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Luftmassenmesser, MAP-Sensor, Temperaturfühler, NOx-Sensor und Differenzdrucksensor erklärt
Welche Sensoren arbeiten mit dem AGR-System?
Die Abgasrückführung, kurz AGR, arbeitet nicht unabhängig von anderen Motorkomponenten. Das Motorsteuergerät benötigt zahlreiche Messwerte, um zu entscheiden, ob Abgas zurückgeführt werden soll und welche AGR-Rate unter den aktuellen Betriebsbedingungen sinnvoll ist.
Je nach Motor, Fahrzeugmodell und Abgasnorm können verschiedene Sensoren an der Regelung und Überwachung beteiligt sein.
Zu den wichtigsten Sensoren gehören:
-
Luftmassenmesser,
-
MAP-Sensor beziehungsweise Saugrohrdrucksensor,
-
Temperaturfühler,
-
NOx-Sensor,
-
Differenzdrucksensor.
Nicht jeder dieser Sensoren misst die AGR-Menge direkt. Viele Sensoren liefern Informationen über Luftmasse, Druck, Temperatur oder Abgasnachbehandlung. Das Motorsteuergerät nutzt diese Daten, um die AGR-Regelung zu berechnen, die Funktion zu überwachen oder Messwerte auf Plausibilität zu prüfen.
Ein Fehler an einem Sensor kann deshalb unter Umständen ähnliche Symptome verursachen wie ein defektes oder verschmutztes AGR-Ventil.
Warum benötigt das AGR-System mehrere Sensoren?
Die Abgasrückführung beeinflusst verschiedene Bereiche des Motors.
Wenn Abgas in den Ansaugtrakt zurückgeführt wird, können sich unter anderem verändern:
-
die Frischluftmenge,
-
der Sauerstoffanteil im Ansaugtrakt,
-
der Druck im Ansaugsystem,
-
die Temperatur der angesaugten Gase,
-
die Verbrennungstemperatur,
-
die Zusammensetzung des Abgases,
-
die Bildung von Stickoxiden.
Das Motorsteuergerät muss diese Veränderungen berücksichtigen.
Ein einzelner Sensor würde dafür häufig nicht ausreichen. Deshalb werden mehrere Messwerte miteinander kombiniert.
Das Steuergerät kann beispielsweise prüfen:
Das AGR-Ventil wurde geöffnet. Verändert sich die Luftmasse wie erwartet? Passen Druck und Temperatur zu diesem Betriebszustand? Sind die Abgaswerte plausibel?
Durch den Vergleich mehrerer Messgrößen kann die Steuerung die AGR-Funktion genauer beurteilen.
Welche Sensoren sind direkt und welche indirekt beteiligt?
Die Sensoren lassen sich vereinfacht in zwei Gruppen einteilen.
Direkt an der AGR-Regelung beteiligte Sensoren
Diese Sensoren liefern Werte, die unmittelbar zur Berechnung oder Überwachung der AGR-Funktion verwendet werden können.
Dazu gehören häufig:
-
Luftmassenmesser,
-
AGR-Positionssensor,
-
MAP-Sensor,
-
Ansauglufttemperatursensor.
Indirekt beteiligte Sensoren
Diese Sensoren überwachen andere Bereiche des Motors oder der Abgasnachbehandlung. Ihre Werte können die AGR-Strategie beeinflussen oder zur Plausibilitätsprüfung beitragen.
Dazu gehören je nach Fahrzeug:
-
NOx-Sensor,
-
Differenzdrucksensor,
-
Abgastemperatursensor,
-
Ladedrucksensor,
-
Lambdasonde.
Die genaue Einbindung ist vom jeweiligen Motorsteuergerät abhängig.
1. Luftmassenmesser – wichtige Grundlage der AGR-Diagnose
Der Luftmassenmesser, häufig auch als LMM oder MAF-Sensor bezeichnet, misst die Menge der angesaugten Frischluft.
Die Abkürzung MAF stammt aus dem Englischen:
Mass Air Flow
Der Sensor befindet sich bei vielen Fahrzeugen im Ansaugtrakt.
Seine Messwerte werden unter anderem benötigt für:
-
Berechnung der Kraftstoffmenge,
-
Regelung der Verbrennung,
-
Ladedrucksteuerung,
-
AGR-Regelung,
-
Plausibilitätsprüfungen.
Wie beeinflusst die AGR die Luftmasse?
Ist das AGR-Ventil geschlossen, besteht die angesaugte Gasmenge überwiegend aus Frischluft.
Öffnet das AGR-Ventil, wird ein Teil der Ansaugluft durch zurückgeführtes Abgas ergänzt oder ersetzt.
Dadurch kann die vom Luftmassenmesser gemessene Frischluftmenge sinken.
Das Motorsteuergerät kennt den erwarteten Zusammenhang zwischen:
-
AGR-Ansteuerung,
-
Motorlast,
-
Drehzahl,
-
Luftmasse.
Wenn das Steuergerät das AGR-Ventil öffnet, erwartet es unter passenden Bedingungen eine bestimmte Veränderung der Luftmasse.
Bleibt diese Veränderung aus, kann ein Fehler im AGR-System erkannt werden.
Beispiel für eine indirekte AGR-Prüfung
Das Motorsteuergerät fordert eine Öffnung des AGR-Ventils an.
Es erwartet anschließend eine geringere Frischluftmenge.
Der Luftmassenmesser zeigt jedoch weiterhin einen deutlich höheren Wert.
Mögliche Ursachen können sein:
-
AGR-Ventil öffnet nicht,
-
AGR-Kanal ist zugesetzt,
-
AGR-Kühler ist eingeschränkt,
-
Unterdruckansteuerung funktioniert nicht,
-
elektrischer Stellmotor reagiert nicht,
-
Luftmassenmesser liefert falsche Werte.
Der Messwert allein zeigt noch nicht eindeutig, welches Bauteil defekt ist.
Typische Symptome eines defekten Luftmassenmessers
Ein fehlerhafter Luftmassenmesser kann unter anderem verursachen:
-
Leistungsverlust,
-
ungleichmäßige Beschleunigung,
-
Ruckeln,
-
erhöhten Kraftstoffverbrauch,
-
schlechte Gasannahme,
-
Notlauf,
-
Motorkontrollleuchte,
-
unplausible AGR-Fehler.
Die Symptome können denen eines defekten AGR-Ventils ähneln.
2. MAP-Sensor – Druck im Ansaugtrakt messen
Der MAP-Sensor misst den Druck im Ansaug- oder Saugrohrsystem.
MAP steht für:
Manifold Absolute Pressure
Auf Deutsch wird er häufig als:
-
Saugrohrdrucksensor,
-
Ansaugdrucksensor,
-
Ladedrucksensor
bezeichnet.
Die genaue Bezeichnung hängt von der Einbaulage und der Funktion im jeweiligen Fahrzeug ab.
Welche Aufgabe hat der MAP-Sensor?
Der MAP-Sensor erfasst den Druck im Ansaugtrakt.
Das Motorsteuergerät verwendet die Daten beispielsweise für:
-
Berechnung der Motorlast,
-
Steuerung des Turboladers,
-
Ladedruckregelung,
-
Berechnung der Luftfüllung,
-
Abstimmung der AGR-Regelung,
-
Plausibilitätsprüfungen.
Die AGR beeinflusst die Zusammensetzung und Strömung der Gase im Ansaugtrakt. Deshalb können Druckwerte für die Steuerung und Diagnose relevant sein.
Wie arbeitet der MAP-Sensor mit dem AGR-System zusammen?
Öffnet das AGR-Ventil, verändert sich abhängig vom Motor und Betriebszustand die Gasströmung im Ansaugtrakt.
Das Motorsteuergerät kann prüfen, ob die gemessenen Druckwerte zu:
-
AGR-Ansteuerung,
-
Drehzahl,
-
Last,
-
Luftmasse,
-
Turboladerstellung
passen.
Ein unplausibler MAP-Wert kann dazu führen, dass die AGR-Regelung nicht korrekt arbeitet oder eine falsche Diagnose entsteht.
Typische Fehler am MAP-Sensor
Mögliche Ursachen sind:
-
Ölablagerungen,
-
Rußablagerungen,
-
verschmutzte Sensoröffnung,
-
elektrische Kontaktprobleme,
-
Kabelschäden,
-
interner Sensordefekt.
Ein fehlerhafter MAP-Sensor kann ähnliche Symptome verursachen wie ein Problem mit der AGR oder dem Turbolader.
3. Temperaturfühler – wichtige Werte für die AGR-Regelung
Temperaturwerte sind für die Motorsteuerung von großer Bedeutung.
Je nach Fahrzeug können verschiedene Temperaturfühler vorhanden sein.
Dazu gehören:
-
Kühlmitteltemperatursensor,
-
Ansauglufttemperatursensor,
-
Abgastemperatursensor,
-
Temperaturfühler am AGR-Kühler.
Nicht jeder Temperaturfühler ist direkt Bestandteil des AGR-Ventils. Die Messwerte können jedoch beeinflussen, wann und wie die Abgasrückführung aktiviert wird.
Kühlmitteltemperatur
Bei kaltem Motor gelten häufig andere AGR-Strategien als bei betriebswarmem Motor.
Das Motorsteuergerät berücksichtigt die Kühlmitteltemperatur, um die Abgasrückführung an den aktuellen Motorzustand anzupassen.
Ein fehlerhafter Temperaturwert kann dazu führen, dass die Steuerung von einem falschen Motorzustand ausgeht.
Ansauglufttemperatur
Die Temperatur der Ansaugluft beeinflusst deren Dichte.
Warme Luft besitzt bei gleichem Volumen andere Eigenschaften als kalte Luft.
Das Motorsteuergerät benötigt die Temperatur, um Luftmasse, Füllung und Verbrennung korrekt zu berechnen.
Da die AGR die Zusammensetzung der angesaugten Gase verändert, können Ansauglufttemperatur und AGR-Regelung zusammenhängen.
Abgastemperatur
Abgastemperatursensoren überwachen die Temperatur an verschiedenen Stellen der Abgasanlage.
Die Werte können unter anderem für folgende Systeme wichtig sein:
-
Dieselpartikelfilter,
-
Regeneration,
-
Katalysator,
-
SCR-System,
-
Motorschutz.
Die AGR kann die Verbrennung und damit auch die Abgastemperatur beeinflussen.
Ein Abgastemperaturfehler ist jedoch nicht automatisch ein AGR-Defekt.
Temperatur am AGR-Kühler
Einige Fahrzeuge überwachen die Temperatur im Bereich des AGR-Kühlers.
Die Messwerte können Hinweise darauf geben, ob die Abgase ausreichend gekühlt werden oder ob eine Abweichung vorliegt.
Je nach Bauart können Temperaturwerte auch für die Steuerung einer AGR-Bypassklappe verwendet werden.
4. NOx-Sensor – Überwachung der Stickoxide
Der NOx-Sensor misst die Konzentration von Stickoxiden im Abgas.
NOx ist eine Sammelbezeichnung für Stickstoffoxide.
Bei modernen Dieselfahrzeugen können mehrere NOx-Sensoren verbaut sein.
Häufig befindet sich ein Sensor:
-
vor dem SCR-Katalysator,
-
nach dem SCR-Katalysator.
Die genaue Anordnung hängt vom Abgassystem ab.
Welche Verbindung besteht zwischen NOx-Sensor und AGR?
Die AGR beeinflusst die Verbrennung und kann dadurch die Bildung von Stickoxiden verändern.
Bei einer funktionierenden Abgasrückführung kann die Verbrennungstemperatur unter bestimmten Betriebsbedingungen reduziert werden. Dadurch kann die NOx-Bildung beeinflusst werden.
Das Motorsteuergerät kann die NOx-Werte zur Überwachung der gesamten Emissionsstrategie verwenden.
Die AGR ist dabei nur ein Teil des Systems.
Weitere Komponenten sind beispielsweise:
-
SCR-Katalysator,
-
AdBlue-Einspritzung,
-
NOx-Sensoren,
-
Abgastemperatursensoren,
-
Motorsteuerung.
Kann ein defekter NOx-Sensor einen AGR-Fehler verursachen?
Ein NOx-Sensor misst nicht unmittelbar die Stellung des AGR-Ventils.
Ein Defekt kann jedoch zu unplausiblen Emissionswerten führen.
Je nach Fahrzeug können diese Werte die Steuerstrategie oder die Bewertung anderer Abgassysteme beeinflussen.
Ein NOx-Fehler sollte deshalb nicht automatisch als AGR-Defekt interpretiert werden.
Typische Symptome eines defekten NOx-Sensors
Mögliche Anzeichen sind:
-
Motorkontrollleuchte,
-
gespeicherte Abgasfehler,
-
eingeschränkte Motorleistung,
-
AdBlue-bezogene Warnmeldungen,
-
erhöhte Emissionswerte,
-
Startverhinderung bei bestimmten SCR-Systemen.
Die genaue Wirkung hängt vom Fahrzeug und der Steuergerätesoftware ab.
5. Differenzdrucksensor – Überwachung des Abgasgegendrucks
Der Differenzdrucksensor misst die Druckdifferenz zwischen zwei Punkten.
Bei Dieselfahrzeugen wird er häufig zur Überwachung des Dieselpartikelfilters verwendet.
Der Sensor kann beispielsweise den Druck:
-
vor dem Partikelfilter,
-
nach dem Partikelfilter
erfassen.
Aus der Druckdifferenz kann das Motorsteuergerät Rückschlüsse auf den Abgasgegendruck und den Beladungszustand des Filters ziehen.
Welche Verbindung besteht zwischen Differenzdrucksensor und AGR?
Der Differenzdrucksensor misst in vielen Fahrzeugen nicht direkt die AGR-Menge.
Er überwacht hauptsächlich den Druckunterschied im Bereich des Partikelfilters.
Trotzdem besteht eine indirekte Verbindung:
Die AGR beeinflusst die Verbrennung und die Zusammensetzung der Abgase. Dadurch kann sie auch die Rußbildung und die Belastung des Partikelfilters beeinflussen.
Ein Fehler im AGR-System kann deshalb langfristig Auswirkungen auf andere Komponenten haben.
Umgekehrt kann ein fehlerhafter Differenzdrucksensor zu einer falschen Bewertung des DPF-Zustands führen.
Typische Fehler am Differenzdrucksensor
Mögliche Ursachen:
-
verstopfte oder beschädigte Druckleitungen,
-
Kondenswasser in den Leitungen,
-
Rußablagerungen,
-
defekter Sensor,
-
elektrische Kontaktprobleme,
-
beschädigter Kabelbaum.
Ein unplausibler Differenzdruckwert kann zu Problemen bei der DPF-Regeneration führen.
Weitere Sensoren, die die AGR-Regelung beeinflussen können
Neben den genannten Sensoren können weitere Messwerte relevant sein.
AGR-Positionssensor
Viele elektrische AGR-Ventile besitzen eine Positionsrückmeldung.
Das Motorsteuergerät kann prüfen:
-
Welche Stellung wurde angefordert?
-
Welche Stellung wird tatsächlich gemeldet?
-
Reagiert das Ventil auf die Ansteuerung?
Eine Abweichung kann zu einem Fehlercode führen.
Lambdasonde
Bei Benzinmotoren und modernen Dieselmotoren kann die Lambdasonde Informationen über den Sauerstoffgehalt im Abgas liefern.
Die Werte können für:
-
Gemischregelung,
-
Verbrennungsüberwachung,
-
Emissionskontrolle
verwendet werden.
Die AGR kann die Zusammensetzung der Verbrennungsgase beeinflussen. Deshalb können die Systeme zusammenwirken.
Kurbelwellen- und Nockenwellensensor
Diese Sensoren liefern Informationen über:
-
Motordrehzahl,
-
Motorposition,
-
Einspritzzeitpunkt.
Sie sind nicht direkt AGR-Sensoren, liefern aber wichtige Grunddaten für die Motorsteuerung.
Warum können Sensorfehler wie ein AGR-Defekt wirken?
Das Motorsteuergerät trifft seine Entscheidungen anhand der verfügbaren Messwerte.
Liefert ein Sensor falsche Daten, kann die Steuerung:
-
eine falsche AGR-Rate berechnen,
-
eine unplausible Abweichung erkennen,
-
die Leistung reduzieren,
-
einen Fehlercode speichern,
-
die Motorkontrollleuchte aktivieren.
Beispiel:
Das AGR-Ventil arbeitet mechanisch korrekt.
Der Luftmassenmesser liefert jedoch zu hohe Werte.
Das Motorsteuergerät erwartet bei geöffneter AGR eine niedrigere Luftmasse. Die erwartete Veränderung bleibt aus.
Das Steuergerät kann einen Fehler im Bereich der Abgasrückführung erkennen, obwohl die eigentliche Ursache beim Luftmassenmesser liegt.
Wie werden Sensoren im Zusammenhang mit dem AGR geprüft?
Eine professionelle Diagnose kann mehrere Schritte umfassen.
Fehlerspeicher auslesen
Der Fehlerspeicher liefert Hinweise auf:
-
betroffene Systeme,
-
elektrische Fehler,
-
Plausibilitätsfehler,
-
Signalabweichungen.
Live-Daten prüfen
Je nach Fahrzeug können folgende Werte verglichen werden:
-
Luftmasse Soll und Ist,
-
Saugrohrdruck,
-
Ladedruck,
-
Ansauglufttemperatur,
-
Abgastemperatur,
-
AGR-Sollposition,
-
AGR-Istposition,
-
NOx-Werte,
-
Differenzdruck.
Werte unter verschiedenen Bedingungen prüfen
Messwerte sollten nicht nur im Leerlauf betrachtet werden.
Relevant können sein:
-
Kaltstart,
-
betriebswarmer Motor,
-
Leerlauf,
-
Teillast,
-
Beschleunigung,
-
Schubbetrieb.
Elektrische Prüfung
Bei Verdacht auf einen elektrischen Fehler können geprüft werden:
-
Versorgungsspannung,
-
Masse,
-
Signalspannung,
-
Steckverbindungen,
-
Kabelbaum.
Warum reicht ein einzelner Messwert nicht aus?
Ein einzelner Wert kann ohne Zusammenhang falsch interpretiert werden.
Beispiel:
Die Luftmasse ist höher als erwartet.
Mögliche Ursachen:
-
AGR-Ventil öffnet nicht,
-
Luftmassenmesser misst falsch,
-
Ansaugsystem ist undicht,
-
Betriebszustand wurde falsch bewertet,
-
Ladedruckregelung arbeitet nicht korrekt.
Erst der Vergleich mehrerer Werte ermöglicht eine zuverlässigere Diagnose.
Typische Fehler bei der Sensor-Diagnose
Sensor sofort ersetzen
Ein auffälliger Wert bedeutet nicht automatisch, dass der Sensor defekt ist.
Auch Kabel, Stecker, Verschmutzungen oder andere Systemfehler können die Messung beeinflussen.
Nur den Fehlerspeicher betrachten
Ein Fehlercode ist ein Hinweis, aber keine vollständige Diagnose.
Messwerte ohne Betriebszustand bewerten
Drehzahl, Temperatur und Motorlast müssen berücksichtigt werden.
AGR-Ventil und Sensorik getrennt betrachten
AGR, Luftführung, Druckmessung und Abgasnachbehandlung arbeiten zusammen.
Fazit
Das AGR-System arbeitet mit mehreren Sensoren zusammen.
Der Luftmassenmesser ist bei vielen Motoren besonders wichtig, weil das Motorsteuergerät über die Veränderung der Frischluftmenge Rückschlüsse auf die Funktion der Abgasrückführung ziehen kann.
Der MAP-Sensor liefert Informationen über den Druck im Ansaugtrakt. Temperaturfühler unterstützen die Berechnung und Anpassung der AGR-Strategie. NOx-Sensoren überwachen die Stickoxidwerte im Abgas und sind Teil der gesamten Emissionskontrolle. Der Differenzdrucksensor überwacht meist den Abgasgegendruck am Partikelfilter und ist indirekt mit der AGR verbunden.
Ein Sensorfehler kann ähnliche Symptome wie ein defektes AGR-Ventil verursachen. Deshalb sollte bei AGR-Problemen immer das gesamte System geprüft werden.
Häufig gestellte Fragen
Welcher Sensor ist für die AGR besonders wichtig?
Der Luftmassenmesser ist bei vielen Motoren besonders wichtig, weil seine Messwerte zur Steuerung und Überwachung der Abgasrückführung verwendet werden können.
Was macht der MAP-Sensor bei der AGR?
Der MAP-Sensor misst den Druck im Ansaugtrakt. Das Motorsteuergerät kann die Werte zur Berechnung der Motorlast, zur Regelung der Luftführung und zur Plausibilitätsprüfung verwenden.
Kann ein defekter Luftmassenmesser einen AGR-Fehler auslösen?
Ja. Falsche Luftmassenwerte können dazu führen, dass das Motorsteuergerät die Wirkung der Abgasrückführung falsch bewertet.
Misst der NOx-Sensor die AGR-Menge?
Nein. Der NOx-Sensor misst die Stickoxidkonzentration im Abgas. Die Werte können jedoch Teil der gesamten Emissions- und Abgasstrategie sein.
Ist der Differenzdrucksensor direkt am AGR-System beteiligt?
In vielen Dieselfahrzeugen überwacht der Differenzdrucksensor hauptsächlich den Druckunterschied am Partikelfilter. Seine Verbindung zur AGR ist meist indirekt.
Können verschmutzte Sensoren AGR-Probleme verursachen?
Ja. Ablagerungen können Messwerte verfälschen und dadurch die Motorsteuerung oder die Diagnose beeinflussen.
Warum können Sensorfehler ähnliche Symptome wie ein defektes AGR verursachen?
Weil das Motorsteuergerät die AGR-Regelung anhand von Sensordaten berechnet und überwacht. Falsche Werte können zu einer fehlerhaften Regelung oder zu unplausiblen Fehlereinträgen führen.
Muss bei einem AGR-Fehler immer das AGR-Ventil ersetzt werden?
Nein. Die Ursache kann auch bei einem Sensor, einer Leitung, einem Steckkontakt, dem Ansaugsystem oder einem anderen Bauteil liegen.
