Abgastemperatursensoren sind in modernen Dieselmotoren nicht nur bei Netzersatzanlagen unverzichtbar, da sie Komponenten im Bereich des heißen Abgasstroms vor kritischer termischer Überhitzung schützen.
Funktion
Dieselmotoren werden heute zunehmend umweltfreundlicher und sparsamer, entwickeln aber gleichzeitig mehr Leistung. Dies wird im Wesentlichen durch das sogenannte Downsizing erreicht, bei dem die Motoren mit kleinerem Hubraum ausgestattet werden und entsprechende Leistungsverluste durch Turbo- oder Kompressoraufladung kompensiert werden.
Technologie von Abgastemperatursensoren über die letzten Jahrzehnte immer komplexer. Hauptzweck der Sensoren war ursprünglich die Überwachung von Katalysatoren, aber mittlerweile sind sie zum Schutz von Komponenten unerlässlich geworden.
Das Sensorelement ist an der Spitze des Gehäuses eingesetzt. Das Element ist ein Halbleiter-Widerstand („NTC-Typ“) mit einem sogenannten Negativ-Temperatur-Koeffizienten. Dies bedeutet, dass es einen hohen Widerstand bei niedriger Temperatur und einen niedrigen Widerstand bei hoher Temperatur hat. Der Widerstand sinkt also mit steigender Temperatur. Jedem gemessenen Widerstand ist im Steuergerät eine Temperatur per Kennlinie zugeordnet.
Abgastemperatursensoren in Dieselmotoren
Bei Dieselmotoren werden die Abgastemperatursensoren zusätzlich zur Überwachung der Temperatur des Diesel Partikelfilters (DPF) eingesetzt. Hier geht es weniger um den Schutz vor Überhitzung. Vielmehr geht es darum, festzustellen, dass die für den Freibrennvorgang (Regeneration) des Partikelfilters notwendige Temperatur erreicht wird.
Weiteres Einsatzgebiet der Abgastemperatursensoren
Ferner verfügen auch Baugruppen zur Stickoxidreduktion (NOX– Reduktion) über Abgastemperatursensoren. Dies sind der NOX- Speicherkatalysator beim Benziner bzw. der SCR- oder LNT- Katalysator beim Dieselmotor. Hier dient die Temperaturüberwachung dazu, das Erreichen der Mindesttemperatur für die Funktion der Katalysatoren zu prüfen und diese vor Überhitzung zu schützen.
Die neuesten Generationen der Abgastemperatursensoren verfügen über einen Messbereich von -40 °C bis +900 °C.
Teilweise sind mittlerweile auch die Abgasrückführungen mit Temperatursensoren ausgestattet. Der Messwert wird zur Diagnose des EGR-Systems verwendet. Diese Sensoren haben grundlegend die gleiche Funktion wie die anderen Abgastemperatursensoren, sind jedoch kompakter gebaut und die maximal messbare Temperatur ist mit 400 °C geringer.
Einbaupositionen des Abgastemperatursensor
Aufgrund der zuvor genannten Aufgaben ergeben sich die Einbaupositionen der Temperatursensoren: Sie werden vor oder direkt hinter dem Turbolader, vor oder hinter dem Katalysator, beziehungsweise vor und hinter dem DPF (Dieselpartikelfilter) sowie an den Bauteilen der NOX-Reduktionsanlage installiert.