Heizelement der Lambdasonde

Anschluss des Oszilloskops

Kanal A - Heizstrom

1. Schließen Sie die 60 A Stromzange an Kanal A des PicoScopes an.
2. Stellen Sie die Stromzange auf 20 Ampere und auf Auto-Zero-Schaltung ein.
3. Stromzange um einen der weißen Drähte der Lambdasonde oder an den entsprechenden Draht am Kabelbaum des Motors auf der anderen Seite des Mehrfachsteckers anlegen.

Kanal B - Sondenausgang

1. Schließen Sie ein BNC-Prüfkabel an Kanal B des PicoScopes an.
2. Bringen Sie eine Prüfspitze an den farbigen Stecker des Prüfkabels (+) an.
3. Platzieren Sie eine schwarze Krokodilklemme an den farbigen Stecker (Minus) des Prüfkabels.
4. Tasten Sie den schwarzen Draht der Lambdasonde oder den entsprechenden Draht am Kabelbaum des Motors auf der anderen Seite des Mehrfachsteckers ab.

Hinweis: Dieser Test wurde an einer dem Katalysator vorgeschalteten Standard-Zirkondioxidsonde durchgeführt.

Abbildung 1 zeigt die Anschlüsse.

Beispielkurven

Anmerkungen zur Beispielkurve

Kanal A - Heizstrom

Der Strom im Heizelement wird als Pulsweitenmodulation (PWM) oder rechteckige Signalwelle dargestellt. Die Stromimpulse beginnen bei einer Höhe von ca. 1,3 Ampere und sinken dann auf ungefähr 0,5 A. Dies ist darauf zurückzuführen, dass der Widerstand im Heizelement steigt, wenn es sich erwärmt. Das Heizelement wird vom Steuergerät mit konstanter Batteriespannung gespeist. Mit zunehmendem Widerstand des Heizelements sinkt also die Stromaufnahme.

Das wichtigste Merkmal dieser Kurve ist nicht die Höhe der Stromimpulse, sondern ihre Breite. Das Steuergerät gibt in diesem Motor jede halbe Sekunde (500 ms) einen Stromimpuls aus und reguliert die Heizleistung über die Breite der Impulse. Die einzelnen Impulse sind in der vorstehenden Kurve schwer zu erkennen, daher wollen wir sie mithilfe der Zoomsymbole vergrößern: .           Hier ist eine vergrößerte Ansicht:

Wir betrachten in der vorstehenden Kurve das 20-Sekunden-Intervall kurz nach dem Einschalten. Wir haben außerdem einige Markierungen etwa 26 und 30 Sekunden nach dem Einschalten angelegt und das PicoScope dazu eingestellt, die durchschnittliche Stromstärke in diesem Intervall anzuzeigen. Das PicoScope zeigt, dass die durchschnittliche Stromstärke zwischen den Markierungen etwa 860 mA beträgt. Daraus können wir entnehmen, dass der pulsierende Strom, mit dem das Heizelement gespeist wird, die gleiche Wirkung hat wie eine konstante Versorgung mit ca. 860 mA.

Nach 30 Sekunden werden die Stromimpulse enger. Wenn wir die Markierungen in diesen Bereich verschieben, informiert uns PicoScope, dass die durchschnittliche Stromstärke hier 185 mA bzw. 20 % des Spitzenstroms beträgt. Folglich sinkt die Heizleistung.

Kanal B - Sondenausgang

Dieser Kanal gibt das Spannungssignal der Sonde und somit den Sauerstoffgehalt der Abgase wieder. Das PicoScope wurde dazu eingestellt, Geräuschspitzen aus dem Signal herauszufiltern.

Technische Informationen

Mit diesem Test soll geprüft werden, ob das Heizelement der Lambdasonde und dessen Steuerung über das elektronische Motorsteuergerät ordnungsgemäß funktionieren.

Weitere technische Informationen über die Sonde selbst finden Sie unter dem Thema Zirkondioxid-Lambdasonden.

Das Heizelement dient dazu, die Lambdasonde so rasch wie möglich zum Anfangspunkt ihres Betriebstemperaturbereichs von 250 bis 950 °C aufzuheizen. An diesem Punkt wechselt das Kraftstoffeinspritzsystem von einer offenen zu einer geschlossenen Steuerung. Dies kann erst geschehen, wenn ein Schaltsignal vom Ausgangskabel der Lambdasonde vorhanden ist, um der Motorsteuerung den Sauerstoffgehalt des Auspuffsystems zu melden. Zur Erfüllung der strengen Abgasauflagen ist es entscheidend, dass das System so rasch wie möglich einen geschlossenen Steuerkreis erreicht. Ein defektes Heizelement senkt die Schaltrate der Lambdasonde und löst zwangsläufig die Abgaswarnleuchte aus.

Zieht das Element keinen Strom, so prüfen Sie, ob einer der Anschlussdrähte normale Batteriespannung liefert und ob das Steuergerät versucht, den anderen Draht sporadisch zur Erde zu schalten. Erfolgt keine Erdeschaltung, so prüfen Sie, ob der zum Steuergerät zurückführende Schaltkreis offen ist.

Der Widerstand des Heizelements kann an den beiden weißen Drähten gemessen werden. Das Heizelement in unserem Testfahrzeug hatte einen Widerstand von 6 Ω.Prüfen Sie die Daten des Herstellers für das zu untersuchende Fahrzeug.

Gewöhnlich sind die vier Drähte der Zirkondioxid-Lambdasonde wie folgt belegt:

Schwarz - Sondensignal		Blau - Sondensignal
Grau - Sondenerde	oder:	Weiß - Sondenerde
Weiß - Heizelement		Schwarz - Heizelement
Weiß - Heizelement		Schwarz - Heizelement

Dies ist allerdings nur ein Leitfaden. Die Belegung kann bei verschiedenen Herstellern variieren.

Nach dem Ausbauen, erneuten Einbauen oder Ersetzen der Lambdasonde wird empfohlen, auch die korrekte Drehmomenteinstellung zu überprüfen. Bei unserem Testfahrzeug war das korrekte Drehmoment 45Nm.

Bauteilabbildung

Abbildung 2 - Lambdasonde mit Heizelement

AT142-2(DE)