Noxsensor – Was ist das und wie funktioniert er?

Wie funktioniert ein Noxsensor?

Ein Noxsensor, auch genannt NOX Sensor, NOx Sensor oder Nitrogen Oxide Sensor, ist ein Sensor für die Überwachung der Stickoxide im Abgas des Fahrzeuges. Nox oder NOx ist eine Sammelbezeichnung für die Stickstoffoxide Stickstoffmonoxid (NO), Stickstoffdioxid (NO₂) sowie weitere nitrose Gase. Ein Noxsensor arbeitet nach dem Funktionsprinzip einer Breitband-Lambdasonde. Genauer handelt es sich dabei um einen Doppelkammersensor, der sich unter dem Katalysator befindet. Hier misst der Sensor den Lambdawert und die Stickoxide der Abgasanlage. Der Sensor ist notwendig bei Fahrzeugmodellen, die einen FSI-Motor (Fuel Stratified Injection – Benzindirekteinspritzung mit Schichtladung) verwenden, welche eine höhere Menge an Stickoxiden produzieren. Solche Motoren kommen bei den Modellen von VW und Audi vor.

Bei einem Noxsensor gibt es zwei Kammern. In die eine Kammer gelangt der Sauerstoff, der von der Auspuffanlage ausgestossen wird. Ein Pumpstrom hält den Sauerstoffgehalt bei 10 Parts per million. Die Leistung, die der Pumpstrom dafür aufbringen muss, verhält sich umgekehrt proportional zum Luft-Kraftstoff-Verhältnis. Daher kann der Sensor ihn zur Korrektur des Nox-Signals verwenden. In der zweiten Kammer trennt der Sensor den Stickstoff vom Sauerstoff. Hier befindet sich eine Platin-Rhodium-Elektrode, welche durch die Reaktion sauerstofffrei sein sollte. Dafür muss der Sensor Strom aufbringen. Genau dieser Strom ist es, der als Messsignal dient. Das Signal gibt der Sensor an das Steuergerät weiter. Dadurch lassen sich die emissionsrelevanten Elemente des Autos und der Abgasanlage überwachen.

Worin unterscheidet sich ein Noxsensor von der Lambdasonde?

Eine Lambdasonde ist eine allgemeine Art von Sensor, welche die Sauerstoffkonzentration bei Benzin-, Diesel- und Gasmotoren misst. Die Lambdasonde misst den Restsauerstoffgehalt im Abgas und sorgt damit für ein optimales Gemisch. Während der Messung entsteht eine elektrische Spannung, die die Sonde an das Steuergerät des Autos sendet. Daran erkennt das Steuergerät die Zusammensetzung des Gemischs. Das Gemisch lässt sich in „mager“ und „fett“ einteilen. Bei einem fetten Gemisch verringert das Steuergerät die Kraftstoffmenge im Mischungsverhältnis. Sollte das Gemisch mager sein, dann erhöht es die Kraftstoffmenge.

Welche andere Arten von Sonden gibt es noch?

Lambdasonde ist ebenfalls ein Oberbegriff für verschiedene Typen von Sonden. Darunter fallen unter anderem:

• Sprungsonde: Eine Sprungsonde erzeugt im betriebswarmen Zustand des Motors eine elektrische Spannungsänderung, wobei sie den Restsauerstoffgehalt im Abgas mit dem Sauerstoffgehalt in der Umgebung vergleicht. Sie misst ebenfalls den Übergang von einem fetten zu einem mageren Gemisch.
• Breitbandsonde: Eine Breitbandsonde verfügt über einen grossen Messbereich und kann daher sowohl magere als auch fette Gemische sehr genau messen. Man findet sie häufig in Diesel- und Gasmotoren.
• Fingersonde: Den Namen verdankt diese Sonde der fingerförmigen Sensorkeramik. Die Betriebswärme der Fingersonde beträgt 350 Grad und darüber. Daher verfügt sie über ein integriertes Heizelement. Die Fingersonde vergleicht den Sauerstoffgehalt mit der Aussenumgebung.
• Planarsonde: Diese Art von Sonde hat die Form eines langen Plättchens und wird mit Dickschicht-Technologie hergestellt. Innerhalb des Plättchen befindet sich die Messzelle und das Heizelement, wodurch sich ein schneller Betrieb einstellen lässt.

Welche Details sendet der Sensor?

Ähnlich wie bei einer Lambdasonde übermittelt der Noxsensor einen Mittelwert aus dem Kraftstoff- und Sauerstoffgehalt. Sollte dieser Wert bei 1 liegen, dann befindet sich das Gemisch in einem optimalen Zustand. Liegt das gesendete Signal darüber oder darunter, dann verändert das Steuergerät das Kraftstoffgemisch.

Was passiert, wenn der Noxsensor in einem fehlerhaften Zustand ist?

Ein Noxsensor hat eine nur begrenzte Lebensdauer. Sobald diese überschritten ist, nimmt die Verlässlichkeit der Messungen ab. Dann sendet der Sensor falsche Signale an das Steuergerät, was zu einem Fehlverhalten des Wagens führen kann. In diesem Zustand kann es vorkommen, dass der Motor in einen Notlauf mit erhöhtem Kraftstoffverbrauch umschaltet. Dann kann der Motor abbrechen und die Motorausfalllampe leuchtet auf. Das ist das Zeichen dafür, dass der Noxsensor defekt ist und du ihn auswechseln solltest.

Wo bekomme ich Ersatzteile für den Sensor?

Ersatzteile bekommst du entweder in deiner Werkstatt, online oder in Shops für Autoteile. Auch der Hersteller des Autos ist eine gute Anlaufstelle für Ersatzteile. Man muss kein Experte sein, um einen defekten Noxsensor auszutauschen. Das hängt aber auch davon ab, wie leicht der Sensor zugänglich ist. Bei schweren Beschädigungen könnte es notwendig sein, die gesamt Auspuffanlage auszutauschen, weil etwa der Sensor sich ins Rohr gebrannt hat. Dann ist ein ganzer Montagesatz nötig oder du musst weitere Ersatzteile, wie ein neues Flexrohr, besorgen.

Welche Details muss ich bei Ersatzteilen beachten?

Beachte die Hinweise des Herstellers. Der neue Sensor sollte für das Auto geeignet sein, sonst kann es sein, dass er nicht ordnungsgemäss funktioniert. Achte auch auf eine gute Qualität, dann hält das Bauteil länger.