Alles über Motor-Sensoren: Von Verbrennungsmotoren bis zu Elektroautos

Moderne Fahrzeuge sind mit einer Vielzahl von elektronischen Sensoren ausgestattet. Vor allem im Bereich des Motors finden sich zahlreiche elektronische Messfühler. Das betrifft sowohl Autos mit Verbrennungsmotoren als auch Elektroautos. Hier erfahren Sie alles über die Sensoren von Motoren.

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Die Rolle von Sensoren in modernen Motoren

Die Sensoren moderner Autos erfassen physikalische Größen und machen diese für die Motorsteuerung nutzbar. Dazu gehören etwa Werte wie Temperatur, Druck und Winkel, aber auch die Zusammensetzung von Ansaugluft und Abgas. Bei Elektroautos messen verschiedene Sensoren vermehrt Ströme, Spannungen und Temperaturen. Die gesammelten Daten ermöglichen eine optimierte Steuerung und einen effizienten Betrieb der Motoren im Auto.

Arten von Sensoren in Verbrennungsmotoren

Bei modernen Verbrennungsmotoren kommen Sensoren für verschiedenste Aufgaben zum Einsatz. Die Hauptaufgaben der unterschiedlichen Messfühler betreffen vermehrt die Steuerung der Verbrennungsabläufe sowie die Beeinflussung der Abgase. Die Abgasnachbehandlung mittels Katalysatoren und Filtern gewinnt dabei immer mehr an Bedeutung.

Die auf Effizienz und Leistung getrimmten Motoren moderner Fahrzeuge erlauben wenig Spielraum hinsichtlich der Zusammensetzung des zündfähigen Gemischs. Eine optimale Zylinderfüllung und die Zündung zum bestmöglichen Zeitpunkt ermöglichen eine ideale Nutzung des Kraftstoffs. Hierzu benötigt das Motorsteuergerät die Daten zahlreicher Sensoren am Motor.

Häufige verbaute Sensoren bei Verbrennungsmotoren

• Temperatursensoren: In modernen Fahrzeugen sind zahlreiche Temperatursensoren verbaut. Diese messen beispielsweise die Kühlmitteltemperatur oder die Öltemperatur. Sensoren wie der Ansauglufttemperatursensor liefern weitere wichtige Messgrößen zur Motorsteuerung.
• Drosselklappensensoren: Der Drosselklappensensor befindet sich im Bereich der Drosselklappe. Hier misst der Sensor den Öffnungswinkel des Bauteils. Anhand der Messwerte kann die Motorsteuerung weitere Größen wie beispielsweise die Kraftstoffmenge festlegen.
• Lambdasonden: Moderne Fahrzeuge mit Katalysator verfügen über eine oder zwei Lambdasonden. Diese Messfühler sind im Bereich des Abgastrakts verbaut. Hier messen die Sensoren den im Abgas enthaltenen Restsauerstoffgehalt, damit die Motorsteuerung reagieren kann.
• NOx-Sensoren: Ein NOx-Sensor misst den Anteil an Stickoxiden in den Abgasen von Dieselmotoren. Mithilfe der Messwerte kann die Abgasnachbehandlung entsprechend dem Bedarf eingestellt werden. Die immer strengeren Emissionswerte werden so eingehalten.
• Ladedrucksensoren: In modernen Turbomotoren finden sich weitere Sensoren, wie etwa der Ladedrucksensor. Die hierüber ermittelten Werte ermöglichen dem Motorsteuergerät eine optimale Anpassung der Verbrennung. Auch die Steuerung verstellbarer Turbolader ist möglich.

Die verschiedenen Sensoren bei Elektroauto-Motoren

Elektroautos benötigen ebenfalls Sensoren, um einen einwandfreien Betrieb der Systeme zu ermöglichen. Die Art der Messsonden unterscheidet sich teilweise von denen, die sich in Autos mit Verbrennungsmotor finden. Im Elektroauto spielt neben der Erfassung von elektrischen Größen vor allem die Überwachung von Temperaturen eine Rolle.

Bei E-Autos dienen Sensoren hauptsächlich der Überwachung des Elektromotors oder der Elektromotoren sowie der Motoransteuerung. Auch zur stetigen Kontrolle des Batteriesystems und seiner Temperierung werden Messsensoren eingesetzt. Dies ermöglicht eine lange Lebensdauer der Batterie. Nicht zuletzt überwachen Sensoren sämtliche Vorgänge beim Laden der Antriebsakkus.

Wichtige Sensoren bei Elektromotoren

• Spannungssensoren: Beim Elektroauto sind die verschiedenen Ströme und Spannungen von besonderem Interesse. Daher finden sich in E-Autos zahlreiche Spannungssensoren und Stromsensoren. Die entsprechenden Werte können mithilfe dieser Sensoren überwacht werden.
• Batteriesensoren: Der Akku gehört zu den Hauptkomponenten des elektrischen Antriebs, gleichzeitig gilt das Bauteil als sehr sensibel. Sensoren überwachen den Zustand des Akkus, wie beispielsweise seine Temperatur. Bei Bedarf kann das Batteriemanagement eingreifen.
• Rotorpositionssensoren: Moderne Elektromotoren in E-Autos verfügen neben Sensoren wie einem Temperatursensor auch über einen Rotorpositionssensor. Dieser Sensor ermittelt die exakte Position der Rotorwelle. Dank der Werte lassen sich die Antriebsmotoren effizienter nutzen.

Fehlersuche und Wartung bei Motorsensoren

Die Fehlersuche im Bereich der Motorsensoren gestaltet sich nicht immer einfach. Oftmals lassen die vorliegenden Symptome keine eindeutigen Rückschlüsse auf den Defekt eines bestimmten Sensors zu. Zu Beginn der Fehlersuche sollte der Fehlerspeicher des Autos mit einem geeigneten Diagnosegerät ausgelesen werden. Die anschließende Überprüfung einzelner Sensoren kann sich je nach Art des Sensors unterscheiden. So verändern beispielsweise Temperatursensoren ihren Widerstand. Die Funktion des Sensors lässt sich dann leicht mit einem Messgerät überprüfen.

Sensoren des Autos warten

Hinsichtlich der Wartung von Sensoren im Auto ist es mitunter hilfreich, die Messsonden oder Messköpfe zu reinigen. Vor allem Abgassensoren, die im direkten Abgasstrom liegen, verschmutzen oftmals stark. Dasselbe gilt für Sensoren im Bereich der Abgasrückführung. Auch andere Motorsensoren können durch Verschmutzung, Verbrennungsrückstände oder durch Anhaftungen von Motoröl in ihrer Funktion beeinträchtigt sein. Die Reinigung von Sensoren im Bereich des Motors oder Abgassystems sollte stets nach Vorgaben der Hersteller erfolgen.

Defekte Sensoren bei E-Autos

Bei Elektroautos äußert sich der Defekt von Sensoren üblicherweise durch den Ausfall einer Funktion oder durch eine Fehlermeldung. Allerdings lässt sich der Fehler auch hier durch den Laien nicht immer klar eingrenzen. Mitunter ist es notwendig, das Fahrzeug in eine zugelassene Werkstatt für Elektrofahrzeuge zur Reparatur zu geben. Die Fachleute verfügen nicht nur über die nötige Technik zur Diagnose, sondern auch über Erfahrung. Zudem sind sie im Umgang mit E-Autos entsprechend geschult.

Auswirkungen von Sensoren auf Fahrzeugsicherheit und Emissionen

Die Sensoren im Bereich des Motors und der Abgasanlage helfen dabei, unnötigen Schadstoffausstoß zu vermeiden. Außerdem sinkt durch den Einsatz von Messsensoren der Kraftstoffverbrauch des Autos. Die von den Messstellen an das Motormanagement gelieferten Daten ermöglichen zum Beispiel die Einstellung eines optimalen Gemischs. Auch die Zündung erfolgt dank Sensortechnik zum jeweils bestmöglichen Zeitpunkt. Das wiederum ermöglicht eine saubere und besonders effektive Verbrennung der Kraftstoffe im Verbrennungsmotor.

Neben der Regelung der Verbrennung kann auch die Abgasnachbehandlung dank Sensoren bestmöglich vorgenommen werden. So funktionieren Bauteile wie Katalysatoren oder Dieselpartikelfilter nur dann optimal, wenn die verbauten Sensoren zuverlässige Messwerte liefern. In Abhängigkeit der Daten von Lambdasonde oder NOx-Sensor kann das Motormanagement die Verbrennung und Abgasnachbehandlung steuern. Beim Elektroauto sorgen Messfühler für Sicherheit beim Ladevorgang und verhindern im Betrieb beispielsweise Akkuschäden.

Sensoren an gebrauchten Motoren und Aggregaten

Beim Kauf von gebrauchten Motoren kommt den verbauten Messfühlern eine besondere Rolle zu. Hierbei ist es wichtig, ob die Sensoren vorhanden sind und einwandfrei arbeiten. In der Regel sind die Fühler und Messköpfe robust aufgebaut und entsprechend langlebig. Dennoch bietet es sich an, bei gebrauchten Antriebsaggregaten auch einen Blick auf den Zustand der Sensoren zu werden.

Käufer von Gebrauchtmotoren sollten sich im Vorfeld über die Sensoren des jeweiligen Motors informieren. So ist es möglich, das Vorhandensein der verschiedenen Messfühler zu kontrollieren. Häufig lassen sich die Sensoren bereits optisch auf Schäden überprüfen. Mehr Sicherheit bietet ein Test. Hierzu ist es nötig, jeden einzelnen Sensor mit einem Messgerät durchzumessen.

Kauf von gebrauchten Motoren: Worauf Sie achten sollten

Beim Onlinekauf gebrauchter Motoren sollten Sie auf verschiedene Punkte achten. Hierzu gehört etwa die Laufleistung des Motors ebenso wie sein optischer Zustand. Häufig lassen sich die Sensoren auf den Fotos gebrauchter Antriebsaggregate erkennen. Zudem kann die Kompatibilität externer Sensoren und deren Anschlüsse mit den Anschlüssen des Motors verglichen werden.

Bei Gebrauchtmotoren ist der Lieferumfang zu beachten. Nicht immer sind Zusatzaggregate und die zugehörigen Messfühler vorhanden. Die an gebrauchten Motoren verbauten Sensoren lassen sich zudem nicht immer vor Ort und im Detail überprüfen. Umso wichtiger ist es, gebrauchte Motoren aus zuverlässigen Quellen zu beziehen. Vertrauenswürdige Händler geben häufig eine Garantie.