Arten der Lambda-Regelung

[Wutzer]

Allgemeines:
Wie allgemein bekannt sein dürfte, werden zur Zeit 2 Arten vom Lambdasonden in den aktuellen Serienfahrzeugen verbaut. Das ist zum einen die 2 Punkt Sonde (auch LSF-Sonde genannt) und die stetige Breitbandsonde (LSU-Sonde). Ihre unterschiedlichen Arbeitsweisen sind hier beschrieben:
https://www.bosch-lambdasonde.de/de/lamb...nktion.htm

Geschichtliches:
Seit 1976 wird die 2 Punkt Lambdasonde in Serie verbaut. Bis 1994 gab es nur diesen Typ von Sonden.
1994 präsentierte Bosch die erste stetige Lambdasonde für eine Serienentwicklung. 1998 folgte dann der erste Serieneinsatz. Ab 2000 begann die Einführung dieser neuen Sondetechnologie auf breiter Basis.

Aktuelle Verbreitung der stetigen LSU-Sonden
Den aktuellen Einsatzstand kann man dem Bosch-Lambdasondenkatalog entnehmen:
https://www.bosch-lambdasonde.de/de/down...alogue.pdf
(Hinweis: Die LSU Sonden sind im Katalog am 5 poligen Anschlusskabel zu erkennen)
Ein paar interessante Auffälligkeiten beim Einsatzszenario:
Deutsche Hersteller: BMW, Mini; Mercedes; VW Konzern nahezu alle aktuellen Modelle !
General Motors : Cadilliac alle aktuellen Modelle; Chevrolet Captiva; Opel/Vauxhall Agila. Insignia... Corvette leider noch nicht, wie irrtümlich angenommen

Vorteile der stetigen Lambdaasonden:
- Auch für Lambda ungleich 1 erfolgt eine genaue Regelung
- Exakte VL- Anreicherung und Bauteilschutzfunktionen, unabhängig von Adaptionswerten
- Geregelter Motorwarmlauf möglich
- Problemlose Bestimmung des Lambda-Verbrennungswirkungsgrades (Wichtig für exakte Momenteneingriffe bei ESP und Schaltungen)
- Erhebliche Vorteile in den Diagnosefunktionen
- Unempfindlicher gegenüber Schäden durch Bauteile und Kraftstoffabweichungen, da für Lambda <1 keine Adaptionen erforderlich.

Durch die immer strenger werdenden gesetzlichen Auflagen ist eine weitere Verbreitung der LSU-Sonden vorhersehbar. Schätze, die C7 wird wird auch solche Sonden haben (müssen).

Gruß

Wutzer

[Zaphod]

Danke für die Info, interessant!

[Ralf. P.]

Danke Wutzer.





Gruß

[UncleRobb]

https://de.wikipedia.org/wiki/Lambdasonde

[mario makary]

Was ich immer noch nicht zu 100% verstanden hab sind die Anschlußkabel.

Hier verkauft jemand eine angebliche 5 Draht-Breitbandsonde obwohl man eindeutig sieht daß nur 4 Kabel dran gehen.

https://de.aliexpress.com/item/Oxygen-Se...80897.html

Also meine Breitbandsonde hat 5 Kabel.(die von meinem AFR/Lambdameter)

Es gab zuerst die 1-Draht Sonden,natürlich war das ne Sprungsonde ,ein Kabel an die Sonde und Masse über den Krümmer.

Dann gab es die 2 Drahtsonden, ein Kabel für das Sondensignal das andere für die Heizung und Masse wieder am Krümmer abgegriffen.

Dann gab es die 3 Drahtsonden ,genausdo wie die 2 Drahtsonde aber die masse war jetzt ein Kabel und nicht mehr der Krümmer.

Dann die 4 Drahtsonden ,wiederum ein Kabel für das signal und ein zweites für die masse(signal), die beiden anderen waren für die heizung hier dann auch 12v plus für die heizung und eine zusätliche getrennte masse für die heizung.

Theoretisch könnte man doch Breitbandsonden nachrüsten,man bräuchte ddann allerdings wohl auch ein Aftermarket frei programierbares steuergerät was das signal auch verarbeiten kann.

Die Sonden sind aber auch sehr empfindlich,eventuell hat GM deswegen die Sprungsonden bei der Corvette eingesetzt.

Will man eine Sonde nachrüsten(beispielweise für ein AFR Gerät) dann sollte die einbauposition zwischen 10-14 Uhr betragen.
6 Uhr ist tödlich,hier geht es um Kondeswasser was die Sonde ruckzuck killt.
Dann muß man schauen daß sie nicht zu heiß wird maximum gibt Bosch ne Temperatur von 480 Grad am 6 Kant(der Sonde) an.

Dann muß sie vor den Kat(sonst gibts falsche Werte).

Dann muß man die "smog pump" lahmlegen,bei mercedes ist in den 90ern eine mechanische verbaut worden,dor könnte man den stecker ziehen.Bei der 90er Corvette ZR1 war es eine elektrische die hab ich ausgebaut zum einen weil sie knapp 5 kg wiegt und ganz vorne sitzt,und wenn man keinen Kat mehr hat kann es dazu führen daß die "smog pump" trotzdem luft in das system pumpt was wiedrum die lambdawerte verfälscht.(soweit ich weiß arbeitet die Smog pump aber nur bei der Warmlaufphase).

Lambdasonden unterliegen auch einer Alterung was viele nicht wissen,die Amerikaner wollen sie deswegen alle 30.000 Meilen austauschen.
Hier in BRD wird sie in der Regel nur getauscht wenn sie kaputt ist)
Dabei geht sie aber nicht unbedingt schlagartig kaputt,vielmehr altert sie und dadurch wird ihr nutzbarer Regelbereich immer schmaler.
Darüberhinaus ist mir kein anderer Ort als Californien bekannt an dem die "strengsten Agasgesetze" herrschen" (deswegen steht da auch bei teilen oft 50 state street legal,weil der 51.te nämlich Californien ausgenommen ist).
Aber da GM die Corvette auch in Californien verkaufen will und auch die "Fuel Taxeler" (Sprit-schluck steuer,gibts glaube ich soweit ich weiß nur bei der Dodge Viper) umgehen will müssen sie wohl strengste Abgaswerte einhalten.
Hier ist dann der Bereich in dem der Tuner in Deutschland Hand anlegen kann.(durch umprogrammieren des Steuergerätes,oder wegprogrammieren des Cags bei der C4 ZR1 zum Beispiel).Der einbau der Breitbandsonde bei der C-Klasse hat übrigends funktioniert,sie läuft jetzt mit E85 und springt bei minus 5 Grad problemlos an.Ansonsten laüft sie auch normal,einen Leistungszuwachs kann ich jedoch nicht erkennen aber auch keinen Verlust(subjektiv ,nicht gemessen).


Aber zurück zum Thema wieso hat meine Breitbandsonde 5 Anschlußkabel,obwohl sie theoretisch doch nur 4 braucht

[Zaphod]

Original von mario makary
Dann muß sie vor den Kat(sonst gibts falsche Werte).

Mmmh, das hatten wir bereits im Tuning-Thread - es gibt keine falschen Werte. Lambda bleibt gleich, egal ob KAT, kein KAT, oder Gemisch unverbrannt.
Was wohl passiert: Die Kat-Oberfläche speichert wohl irgendwas, und sorgt für eine verzögerte Anzeige...

.(soweit ich weiß arbeitet die Smog pump aber nur bei der Warmlaufphase).

Jo, und die kann man auch einfach deaktivieren. Einfach die Mindest-Temperatur so weit runterdrehen, daß sie nie angeht.

Aber zurück zum Thema wieso hat meine Breitbandsonde 5 Anschlußkabel,obwohl sie theoretisch doch nur 4 braucht

Die Wideband-Sonde hat meines Wissens ein paar Strippen mehr, weil es eigentlich zwei Sonden sind. Eine ist die aus Metall, die eingeschraubt wird, die andere ist im Verbindungsstecker, die mißt den Umgebungssauerstoff. Zumindest meine ich, das irgendwo mal gelesen zu haben. Der Stecker hat noch so einen "Blindstopfen", wenn man den abzieht, sind aber keine Kontakte darunter, sondern so ein Keramik-Plättchen. Das hängt anscheinend an diesem ominösen fünften Anschluss

[Wutzer]

Original von Zaphod

Mmmh, das hatten wir bereits im Tuning-Thread - es gibt keine falschen Werte. Lambda bleibt gleich, egal ob KAT, kein KAT, oder Gemisch unverbrannt.
Was wohl passiert: Die Kat-Oberfläche speichert wohl irgendwas, und sorgt für eine verzögerte Anzeige...

Also eine Breitbandsonde sollte sinnvollerweise immer vor dem Katalysator montiert werden. Die Keramik verträgt eine Temperatur bis zu 950 Grad. Sie ist da nicht empfindlicher als andere Sonden.
Das ist in etwa auch die gleichte Temperatur, die die Katbeschichtung auf Dauer verträgt, wobei angemerkt werden muss, dass die Konvertierung im Kat exotherm verläuft und somit die Temperaturen im Kat im Normalbetrieb nochmals bis zu 50 Grad ansteigen.
Übersteigt die Temperatur im Kat die 950 Grad, altert die Beschichtung eben umso schneller, je höher die Temperatur wird. Kommt es zu Aussetzern oder unvollständigen Verbrennungen, gehen die Temperaturen im Katalysator auch schon einmal über 1200 Grad. Metallkatalysatoren schmelzen dann zusammen, Keramikkats brechen manchmal auf Grund thermischer Verspannungen und die Beschichtung verabschiedet sich.
Seitens Abgasbehörde (CARB) ist der Hersteller über 100.000mls für die Einhaltung der Abgasstandards verantwortlich und hat die korrekte Funktion mittels On Board Diagnose zu überprüfen. Diese wird in USA auch behördlich an Kundenfahrzeugen überprüft. Gibt es dabei Beanstandungen, drohen empfindliche Strafen bis hin zum Recall aller ausgelieferten Fahrzeuge. Dementsprechend konservativ sind dann auch die entsprechenden Serienapplikationen.

Die Alterung eines Katalysators kann man an Hand seiner Sauerstoff-Speicherfähigkeit kontrollieren. Dazu wird bei der Katalysatordiagnose mittels Nachkatsonde (immer 2 Punkt Sonde !), die im normalen Fahrbetrieb und unbemerkt vom Fahrer stattfindet, der Katalystor durch gezieltes fett /mager fahren auf seine Sauerstoffspeicherfähigkeit überprüft.
Ähnlich erfolgt auch eine Diagnose der Lambdasonden und eine Korrektur eines eventuell vorhandenen minimalen (aber möglicherweise doch abgasrelevanten) Drifts der stetigen Sonde.

Gruß

Wutzer

[mario makary]

@ Zaphod

Nee so meinte ich das auch nicht mit dem Kat, wenn man ein AFR Gerät anschließt dann soll diese Breitbandsonde vor den Katalysator eingeschweißt werden (also das M18x1,5 Gewinde) , zumindest laut Bedienungsanleitung.


https://lm-1.de/Lambdamessung/MTX-L-Anze...r--67.html

Das Ding hier,ich nutze es als Billiglösung um den Motor halbwegs auf E85 abzustimmen.
Letztlich ist es ein Einbaugerät,ich werde es vermutlich zusammen mit ner Ladedruckanzeige in meine Z06(Procharger) schrauben.
Ich könnte dann erkennen daß mir der Motor nicht abmagert.
Die Ladedruckanzeige will ich um in etwa drauf schließen zu können wann die Leistung kommt.
Außerdem baue ich schonmal vor,der Till darf mir irgendwann nen LSX Motor zusammenbastelln der mehr Ladedruck verträgt.
Ob ich dann ein anderes Kompressorsystem brauche ist nur eine Frage der Notwendigkeit.
Procharger gibt den verbauten DSC-1 mit max 2,2 bar an und max 925 PS.
Der Till aber sagt bei knapp über 800PS ist mit dem Lader schluss.(er hatte nicht gesagt warum,ich nehme an es geht um die heiße Ladeluft oder andere Haltbarkeitsprobleme die man hier in BRD nicht will), in Amiland für 55 mph und ab und an mal Dragrace mag das vielleicht funktionieren mit den 900 PS.
Aber hier in Germany wohl eher nicht.
Vermutlich werden die 800 PS auch reichen,denn dazu muss schon die Kupplung der ZR1 und eventuell ein leichteres Schungrad rein,ich habe einen Satz leichtere Tikt Sitze gekauft(20 kg leichter,Carbon)
Die B&B Töpfe sind 8 kg leichter.
Bei der Kupplung mit Schwungrad lassen sich auch bis zu 18 kg sparen und auch noch ca 15 mit ner leichteren Lithium Batterie.
Eventuell kann man ja auch noch das eine oder andere karosserie-teil aus carbon verbauen.
Vermutlich hebt sich dann das ganze mit dem etwas schwereren LSX Block wieder auf.

Aber zurück zur Lambda ,wenn ich jetzt ein Auto mit vor und Hauptkat habe(und ich habe leider so eines wenn nicht sogar 2),dann habe ich beim Audi das problem daß ich die AFR Sonde die ich zum einstellen auf E85 benutzen will zwar vor den Haupt kat aber nicht vor den Vorkat(kein platz,keine möglichkeit weil der vorkat direkt hinter der Turbine sitzt)

https://www.fahrzeugtechnik-zinram.de/AU...-Edelstahl

Entweder ich baue zuerst diese Downpipes hier ein,oder ich muss die serienmäßigen vorkats entfernen(beim RS6 ist bekannt daß die Vorjkats Probleme machen,sie setzen sich zu,außerdem sitzen sie direkt hinter dem Turbolader,dadurch sinkt dessen wirkungsgrad und das anspechverhalten,als auch der Motor wird unter umständen unötig heiß)

Diese Firmal hat mir übrigends geschrieben daß wenn ich die von ihnen verwendetetn 100 Zeller Hjs hauptkats auch noch entferne noch mehr leistung bekomme,mit nur gedanken um die diagnoselamdasonden machen muss.
Entweder wegprogrammieren oder das hier verwenden.

https://www.fahrzeugtechnik-zinram.de/ep...ucts/LASTG

Dann frage ich mich noch ob es reicht nur einen Lambdameter einzubauen,die Corvette als auch der Audi haben bekanntlich 2 Zylinderbänke.(inwiefern kann ich davon ausgehen daß die eine Zylinderbank das gelcihe wie die andere macht
Nicht umsonst hat der Hersteller ja 2 bzw 4 Sonden vorgesehen.


Gruß Mario

[mario makary]

Original von Wutzer

Original von Zaphod

Mmmh, das hatten wir bereits im Tuning-Thread - es gibt keine falschen Werte. Lambda bleibt gleich, egal ob KAT, kein KAT, oder Gemisch unverbrannt.
Was wohl passiert: Die Kat-Oberfläche speichert wohl irgendwas, und sorgt für eine verzögerte Anzeige...

Also eine Breitbandsonde sollte sinnvollerweise immer vor dem Katalysator montiert werden. Die Keramik verträgt eine Temperatur bis zu 950 Grad. Sie ist da nicht empfindlicher als andere Sonden.
Das ist in etwa auch die gleichte Temperatur, die die Katbeschichtung auf Dauer verträgt, wobei angemerkt werden muss, dass die Konvertierung im Kat exotherm verläuft und somit die Temperaturen im Kat im Normalbetrieb nochmals bis zu 50 Grad ansteigen.
Übersteigt die Temperatur im Kat die 950 Grad, altert die Beschichtung eben umso schneller, je höher die Temperatur wird. Kommt es zu Aussetzern oder unvollständigen Verbrennungen, gehen die Temperaturen im Katalysator auch schon einmal über 1200 Grad. Metallkatalysatoren schmelzen dann zusammen, Keramikkats brechen manchmal auf Grund thermischer Verspannungen und die Beschichtung verabschiedet sich.
Seitens Abgasbehörde (CARB) ist der Hersteller über 100.000mls für die Einhaltung der Abgasstandards verantwortlich und hat die korrekte Funktion mittels On Board Diagnose zu überprüfen. Diese wird in USA auch behördlich an Kundenfahrzeugen überprüft. Gibt es dabei Beanstandungen, drohen empfindliche Strafen bis hin zum Recall aller ausgelieferten Fahrzeuge. Dementsprechend konservativ sind dann auch die entsprechenden Serienapplikationen.

Die Alterung eines Katalysators kann man an Hand seiner Sauerstoff-Speicherfähigkeit kontrollieren. Dazu wird bei der Katalysatordiagnose mittels Nachkatsonde (immer 2 Punkt Sonde !), die im normalen Fahrbetrieb und unbemerkt vom Fahrer stattfindet, der Katalystor durch gezieltes fett /mager fahren auf seine Sauerstoffspeicherfähigkeit überprüft.
Ähnlich erfolgt auch eine Diagnose der Lambdasonden und eine Korrektur eines eventuell vorhandenen minimalen (aber möglicherweise doch abgasrelevanten) Drifts der stetigen Sonde.

Gruß

Wutzer

Also doch vorm Kat,die 450 Grad die maximal zulässig sind werden ja auch am 6 Kant der Sonde gemessen,dort komme ich ja auch mit nem Temperatur-Laser hin,im Abgastrom kann ich ja schlecht messen. Keramik-Kats schmelzen auch,da hatte ich schon eineige,manche waren nur vorne angekokelt,andere waren zu kleinen Stücken zerschmolzen.
Hatte mal nen E55 AMG ca 350 PS also noch ohne Kompressor,da waren die Vorkats so kaputt daß das Auto nicht mehr lief,es sprang noch an hatte aber keine leistung mehr.Dann hatte ich mal nen Ford Mondeo bei dem war der Hauptkat so kaputt daß der Motor nicht mehr angesprungen ist(das war ne seltsame Fehlersuche).Dann hatte ich mal nen Ople Zafira mit defektem vorkat.
Probleme gibts sobald unverbrannter Sprit in den Kat gelangt(deswegen steht in manchen Bedienungsanleitungen,nicht anschieben).
Aber die Frage bleibt was mache ich mit meiner ARF Lambdasonde,erhalte ich vernünftige Werte wenn ich zwischen Vor und Haupt-kat gehe oder muß der Vorkat zuerst raus
In der Regel ersetze ich nen Hauptkat nicht durch ein Rohr ,sondern schneide ihn von oben auf mache ein Lochrohr hinein und stoppfe auspuffwolle rein,jetzt habe ich sowas wie nen durchgangsschalldämpfer.
Lustig ist daß ich schon V8,s hatte die trotz daß sie keinen Kat hatten die Au bestanden haben.


Gruß Mario

[PTH]

Michael,

Das mit der OBD Sonde haben wir ja hier schon mal durchgeknetet.


Mario,

Lambda immer schön vor dem Kat messen. Die aftermarket AFR meter sind natürlich ziemlich grobe Schätzeisen, aber zunächst mal ok um integral einen Wert in einem konstanten Betriebspunkt zu ermitteln. Zylinderselektiv wird die darin enthaltene Messtechnik das Signal nicht auflösen können, geschweige denn darstellen können. Problematisch sind transiente Strömungsverhältnisse an der Sonde oder gar überlagerte Strömungen übers wastegate (nicht Vette-relevant, aber dein Audi?) aufgrund von z.B. Lauflängenunterschieden. Ich könnte mir denken, dass Lambda nicht mehr berücksichtigt wird, wenn der Watergate Stelle angesteuert wird. Help Wutzer: macht ihr das so?

Die Dauerhaltbarkeitsprobleme der ersten Generationen von Kats sind abgestellt. Es waren übrigens nicht thermische Überlastungsprobleme, ausgelöst durch Zündaussetzer, Kraftstoffeinflüsse u.ä. Hinsichtlich der Chemie - also der Kat. Beschichtung, wie auch der Lagerung der Monolithen und deren mechanischer und thermischer Betriebsfestigkeit wurde einiges verändert.

Wutzer,

Manche applizieren heute auch auf 990C und nicht nur im Peak. Wie so vieles, eine Frage des Geldes in Relation zum Nutzen. D'accord, was die gesetzlich. Forderungen angeht, CARB und EPA sind da durchaus hinterher und ich möchte nicht in den Schuhen des OE-M's stecken, wenn ein Recall ansteht, da hat man als TIER1 schon eine brennende Hütte....und ja Breitband ist Standard. Würde erwarten, dass der LT1 diese jetzt auch hat, konnte aber in Wettswil genau dort nicht hinsehen.


Gruß