Differenzdrucksensor

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Ein Differenzdrucksensor befindet sich am Auto an zwei verschiedenen Stellen im Abgassystem und bestimmt den Druckabfall an diesen Stellen im Strömungsverlauf. Zunächst meldet ein Sensor, wenn der Partikelfilter verstopft. Dieser überwacht mit dem Element des Sensors den Druckunterschied des Partikelfilters und kann hierdurch die jeweiligen Informationen über den Beladezustand angeben. An einer anderen Stelle regelt ein Differenzdrucksensor die Abgasrückführung. Diese zweite Variante unterscheidet sich nicht wesentlich von der Partikelfilter-Variante. So nutzt diese in aller Regel einen geringeren Druckmessbereich.

Es wird eine automatische Regeneration des Filters vom Steuergerät eingeleitet, wenn über einen Differenzdrucksensor ein zu hoher Abgas-Staudruck erkannt wird. Ein Differenzdrucksensor bestimmt dabei den Staudruck, indem dieser anhaltend den Abgasdruck hinter und vor dem Partikelfilter bestimmt.

Differenzdrucksensor
Beispiel-Foto: Abgasdrucksensor

Außer der Kontrolle der Abgasnachbehandlungseinheit ist zugleich die Überwachung der hierzu nötigen Sensoren zu betrachten. Der Differenzdrucksensor ist normalerweise mit dem Abgasstrang durch zwei Anschlüsse verbunden, wobei ein Anschluss nach und ein Anschluss vor der zu überwachenden Nachbehandlungseinheit disponiert ist. Hierbei können die Anschlüsse als herkömmliche Schlauchleitungen verbaut sein. Wenn nun einer der Anschlüsse abfällt oder beschädigt wird, dann wird das Ergebnis der Diagnose der Abgasnachbehandlungseinheit verfälscht. Eine richtige Erkennung des Abfalls des Anschlusses eines Differenzdrucksensors ist teilweise besonders schwierig, da das Messsignal eines Differenzdrucksensors nach                                                                      einem Abfallen des Anschlusses noch immer in einem gültigen Bereich liegen                                                                      kann.

Aufgaben vom Differenzdrucksensor

Die Differenzdrucksensoren der einzelnen Marken messen zuverlässig, langzeitstabil und schnell. Die in Bezug auf die Temperatur kompensierten und kalibrierten Sensoren bieten eine sehr hohe Auflösung und Genauigkeit, insbesondere bei besonders geringen Druckdifferenzen. Wegen des kostengünstigen und kompakten Designs sind diese Sensoren für preissensitive und anspruchsvolle Anwendungen optimal.

Im Abgassystem misst der Sensor den Druck nach und vor dem Partikelfilter. Durch den Druckunterschied wird der Grad der Verschmutzung des Filters bestimmt und der Zeitpunkt für die Erneuerung des Filters ermittelt. Bei einem nicht korrekt arbeitenden oder ausgefallenen Sensor besteht generell die Gefahr, dass der Partikelfilter nicht beizeiten generiert und endgültig beladen wird. Dies kann zu preisintensiven Schädigungen am Turbolader führen. Ein rechtzeitiger Austausch des Differenzdrucksensors muss daher sogleich erfolgen. Der Austausch dieses Sensors isst ebenfalls bei einem Tausch des Partikelfilters notwendig.

Die Funktion eines Differenzdrucksensors

Mit einem Differenzdrucksensor für Dieselpartikelfilter soll die Differenz der Konstante nach und vor dem Filterelement gemessen werden. Die auf diese Weise gewonnenen Daten werden an das elektrisch arbeitende Motorsteuergerät übermittelt. Wenn dabei die zulässigen Höchstwerte überschritten werden, wird der Prozess der Regeneration, welcher die Verbrennung des Rußes beinhaltet, aktiviert.

Damit eine Abgasnachbehandlung effizient ausgeführt werden kann und damit die Abgase sauber das Fahrzeug verlassen, muss eine umfassende Sensorik am Fahrzeug die Abgasreinigung kontrollieren und regulieren. Vor allem Dieselfahrzeuge gelten generell als eher schädlich für die Umwelt. Damit dies in Zukunft geändert wird, haben die Hersteller vor allem den Partikelfilter verbaut, welcher die Abgase von schädlichen Stoffen reinigen soll.

Dieser Sensor soll den Zustand der Beladung vom Dieselpartikelfilter stetig überwachen und zugleich die korrekte Funktion prüfen. Einerseits wird der Druck vor dem Filter sowie danach bestimmt. Hieraus ergibt sich der Differenzdruck, welcher zumeist im Bereich zwischen 0 mbar und 1 bar liegt. Die abgegebenen Daten von diesem Sensor werden danach von einer Software im Fahrzeug erfasst und weiterverarbeitet. Hierdurch kann die Verbrennung im Motor logisch gesteuert werden.

Ein solches piezoresistives Sensorelement im Audi, VW oder bei Skoda arbeitet in einem Temperaturbereich von -40 bis +130 Grad Celsius. Durch die sehr kurze Anlaufzeit von weniger als einer Millisekunde wird die Verbrennung im Motorbereich im Bedarfsfall zeitnah nachjustiert. In aller Regel besteht der Differenzdrucksensor aus zwei separaten Drucksensoren, Anschlüssen, zwei Platinen sowie einem verkapselten Gehäuse.

In der Messung der Druckdifferenz werden im Fahrzeug zwei Drücke verglichen, die von außen über das entsprechende Gehäuse an der Ober- und Unterseite des Sensorelements anliegen.

Austausch des Druckdifferenzsensors

Die Hersteller des Druckdifferenzsensors geben keine genaue Anwendungs- bzw. Lebensdauer für dieses Bauteil an. Daher ist ein Austausch nur dann notwendig, wenn dieses Teil im Fahrzeug defekt ist.

Zudem muss die Funktionalität des Sensors nach dem Starten des Motors automatisch geprüft werden, denn dies ist besonders wichtig. Sollte eine Komponente einen Fehler aufweisen, wird eine definierte Kontrollleuchte den Fehler auf dem Armaturenbrett aufleuchten lassen.

Wenn der Filter ausgetauscht werden sollte, müssen die Verantwortlichen zugleich neue Dieselpartikelsensoren verbauen. Jene Intervalle, in welchen ein Austausch zu erfolgen hat, wird in der technischen Dokumentation des Wagens genau angegeben. Die Werkstatt sollte im Zuge eines solchen Austausches zugleich die Druckschläuche auswechseln.

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