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O2-Sensoren, auch Lambda-Sensoren oder Sauerstoffsensoren genannt, messen den Sauerstoffanteil in Fahrzeugabgasen. Die Sensoren wurden erstmals in den 1970er Jahren in Fahrzeugen installiert, als die Environmental Protection Agency eingeführt wurde. Als nächstes begannen die Fahrzeughersteller, zwei Sätze von Sensoren zu installieren: einen vor dem Katalysator und einen nach dem Katalysator. Physikalisch gibt es keinen Unterschied zwischen vorderen und hinteren O2-Sensoren. Sie funktionieren auf die gleiche Weise, sehen die Dinge jedoch anders.
So funktioniert ein O2-Sensor
Der erste Schritt zur Erfindung des O2-Sensors erfolgte 1899 in Deutschland, als Walter Nernst die Nernst-Zelle entwickelte. Bei Temperaturen über 620 Grad Fahrenheit war die Keramikzelle in der Lage, Sauerstoffionen von dem Gas innerhalb der Zelle auf äußere Gase zu übertragen, wodurch ein elektrischer Strom in der Sauerstoffkonzentration der beiden Gase erzeugt wurde. 1976 adaptierte die Firma Bosch die Nernst-Zelle für den Einsatz in Automobilen. Moderne Fahrzeug-O2-Sensoren arbeiten nach den gleichen Prinzipien wie die ursprünglichen Nernst-Zellen. Eine mit Platin ausgekleidete Zirkoniumdioxidbirne erleichtert die Übertragung von Sauerstoff auf die Temperatur und die Temperatur der Luft und die Temperatur ist höher als 600 Grad Fahrenheit. Die meisten O2-Sensoren verfügen über ein internes Heizelement, damit sie die Temperatur des Sensors für die Funktion des Sauerstoffsensors erreichen können.
Der Zweck eines vorderen O2-Sensors
Die vorderen O2-Sensoren analysieren das direkt vom Motor kommende Abgas. Wenn O2-Sensoren nur an einem Ort installiert wurden, befanden sie sich an der Stelle, an der sie heute als vordere O2-Sensoren bezeichnet werden. Sie kommunizieren mit dem Motorsteuergerät, dem Computer, der das Gemisch aus Kraftstoff und Luft regelt, das in den Motor gelangt. Wenn die Mischung zu fett ist, was bedeutet, dass sie zu viel Kraftstoff enthält, reduziert der Computer den Kraftstoff in der Mischung, die in den Motor gelangt. Wenn der Auspuff zu mager ist, fügt der Computer dem Gemisch Kraftstoff hinzu. Der Computer versucht, ein ideales Verhältnis von Luft zu Kraftstoff aufrechtzuerhalten, um Emissionen zu reduzieren und den Kraftstoffverbrauch zu senken.
Der Zweck eines hinteren O2-Sensors
Zurück O2-Sensoren befinden sich hinter dem Katalysator, was ansonsten die Umwandlung von Schadstoffen in die Abgase in harmlose Nebenprodukte erleichtert. Diese Sensoren überwachen den Wirkungsgrad des Umrichters. Der Computer vergleicht das in den Konverter strömende Abgas mit dem austretenden Abgas. Wenn der Effekt, den der Konverter auf die Zusammensetzung des Abgases hat, abnimmt, bedeutet dies, dass der Konverter abgenutzt ist. Der Computer kann den Stand des Konverterbetriebs und den Treiber überwachen, wenn der Konverter ausgetauscht werden muss.
