Die Zirkon Lambdasonde ist der am meist verwendete Schmalbandsensor zur Bestimmung des Luft / Kraftsoffverhältnisses im Verbrennungsraum. Er misst den Restsauerstoffanteil im Abgas. Dieser Sensortyp besteht aus katalytischem Material, das im heißen Abgas wirksam arbeitet. Bei Anteilen von unverbrannten oder teilverbrannten Kraftstoff im Abgas, ist das Gemisch im Verbrennungsraum zu fett. Zur Regulierung des Verbrennungsgemisches, benötigt der Sauerstoffsensor einen Referenzsauerstoffwert, der durch das katalytische Material des heissen Sensor diffusiert. Der Sauerstoffgehalt der Atmosphärenluft durchwandert die katalytische Membranen im Sensor und erzeugt mit dem Wert des Restsauerstoffes des Abgases ein Spannungssignal. Dieses Spannungssignal dient dem Steuergerät als Eingangssignal für mager oder fettes Gemisch. Dieses Spannungssignal wird zur Berechnung der Einspritzzeiten verwendet.Eine ideale Gemischzusammensetzung von Lambda1 erzeugt keine Spannungsdifferenz.
Ein weiterer Sensortype ist die Titan Lambdasonde. Dieser Sauerstoffsensor ermittelt den Restsauerstoffgehalt im Abgas über den Widerstandswert des katalytischen Sondentypes.
Die Lambdasonde kann vor Katalysator- als Regelsonde und nach dem Katalysator -als Diagnosesonde montiert sein.
Zur Anwendung kommen:
– Schmalbandsonde (Sprungsonde)
– Breitbandlambdasonde.

Typische Lage der O2-Sensor-Anschlüsse.

Anschluss des USB Autoscopes IV an die Sensorsignalleitungen.

Einstellen des USB Autoscopes IV im Testmodus für O2-Sensoren.

Ausgangsspannungswellenform des zweistufigen O2-Sensor (Basis Zirkoniumdioxid) im guten Zustand eines Opel Vectra C 2.2 2006, erfasst im Leerlauf.

Ausgangsspannungswellenform des zweistufigen O2-Sensors (Basis Zirkoniumdioxid) in mangelhaftem Zustand mit einer zu trägen Schwingungsgeschwindigkeit. Die Ausgangsspannungswellenform wurde erfasst im Leerlauf.

Ausgangsspannungswellenformen eines zweistufigen O2-Sensors (Basis Zirkoniumdioxid) von einem mangelhaften Fahrzeug (Verunreinigte Einspritzdüsen), erfasst im Leerlauf. Die Verzerrungen vom Ausgangsignals des O2-Sensors der zweiten Zylindergruppe wurden durch ungleichmäßige Luft/Kraftstoff-Verhältnisse in den einzelnen Zylindern dieser Gruppe verursacht.

Ausgangsspannungswellenform eines O2-Sensors (Basis Titanoxid) im guten Zustand, erfasst im Leerlauf.

Ausgangssignal einer funktionierenden Zirkon Lambdasonde und der Spannungsversorgung der Sondenheizung.
1 – Signal der Vorkatlamdasonde;
2 – Spannungsversorgung der Sondenheizung;
A – Motorstart;
B – Kaltleerlauf, Sondentemperatur ist noch nicht erreicht;
C – Arbeitstemperatur der Sonde erreicht;
D – Beginn der Drosselklappenbewegung;
E – Drosselklappenschließung.

Sondensignal bei Leerlauf (bei Betriebstemperatur).

Sondensignal erhöhter Leerlauf.

Ausgangssignal einer funktionierenden Zirkon Lambdasonde und der gesteuerten Spannungsversorgung der Sondenheizung:
1 – Sondensignal der Vorkatsonde im erhöhten Leerlauf mit Gasstoß;
2 – Gesteuerte Spannungsversorgung der Sondenheizung durch PWM Signal;
A – Motorkaltstart und Leerlauf;
B – Motorsteuergerät regelt den Stromkreis der Sensorheizung;
C – Arbeitstemperatur der Sonde ist erreicht;
D – Drosselklappenöffnung-Gasstoss;
E – Drosselklappe geschlossen.

Sondensignal und Ansteuerung Sondenheizung im Leerlauf.

Sondenspannung und Ansteuerung Sondenheizung bei erhöhter Drehzahl.

Sondensignal und Ansteuerung Sondenheizung im Detail mit verkürzter Zeitbasis.

Spannungssignal von zwei funktionierenden Zirkon sprungsonden.
1 – Signal der Vorkatsonde (Regelsonde);
2 – Signal der Nachkatsonde (Diagnosesonde);
A – Motorstart und Leerlauf;
B – Langsame Drosselklappenöffnung (Gasstoß);
C – Drosselklappenschließung.

Sondensignal beider Sonden im Detail mit verkürzter Zeitbasis.

Sondensignale bei erhöhter Drehzahl.

Drosselklappenschließung bei ca. 3000 u/min.

Spannungssignal einer nicht korrekt arbeitenden Vorkatsonde, die Signalamplitude ist zu gering und die Ausschwingrate zu langsam.
A – Motorstart und leerlauf;
B – Aufheizzeit erreicht, Sonde beginnt zu arbeiten.

Sondensignal bei Leerlauf

Zeitintervall bei Drosselklappenschließung bei ca. 3000u/min.

Spannungssignal einer defekten Zirkonoxid Lambdasonde. Signalspannung bleibt bei Referenzspannung aus Steuergerät ca. 450mV.
A – Motorstart und leerlauf;
B – Beginn der Drosselklappenöffnung;
C – Schubbetrieb und leerlauf;
D – Gasstoß.

Ausgangsspannungssignal der defekten Lambdasonde. Die Fehlfunktion wird durch die Ausschwingung in den negativen Spannungsbereich angezeigt.
A – Motorleerlauf;
B – Schubbetrieb (Drosselklappe geschlossen, keine Ansteuerung der Einspritzventile);
C – Drosselklappe wieder geöffnet, Einspritzung arbeitet wieder.

Ausgangsspannungssignal der defekten Lambdasonde. Die Fehlfunktion wird durch die Ausschwingung in den negativen Spannungsbereich angezeigt.
A – Motorleerlauf;
B – Schubbetrieb (Drosselklappe geschlossen, keine Ansteuerung der Einspritzventile);
C – Drosselklappe wieder geöffnet, Einspritzung arbeitet wieder.

Ausgangsspannungssignal einer korrekt funktionierenden Titanoxid Lambdasonde.
A – Motorstart;
B – Aufheizzeit erreicht, Sensor beginnt zu arbeiten.

Detailbild, Sonde im Leerlauf.

Detailbild, erhöhte Drehzahl.

Signale einer Breitbandlambdasonde von Bosch Typ LSU (VW Golf 1.6 2003).
1 – Schwarzes Kabel–Spannung der Referenzzelle;
2 – gelbes Kabel – erhöhtes Massepotential;
3 – rotes Kabel Kalibrierwiderstand Pumpzelle;
4 – Kalibrierwiderstand;
5 – weisses Kabel Sensorheizung;
A – Motorstart und Leerlauf;
B – Gasstoß;
C – Schubbetrieb;
D – Motorstop, Zündung ein.

Spannungssignal der Referenzmesszelle und der Strom der Pumpzelle der Breitbandlambdasonde BOSCH LSU, gemessen im Differential messmodus.
1 2 – Ausgangsspannung der Referenzmesszelle;
3 4 – Spannung am Kalibrierwiderstand der Pumpzelle.