehen, dass ein defekter Breitbandsensor vorliegt, es gibt jedoch viele andere mögliche Fehlerquellen. Ist die gemessene LIFT – langfristige Kraftstoffordnung (Mischverhältnis über eine lange Zeit gemessen) zu mager zu mager, wird ein Lean-Code ausgelöst. Schließen Sie einen Tester an und überprüfen Sie mittels den LIFT Werten ob der Motor einen zu mageren Kraftstoff-Zustand hat. Der Normalbereich liegt typischerweise zwischen +5 und -5. Wird ein Wert von 8-10 oder höher angezeigt, muss die Motorsteuerung zusätzlichen Kraftstoff zuführen um für eine Prüfung, die ein mageres Mischungsverhältnis anzeigt zu kompensieren. Das gleiche gilt für fette Mischverhältnisse, hier wird ein negativer LIFT-Wert angezeigt.
Vakuumleck oder AGR-Ventil
Dies kann auf ein Vakuumleck im Ansaugkrümmer, einen losen Unterdruckschlauch oder AGR-Ventil das nicht schließt zurückzuführen sein.
Kraftstoffpumpe, Kraftstofffilter, Druckregler oder Kraftstoffeinspritzer
Wenn keine der oben genannten Fehlerquellen identifiziert werden kann, sollte die Kraftstoffversorgung überprüft werden. Zu niedriger Kraftstoffdruck – dies kann beispielsweise durch eine abgenutzte Kraftstoffpumpe, einen defekten Kraftstofffilter oder eine undichte Leckkraftstoffdruckregler verursacht werden – kann auch Grund für eine zu magere Mischung sein. Verschmutzte Einspritzdüsen sind eine weitere mögliche Fehlerquelle.
Luftmassenmesser
Zeigt das Kraftstoffsystem keine Anzeichen auf Fehler auf, sollte der berechnete Lastwert mit Hilfe eines Testers überprüft werden. Achten Sie auf Veränderungen im angegebenen Luftdurchzug, wenn Sie aufs Gas drücken. Ein verschmutzter Luftmassenmesser kann dazu führen, dass ein zu niedriger Luftdurchzugs-Wert an die Motorsteuerung abgegeben wird (dies führt ein zu mageres Mischverhältnis mit sich).
Kühlwassertemperatursensor
Scheint der Luftstromsensor korrekt zu funktionieren, sollte der Kühlwassertemperatursensor auf sachgemäße Ablesung kontrolliert werden. Bei kaltem Motor wird die Kühlwassertemperaturprüfung mit der Temperaturprüfung durch Luftaufnahme des Testers kontrolliert. Die beiden Messungen sollten identische Ergebnisse vorweisen. Eine Abweichung von mehr als ein paar Graden ist ein Anzeichen eines Problems.
Verschmutzter oder defekter Breitbandsensor
Wenn die obenstehenden Faktoren überprüft worden sind und keine Fehler vorweisen, kann das Problem ein verunreinigter oder defekter Breitbandsensor der nicht präzise misst sein. Im Fall eines Toyota´s, kann ein Fabriktester einen "Active Test A/F Controls" durchführen. Diese Funktion finden Sie unter dem Menüpunkt Diagnosis, Enhanced OBD II, Active Test, A/F Control. Der Test ändert das Mischungsverhältnis – während der Motor leerläuft – um dadurch die Reaktion des Breitband-Sensoren zu testen.
Typische OBD II Fehlermeldungen bei Breitbandsensoren
Folgende, generische OBD II-Codes zeigen Fehler in den Heizungen der Breitband-Sensoren: P0036, P0037, P0038, P0042, P0043, P0044, P0050, P0051, P0052, P0056, P0057, P0058, P0062, P0063 und P0064. Diese Codes zeigen einen möglichen Fehler im Breitband-Sensor selbst: P0130 - P0167. Abhängig von Fahrzeugmarke, Modell und Baujahr können es auch andere OEM-P1-Codes sein. Bei Honda zum Beispiel, ist es üblich, dass die Breitband-Sensoren die Codes P1166 und P1167 umfassen. Beachten Sie, dass Fehler sowohl im Sensor selbst, als auch in dessen Kabel zu finden sein können.
Identifizierung von Breitband-Sensoren
Die Codes von Breitband-Sensoren identifizieren auch dessen Platzierung, wie beispielsweise Sensor 1 oder 2, Zylindernummer 1 oder 2. Der Sensor 1 repräsentiert den primären/regulierenden Breitband-Sensor des Abgaskrümmers. Der zweite Sensor ist der sekundäre / kontrollierende Sensor hinter dem Katalysator. Dieser Sensor ist i. d. R. kein Breitbandsensor, sondern ein 02-Sensor. Zylinder Spalte 1 ist die Seite, die eine Zylinderzahl in der Motor Zündfolge enthält.