Jeder Ottomotor benötigt zur Einhaltung der vorgeschriebenen Emissionswerte stets ein exakt definiertes Luft-Kraftstoff-Verhältnis. Um den dazu notwendigen optimalen Wirkungsgrad der Katalysatoren aufrecht zu erhalten, wird deshalb das ideale Luft-Kraftstoff-Verhältnis (Lambda = 0,9 bis 1,1) angestrebt.
Lambdasonden vergleichen permanent des Restsauerstoff im Abgas und und leiten entsprechende Spannungswerte an das Steuergerät weiter. Dort kann aufgrund dieses Signals permanent bestimmt werden, ob die Verbrennung mit einem fettem (Lambda kleiner als 1,0) oder mageren Gemisch (Lambda größer als 1,0) abläuft. Falls eine Korrektur notwendig ist wird dies über eine Variation der Einspritzzeiten erreicht.
Bei Ausfall der Lambdasonde erfolgt die Steuerung vom Motor-Steuergerät aus mit einem festprogrammierten Ersatzwert. Durch diese Anordnung werden die Totzeiten der einzelnen Abgaslaufstrecken verkürzt und können genauer erfasst werden.
Die Lambdasonde ist beim S54 Motor eine stetige Messsonde (Breitbandsonde), die im Abgasstrang im VorKat verbaut ist. Ferner wird durch eine ”Monitor”-Sonde im NachKat die korrekte Funktion des Katalysators überwacht. hierbei handelt es sich um eine Sprungsonde (beheizt). Im Falle einer Fehlfunktion wird ein Fehlerspeichereintrag vorgenommen und der Fahrer wird über die Warnleuchte darüber informiert.
Fehlfunktionen der Lambdasonden, z.B. verursacht durch die Verwendung von verbleitem Kraftstoff, werden im Motor-Steuergerät durch eine Veränderung der Lambda-Regelfrequenz erkannt.
Beim S54 erfasst jedes Sondenpaar drei Zylinder mit zugehörigem Abgasstrang (Zylinder 1-3 und 4-6). Prüfungsbeispiel: Werden die Öffnungszeiten der Einspritzventile der ersten Bank (Zylinder 1-3) verändert, so muss sich auch eine Reaktion an der Lambdasonde der ersten Bank zeigen. Ansonsten sind die Sonden vertauscht. Zur Prüfung auf vertauschte Lambdasonden existiert ein separates Testmodul.
Bei einer Sichtprüfung ist zu beachten:
Starke Rußablagerungen führen zu Verstopfung der Sonde und beeinträchtigen die Reaktionszeit. Das Gemisch kann dann zu fett oder der Sensorheizer beschädigt sein. Starke weiße oder graue Ablagerungen weisen darauf hin, dass Kraftstoffzusätze verwendet werden oder der Motor Öl verbrennt.