Wann sollten Sie einen Sauerstoffsensor ersetzen?

Apr 03, 2023

Gibt es eine Kilometer- oder Zeitvorgabe für den Austausch des Sauerstoffsensors?

Einfache Antwort: Nein.

Sauerstoffsensoren wurden erstmals in den späten 1970er und Mitte der 1990er Jahre für Kraftstoffanpassung und Emissionen eingesetzt. Ein einzelner Sensor wurde in den Abgasstrom eingebaut, um die Kraftstoffzufuhr zu modifizieren und die Effizienz des Katalysators aufrechtzuerhalten.

Ab dem 1. Januar 1996 wurde OBD II zu einer weltweiten Anforderung. Die Sauerstoffsensoren vor und nach dem Katalysator sind Teil dieser Anforderungen. Der Sauerstoffsensor vor dem Katalysator dient zur Kraftstoffanpassung und der Sauerstoffsensor nach dem Katalysator dient zur Überwachung der Katalysatoreffizienz.

Die aktuelle Bundes-OBD-II-Garantiezeit für einen Sauerstoffsensor beträgt zwei Jahre oder 24.000 Meilen, je nachdem, was zuerst eintritt. Bei richtiger Pflege und der richtigen Kraftstoffernährung sollte der Sauerstoffsensor jedoch eine wartungsfreie Komponente des Abgassystems sein.

Wenn Sie wissen, wie der Sauerstoffsensor funktioniert und wie sich die Abgase zusammensetzen, die an den Sensoren vorbei und durch den Katalysator strömen, können Sie den richtigen Zeitpunkt für einen Austausch bestimmen und künftigen Problemen vorbeugen.

Sauerstoffsensor 101 Haben Sie sich jemals gefragt, wo ein Chemie- oder Physikkurs nützlich sein könnte? Die Erkenntnisse aus diesen Studien können dabei helfen, ein Problem mit einem Kraftstoffzufuhrsystem zu verstehen. Der Sauerstoffsensor wurde ursprünglich als Lambda-Sensor bezeichnet.

Der Sensor besteht aus Zirkoniumoxid (ZrO2), einer chemischen Verbindung, die zur Bildung der thermisch betriebenen elektrochemischen Brennstoffzelle des Sensors verwendet wird. Der griechische Buchstabe Lambda wird verwendet, um den Spannungsbereich des Sensors zu beschreiben, wenn er die Sauerstoffmenge im Abgas mit der Sauerstoffmenge in der Atmosphäre vergleicht. Zwei Platinelektroden (Pt) werden auf dem ZrO2 platziert, um einen Anschluss für die Ausgangsspannung an ein Steuermodul bereitzustellen. Eine Ausgangsspannung von 0,2 V (200 mV) DC stellt ein mageres Gemisch dar, bei dem sich Sauerstoff im Abgasstrom befindet. Ein Wert von 0,8 V (800 mV) Gleichstrom stellt ein fettes Gemisch dar, bei dem wenig oder kein Sauerstoff im Abgasstrom vorhanden ist. Der ideale Punkt liegt bei 0,45 V (450 mV) DC; Hier stehen die Luft- und Kraftstoffmengen im optimalen Verhältnis, das man stöchiometrisch nennt.

Der Controller verwendet 450 mV als Mittelpunkt in einem Spannungsbereich, um die Kraftstoffanpassung für den Einspritzimpulszyklus zu steuern. Der analoge Eingang des Sensors zum Steuergerät wird in einen digitalen Befehl für fettes oder mageres Gemisch umgewandelt, um ein Softwareprogramm zur Kraftstoffanpassung anzusteuern. Manchmal auch als „Block Learn“ bezeichnet, passt es die Zykluszeit des Kraftstoffinjektors an. Die vom Sensor erzeugte Spannung muss größer oder kleiner als die Spannung der Dämpfungszone sein, um ein Fett- oder Magersignal an den Controller zu senden.

Die Dämpfungszone wirkt wie ein Stoßdämpfer an einer Aufhängung und verhindert, dass das Spannungssignal schwingt.

Ein planarer Luft-Kraftstoff-Sensor ist eine Kombination aus einem Standard-Zirkoniumoxid-Sauerstoffsensor und einer Pumpenzelle, um eine konstante Erfassung eines stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses unter extrem fetten und mageren Bedingungen aufrechtzuerhalten. Die Pumpzelle ist ein Diffusionsspalt im Zirkoniumoxid des Sensors, der mit einem Steuerkreis verbunden ist.

Die Pumpzelle steuert die Sauerstoffkonzentration des Sensors, indem sie dem Diffusionsspalt Sauerstoff hinzufügt oder davon abzieht. Der Eingang in die elektronische Schaltung verändert die Sauerstoffkonzentration durch Änderung der Polarität des Stromflusses in der Pumpzelle. Die wechselnde Polarität des Eingangs- und Trimmstromflusses führt dazu, dass der Steuerkreis ein Fett- oder Magersignal an das Motorsteuergerät sendet.

Wie lange sollte ein Sauerstoffsensor halten? Ein Sauerstoffsensor sollte die Fahrzeugemissionsgarantie überdauern. Die Hersteller empfehlen, dass der unbeheizte Typ, der von Ende der 1970er bis in die 1990er Jahre verwendet wurde, alle 30.000 Meilen und der beheizte Typ, der von Anfang der 1980er bis Mitte der 1990er Jahre verwendet wurde, alle 60.000 Meilen überprüft werden sollte. Hersteller aktueller Sensorgenerationen ab Mitte der 1990er Jahre sollten alle 100.00 Meilen überprüft werden.

Tatsächlich ist es bei ordnungsgemäßer Wartung des Antriebsstrangs möglich, dass der Sensor die gesamte Lebensdauer des Fahrzeugs überdauert, die mehr als 250.000 Meilen betragen kann.

Wann muss ein Sauerstoffsensor ausgetauscht werden? Die „Service Engine Soon“-Leuchte leuchtet auf und ein oder mehrere Diagnosefehlercodes werden gespeichert. Im Folgenden finden Sie eine unvollständige Liste der Diagnosefehlercodes (DTC) für den Vorsensor (Sensor 1) und den Nachsensor (Sensor 2). Wenn der Sensor beschädigt ist oder nicht reagiert, sollte er ersetzt werden. Es gibt DTCs für V-Motoren (Bank 1 und 2) und einen dritten Sensor.

Für einen Sensor können mehrere Codes gespeichert sein. Eine Fehlfunktion der Kraftstoffzufuhr kann der Grund für den Ausfall eines Sauerstoffsensors sein. Eine Fehlfunktion des Einspritzventils könnte die Ursache für den Sensorausfall sein. Der bloße Austausch des Sensors ist möglicherweise keine langfristige Lösung.

Verschlechtern sich Sauerstoffsensoren mit der Zeit? Einfache Antwort: Ja. Was führt dazu, dass sich ein Sauerstoffsensor verschlechtert? Wenn Silizium ein Bestandteil von RTV und Kühlmittel war, konnte das Silizium zu einer schnellen Verschlechterung des Sensors führen. Es wurde als Siliziumvergiftung bezeichnet.

Heutzutage sind Kraftstoff und Wartung zwei Hauptfaktoren für die Verschlechterung eines Sensors. Benzin und Dieselkraftstoff sind raffinierte Produkte aus Rohöl. Das raffinierte Produkt enthält eine Mischung verschiedener Kohlenwasserstoffe, darunter Olefine, Benzol und das chemische Element Schwefel.

Schwefel ist ein chemisches Element, das natürlicherweise in Rohöl vorkommt. Durch den Raffinierungsprozess wird die Schwefelkonzentration im Benzin verringert. Schwefel kann zur Verschlechterung eines Sauerstoffsensors führen und die Konzentration des Schwefels im Benzin bestimmt die Geschwindigkeit, mit der sich der Sensor verschlechtert.

Es hat sich gezeigt, dass Benzin mit einem Gehalt von 1.000 Teilen pro Million (ppm) zu einer beschleunigten Zersetzung führt, was dazu führt, dass die Beleuchtung einer Betriebsstätte bald aufleuchtet. Um die 1.000 ppm ins rechte Licht zu rücken: Wenn Sie tausend Gallonen Benzin haben, wird es eine Gallone Schwefel enthalten. Benzin enthält auch andere Zusatzstoffe.

Im Folgenden finden Sie Beschreibungen der Inhaltsstoffe von Benzinadditiven: Oktanzahlverstärker, Antioxidantien, Metalldesaktivatoren, Zündsteuergeräte, Vereisungsinhibitoren, Reinigungsmittel und Korrosionsinhibitoren.

Einer dieser Inhaltsstoffe ist MBTE (Methyl-Tertiär-Butylether). Es wurde ursprünglich in den späten 1970er Jahren als Oktanverstärker eingeführt, um Tetraethylblei in Fahrzeugen mit Katalysator zu ersetzen. Es wird auch als Sauerstoffanreicherung verwendet. MBTE hat kaum oder gar keine Auswirkungen auf den Betrieb des in den 1980er Jahren eingeführten Sauerstoffsensors. Doch als der Kongress 1990 die Änderungen des Clean Air Act verabschiedete, stiegen die MTBE-Werte im neuen „neu formulierten Benzin“ für bestimmte Gebiete des Landes an. Dies hat die Lebensdauer einiger neuerer Sauerstoffsensoren beeinträchtigt. Alkohol in Form von Methanol und Ethanol sind sauerstoffhaltige Verbindungen, die dem Benzin zugesetzt werden. E85-Kraftstoff ist eine Mischung aus 85 % Ethanol und 15 % Benzin. E85 verbrennt sauberer und führt zu einer geringeren Verschlechterung des Sauerstoffsensors. Es handelt sich jedoch um einen Kompromiss hinsichtlich der Kraftstoffeffizienz, da in einer Gallone E85 weniger Energie steckt als in einer Gallone Benzin. Methanol ist ein Kraftstoff, der mit dem Rennsport in Verbindung gebracht wird. Es handelt sich um ein gefährliches und giftiges Material, was seine Verwendung als kommerzieller Kraftstoff einschränkt.

Motoröl enthält Phosphor, der auch zu einer Verschlechterung des Sensors führen kann, wenn übermäßiger Öldampf durch die Kurbelgehäuseentlüftung eindringt. Eine der Komponenten, die nach einem Austausch des Sauerstoffsensors empfohlen werden sollte, ist daher das PCV-Ventil.

Was kann zum Ausfall eines Sauerstoffsensors führen?Der anfälligste Teil ist die Verkabelung und der Stecker.

Als nächstes kommt die Heizung. Seine Funktion besteht darin, den Sensor beim Kaltstart und beim Aufwärmen des Motors auf Betriebstemperatur zu bringen. Es kann durch Thermoschock beschädigt werden.

Übermäßige Hitze ist in der Regel die Ursache für Schäden an der Verkabelung. Wenn der Stecker und die Verkabelung nicht ordnungsgemäß verlegt und befestigt sind, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass einer oder beide beschädigt werden.

Beeinflusst die allgemeine Motorwartung die Lebensdauer eines Sauerstoffsensors? Einfache Antwort: Ja. Ein wichtiger Wartungspunkt ist der Ölwechsel. Es trägt zur Lebensdauer eines Sauerstoffsensors bei. Eine positive Kurbelgehäuseentlüftung (PCV) kann zur Verschlechterung des Sauerstoffsensors beitragen. Dämpfe von verunreinigtem Öl im Kurbelgehäuse können die Lebensdauer eines Sauerstoffsensors verkürzen. Aus diesem Grund sollten Sie das vom Hersteller empfohlene Öl für das Fahrzeug verwenden. Alle Erdölprodukte enthalten Schwefel.

Kann ein Sauerstoffsensor die Motorleistung und den Kraftstoffverbrauch beeinflussen?Einfache Antwort: Ja.

Der Sauerstoffsensor steuert die Kraftstoffanpassung, und bei der Kraftstoffanpassung geht es vor allem um den Kraftstoffverbrauch. Guter Kraftstoff und gute Wartung sind der Schlüssel zu einer langen Lebensdauer der Komponenten und einem sparsamen Kraftstoffverbrauch.