Funktionsweise der Lambda-Sonde

Wissenschaft Physik
#1

Hallo Leute, ich muss nächste Woche eine Präsentation in Chemie halten. Thema: Autokatalysator. Dazu gehört ja auch die Lambda-Sonde dazu. Ich hab mir bereits dutzende Einträge darüber durchgelesen aber so ganz versteh ich es immer noch nicht.
Was ich bereits verstanden hab (oder zumindest glaube ich es verstanden zu haben): Die Lambda-Sonde ist sehr wichtig für einen 3-Wege-Katalysator. Sie misst den O2-Gehalt vom Abgas und von der Außenluft. Ist eine Differenz vorhanden (also bei Abgasen ist das ja immer der Fall) lässt die Keramik bei einer Temperatur von ca. 300°C (da sie dann leitend ist) O2- Ionen hindurch. Und ab hier versteh ich 2 Sachen nicht mehr: wieso entsteht, nachdem die 02- Ionen durchgelassen worden sind eine Ungleichverteilung der Elektronen und wie wird Lambda gemessen (bzw. ist die Messung der Sonde für Präsentation der Länge 10min überhaupt wichtig mit einzubringen.

Freue mich auch verständliche Antworten
Grüße

#2

Tag,
also für eine zehn Minuten Präsentation denke ich ist es unmöglich die genaue Funktionsweise der lambda-Sonde zu präsentieren.
Viel interessanter könnten die Reaktionen im Kat (an Platin) sein. Also die Oxidation von CO zu CO2 (Diese Reaktion ist der Grund für die lambda-Sonde, da immer genug Sauerstoff für die Reaktionen vorhanden sein muss.)

ich glaube es reicht voll und ganz aus wenn du die allgemeine Funktionsweise (Sauerstoff-Differenz-Messung) erläuterst.

Gruss

#3

Ich muss leider passen, da ich v.a. auf ORGANISCHE Chemie spezialisiert bin. Ich müsste mich da auch zuerst einlesen, und könnte dann nur das weitergeben.

Ich mache Ihnen aber ein grosses Komplement für die präzise Formulierung des Problems. Das ist leider die grosse Ausnahme. Wie will man aber eine gute Antwort erhalten, wenn es einem zu viel ist, eine gute Frage zu stellen?

Ich bin sicher, dass Ihnen sonst jemand weiter helfen kann.
mfg
Rolf

#4

–
Ok werd ich wohl ziemlich kurz halten. Aber warum genau entsteht nun diese Elektronenungleichverteilung?

#5

Ich machs mir mal einfach und schick dir den Link wo ich die Erklärung hinterlegt hab:

https://dl.dropbox.com/u/10063218/Informationen%20La…

Wenns immernoch nicht klar ist erklär ich gerne weiter :wink:

#6

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ich kapier immer noch nicht warum eine „Elektronenungleichverteilung“ entsteht und somit eine Spannung die von der Lambda-Sonde gemassen wird

Würde mich über eine einfach Erklärung freuen :wink:

#7

Also das „Lambda“ ist in diesem Fall die Spannung, welche durch das elektrochemische Potential verursacht wird.

Auf der einen Seite der Lambda Sonde ist Referenzluft. Auf der anderen die zu messende „Luft“ (kann auch Rauch oder wie in diesem Beispiel Abgas sein).

Wenn in dem Abgas weniger Sauerstoffgehalt als in der Referenzluft ist muss ja Sauerstoff aus der Elektrode in das Abgas. Da der Sauerstoff als O(2-) vorliegt muss dieser Elektronen abgeben was zu einer Spannung führt.

Umgekehrt ist es das gleiche, also Sauerstoff aus dem Abgas „geht“ in die Elektrode und muss dabei Elektronen aufnehmen.

Aufnehmen und abgeben von Elektronen führt zur messbaren Spannung, welche das „Lambda“ (oder eben wie in der Formel dargestellt als Elektromotorische Kraft [Spannung]) darstellt.

#8

Hallo,
tut mir leid, ich kann zum Thema nur so viel beitragen, dass es für einen 10-minütigen Vortrag vermutlich zu viel ist, auf diese Details einzugehen. Wobei es natürlich nie schadet, zu wissen, wie etwas funktioniert (es können nach der Präsentation ja auch Nachfragen kommen).

#9

Durch die Ungleichverteilung des Sauerstoffs zwischen Abgasluft und Umgebungsluft entsteht die Lambda-Spannung (Elektrochemie), die ähnlich einem Relais das Mischungsverhältnis Treibstoff/Luft steuert.

mfrG

#10

Hallo!

Das ist eigentlich recht einfach.

Die Lambda-Sonde sitzt im Krümmer, also nahezu direkt hinter der Verbrennungskammer, und misst im wesentlichen den Rest-Sauerstoffgehalt der Abgase. Der Sauerstoffgehalt außen wird lediglich als Referenz benötigt, aber es gibt oder gab auch Bauformen, die das mit einer versiegelten Referenz machten - sozusagen eine interne Eichung.

Wenn der Restsauerstoff zu hoch liegt, wurde zu wenig Benzin in die angesaugte Luft „hinzudosiert“ und das Steuergerät des Auots erhöht die Einspritzmenge, um optimale Verbrennung zu erreichen.

Und wenn zu wenig ist, halt genau umgekehrt, um eine möglichst vollständige Verbrennung zu erreichen.

Dabei muss immer ein wenig Restsauerstoff vorhanden sein, damit der Katalysator hinter der Sonde evtl. Kohlenmonoxid oder unverbrannte Kohlenwasserstoffe zu unschädlichem CO2 und Wasser oxidieren kann.

lg, mabuse

#11

Hallo,
weiß ich nicht auswendig und habe leider keine Zeit nach zu schauen.
Ich wünsch dir aber alles Gute für die Präsentation!

Schöne Grüße
Volker