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O2-Sonden Funktion

1 Sondenkeramik 2 Elektroden an Grenzflächen 3 Auspuffrohr Pfeile schwarz: Abgase weiß: Außenluft
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Die Sondenkeramik wird ab ca. 300 °C für Sauerstoffionen leitend. Ist auf beiden Seiten der Sondenkeramik der Sauerstoffanteil unterschiedlich groß, entsteht durch die besonderen

Eigenschaften der Sondenkeramik an den Grenzflächen eine Spannung (Nernst-Konzentrationszelle). Diese ist ein Maß für den Restsauerstoffgehalt im Abgas.

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Verlauf O2-Sondenspannung, schematisch A minimale Sondenspannung (mageres Gemisch) B maximale Sondenspannung (fettes Gemisch) C unterer Grenzwert für Zeitmessung D oberer Grenzwert für Zeitmessung E Dauer Sonden-Zustandswechsel für Mager-Fett-Übergang F Dauer Sonden-Zustandswechsel für Fett-Mager-Übergang G Dauer zwischen Sonden-Zustandswechsel

H Schwelle für Fettbereich (z.B. größer 475 mV) I Schwelle für Magerbereich (z.B. kleiner 425 mV) t Zeit in ms U Sondenspannung in mV

Über das O2-Sondensignal können Fehler an der O2-Sonde erkannt werden. Für die O2-Sondenspannung, die Periodendauer und für den Sonden-Zustandswechsel müssen festgelegte Grenzwerte eingehalten werden.

Das O2-Sondensignal hat beim Übergang von fettem (A) zu magerem Gemisch (B) bei = 1 einen steilen Spannungssprung. Diese Eigenschaft wird für die Lambda-Regelung genutzt.
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ME 1.0 Die Masse für das Sondensignal am Steuergerät ME 1.0 ist auf ca. +0,71 V gegenüber der allgemeinen Fahrzeugmasse angehoben. Bei Kurzschluss des Sondensignals gegen Masse,

schaltet so das Steuergerät ME die Lambdaregelung auf Steuerbetrieb (mittlerer -Wert). Dadurch wird hoher Kraftstoffverbrauch verhindert.

ME 2.0, ME 2.1, ME 2.7, ME 2.8 mit Motorsteuergerät für EURO 3/4 Die Masseleitung für das Sondensignal ist für jede O2-Sonde bis zum Steuergerät ME geführt. Die Masse für das Sondensignal ist z.B. am Steuergerät ME 2.1 auf ca. +0,268 V gegenüber der allgemeinen Fahrzeugmasse angehoben. Bei Kurzschluss des Sondensignals gegen Masse, schaltet so das Steuergerät ME die Lambdaregelung auf Steuerbetrieb (mittlerer -Wert). Dadurch wird hoher Kraftstoffverbrauch verhindert.

Die Auswerteschaltung für das O2-Sondensignal gibt eine sogenannte Sondengegenspannung von ca. 0,470 V aus. Bei kalter O2-Sonde ist der Sondeninnenwiderstand so hoch, dass unabhängig von der Gemischzusammensetzung die O2-Sondenspannung zunächst gleich der Gegenspannung ist. Bei ausgesteckter O2-Sonde kann die Gegenspannung am Steuergerät ME gegen die Sondenmasse gemessen werden.