Sekundärluftsystem

Das Sekundärlufsystem reduziert schädliche Abgasbestandteile während der Kaltstartphase. Wie das genau funktioniert, erfahren Sie auf dieser Seite. Außerdem können Sie hier nachlesen, auf welche Weise sich Störungen im Sekundärluftsystem bemerkbar machen und wie sie sich bei der Fehlersuche päzise lokalisieren lassen.

Die nachfolgenden technischen Informationen und Tipps für die Praxis wurden von HELLA erstellt, um Kfz-Werkstätten in ihrer Arbeit professionell zu unterstützen. Die hier auf dieser Webseite bereitgestellten Informationen sollen nur von einschlägig ausgebildetem Fachpersonal genutzt werden.

Warum ein Sekundärluftsystem eingesetzt?

Mit diesem System werden die HC- und CO-Werte, während der Kaltstartphase, wenn der Katalysator noch nicht aktiv ist, weiter gesenkt.

Bei Ottomotoren, die stöchiometrisch betrieben werden, wird mit Hilfe von 3-Wege-Katalysatoren eine Konvertierungsrate von über 90 Prozent erzielt. Während des Kaltstarts werden durchschnittlich bis zu 80 Prozent der Emissionen eines Fahrzyklus erzeugt. Da der Katalysator aber erst ab einer Temperatur von ca. 300 – 350°C beginnt wirkungsvoll zu arbeiten, müssen während dieser Zeit auf eine andere Art wirkungsvolle Maßnahmen erfolgen um die Emissionen zu senken. Hier ist die Aufgabe des Sekundärluftsystems zu sehen.

Unter der Vorraussetzung, dass im Abgassystem genügend Restsauerstoff vorhanden und die Temperatur hoch genug ist, reagieren das HC und CO in einer Nachreaktion weiter zu CO2 und H2O.

Damit in der Kaltstartphase, wenn das Gemisch sehr fett ist, genügend Sauerstoff zur Reaktion vorhanden ist, wird dem Abgasstrom zusätzlich Luft zugeführt. Bei Fahrzeugen, die mit einem Drei-Wege-Katalysator und einer Lambdaregelung ausgestattet sind, wird das Sekundärluftsystem nach ca. 100 Sekunden abgeschaltet. Durch die bei der Nachreaktion entstehende Wärme wird die Arbeitstemperatur des Katalysators schnell erreicht.

Die Sekundärluft kann aktiv oder passiv zugeführt werden. Bei dem passiven System werden die Druckschwankungen im Abgassystem ausgenutzt. Durch den Unterdruck, der durch die Strömungsgeschwindigkeit im Abgasrohr entsteht, wird über ein Taktventil die Zusatzluft angesaugt. Bei dem aktiven System wird die Sekundärluft von einer Pumpe eingeblasen. Dieses System ermöglicht eine bessere Steuerung.

Funktion des aktiven Sekundärluftsystems

Das aktive Sekundärluftsystem besteht in der Regel aus einer elektrischen Pumpe (siehe Abbildung), dem Ansteuerungsrelais, einem pneumatischen Steuerventil und einem Kombiventil. Die Steuerung des Systems wird von dem Motorsteuergerät übernommen.

Während das System arbeitet, wird die elektrische Pumpe über das Ansteuerungsrelais vom Motorsteuergerät eingeschaltet. Gleichzeitig wird das pneumatische Steuerventil angesteuert. Dieses öffnet sich und lässt den Unterdruck aus dem Ansaugrohr auf das Kombiventil wirken.

Durch den Unterdruck wird das Kombiventil geöffnet und die von der Pumpe geförderte Zusatzluft wird hinter die Auslassventile in das Abgasrohr gepumpt. Sobald die Lambdaregelung aktiv wird, wird das Sekundärluftsystem abgeschaltet. Das Motorsteuergerät deaktiviert die elektrische Pumpe und das pneumatische Steuerventil. Das Kombiventil wird ebenfalls geschlossen und verhindert so, dass heiße Abgase zur elektrischen Pumpe gelangen und zu Beschädigungen führen.

Ursachen zum Ausfall

Eine defekte Pumpe ist in der Regel die häufigste Ursache, die zum Ausfall des Systems führt. Durch Feuchtigkeitseintritt kann es zu Beschädigungen kommen, die ein Festlaufen der Pumpe zu Folge haben kann. Auch eine fehlerhafte Masse und Spannungsversorgung kann zum Ausfall der Pumpe führen. Ebenfalls können verstopfte oder undichte Leitungen zum Ausfall oder zur Fehlfunktion des Ansteuerungs- und Kombiventil führen, dies hat den Ausfall des Sekundärluftsystems zur Folge.

Fehlersuche und Diagnosearbeiten am Sekundärluftsystem

Wie bei allen anderen Fehlersuch- und Diagnosearbeiten sollte mit einer Sichtprüfung und zusätzlich mit einer Akustikprüfung begonnen werden. Bei der Akustikprüfung kann man, bei kaltem Motor im Leerlauf, die elektrische Pumpe hören. Auch nach dem Abstellen des Motors ist das Auslaufgeräusch der Pumpe deutlich zu hören. Bei der Sichtprüfung sollten alle Bauteile auf Beschädigungen geprüft werden. Ein besonderes Augenmerk sollte dabei auf die Leitungen und Schlauchverbindungen gelegt werden. Sie sollten richtig auf den Bauteilen aufgesteckt sein und keine Scheuerstellen aufweisen. Sie dürfen ebenfalls nicht abgeknickt oder durch zu enge Radien blockiert sein. Auch die Sicherungen sollten vorhanden sein und auf Beschädigungen geprüft werden. Wird bei diesen Prüfungen kein Fehler festgestellt, kann zur weiteren Diagnose ein geeignetes Diagnosegerät herangezogen werden. Grundvoraussetzung ist, dass das System fahrzeugherstellerseitig diagnosefähig ist.

Abgespeicherte Fehler auslesen

Eventuell abgespeicherte Fehler können durch das Auslesen des Fehlerspeichers ausgelesen und behoben werden.

Sind im Fehlerspeicher keine Fehler abgespeichert, kann mit Hilfe des Stellgliedtests die elektrische Pumpe eingeschaltet werden. Bei dieser Prüfung wird gleichzeitig die Funktion des Ansteuerungsrelais mitgeprüft.

Auch die Ansteuerung des Steuerventils kann mit dem Stellgliedtest geprüft werden. Die Funktion des Steuerventils kann auch ohne ein Diagnosegerät geprüft werden. Dazu die Unterdruckleitung, die zum Kombiventil führt abziehen. Starten sie den kalten Motor.

Fahrzeugelektronik, Sekundärluftpumpe, Fehlersuche, Diagnosearbeiten, Elektrische Pumpe

Unterdruck am Stutzen des Steuerventils prüfen

Am Stutzen des Steuerventils sollte ein Unterdruck zu fühlen sein (es kann auch eine Vakuumpumpe angeschlossen werden), sobald die Sekundärluftpumpe zu laufen beginnt.

Ansteuerung des Steuerventils prüfen

Sollte kein Unterdruck fühlbar sein, prüfen Sie mit einem Multimeter die Ansteuerung des Steuerventils. Ist diese in Ordnung, ist von einem defekten Steuerventil auszugehen.

Funktion des Kombiventils prüfen

Die Funktion des Kombiventils kann mit Hilfe einer Vakuumpumpe geprüft werden. Ziehen sie dazu die Vakuumleitung am Kombiventil ab und schließen die Vakuumpumpe am Ventil an.

Schlauchverbindung prüfen

Lösen Sie jetzt die Schlauchverbindung von der Sekundärluftpumpe zum Kombiventil an der Pumpe.

Blasen Sie mit leichtem Druck in die Leitung (keine Druckluft verwenden). Das Kombiventil muss geschlossen sein.

Beaufschlagen Sie das Kombiventil mit Unterdruck und blasen erneut in die Schlauchverbindung. Das Kombiventil muss nun geöffnet sein. Öffnet sich das Kombiventil nicht, oder ist es permanent geöffnet, so ist das Ventil defekt.

Bei allen Diagnose- und Prüfarbeiten sollten nach Möglichkeit immer die Fahrzeugherstellerangaben beachtet werden. Hier kann es von Hersteller zu Hersteller fahrzeugspezifische Angaben und Prüfmethoden geben, die berücksichtigt werden müssen.

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