O2Sensoren

O2Sensoren, auch Sauerstoffsensoren genannt, messen den Sauerstoffpartialdruck im Abgas, um das Luft-Verhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisch zu bestimmen. Sie sind zentrale Bausteine moderner Emissionskontrollen und ermöglichen eine geregelte Verbrennung im Motor.

Funktionsprinzip und Aufbau: Die häufigsten Sensoren basieren auf einer keramischen Zirkonoxid-Schicht mit beheizten Elektroden. Im heißen Zustand reagiert der Sensor auf den Sauerstoffunterschied zwischen Abgas und Referenzluft und liefert eine Spannung, die als Indikator für das Luft-Verhältnis dient. Abhängig vom Gemischtyp verändert sich die Spannung in charakteristischer Weise.

Typen: Narrowband-Sensoren liefern eine Spannung, die sich grob um den stöchiometrischen Bereich bewegt (ungefähr lambda=1). Bei reichen Gemischen liegt die Spannung nahe 0,8–0,9 V, bei mageren Gemischen sinkt sie auf etwa 0,1–0,2 V. Wideband- oder UEGO-Sensoren messen Lambda über einen weiten Bereich (z. B. 0,7 bis 2,0) und verwenden dafür zusätzliche Elektronik zur Signalauswertung. Viele Sensoren sind zusätzlich beheizt, um schnell Betriebstemperatur zu erreichen.

Einbauorte: Upstream-Sensoren befinden sich vor dem Katalysator und liefern das Signal für die Regelung der Gemischbildung. Downstream-Sensoren befinden sich hinter dem Katalysator und überwachen dessen Wirksamkeit und die Abgasreinheit.

Wartung und Störung: Sensoren können durch Verunreinigungen (Schmierstoffe, Silikon, Schwefel), Altbenzin oder Ölaustritt beeinflusst werden. Typische Anzeichen sind unruhige Motorregelung, Leuchte im Fehlerspeicher oder Ausfall des Heizelements. Austauschintervalle liegen je nach Fahrzeugtyp meist im Bereich von mehreren zehntausend Kilometern.

Anwendungsbereich: Hauptsächlich in der Automobiltechnik, aber auch in Industrie- und Umweltmessungen kommen O2Sensoren zur Kontrolle von Verbrennungsprozessen zum Einsatz.