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Alle Winkel im Blick mit den Wellensensoren

Das Steuergerät benötigt zum effizienten Betrieb eines Autos Daten. Eine der wichtigsten Daten liefern die Wellensensoren. Mit der Information um den exakten Drehwinkel der Wellen kann das Steuergerät den Zündzeitpunkt und den Zeitpunkt der Kraftstoff-Einspritzung bestimmen. Diese Sensoren werden auch "Winkelsensoren" genannt da sie Auskunft über einen Drehwinkel geben.

Für moderne Motoren unverzichtbar

Die Motoren waren noch bis Anfang der 1990er Jahre recht simpel konstruiert. Der abwärts fahrende Kolben hat die Luft durch den Luftfilter angesaugt. Dabei entstand ein Unterdruck, welcher im rein mechanisch arbeitenden Fallstromvergaser das Benzin-Luft-Gemisch erzeugt hat. Die Zündkerze wurde über einen ebenfalls mechanisch betriebenen Unterbrecherkontakt ausgelöst - fertig. Alle Systeme haben rein mechanisch ineinander gegriffen. Eine zentrale Steuerung war nicht notwendig. So simpel diese Technik auch war, sie war nicht sehr effizient. Selbst kleine Fahrzeuge, wie beispielsweise der Volkswagen 1303 "Käfer" lieferte nur 34 PS und verbrauchte 10 - 12 Liter Kraftstoff auf 100 Kilometer. Solche Leistungswerte sind heute nicht mehr vorstellbar. Um mehr Leistung aus kleineren Motoren heraus zu holen, musste technisch und konstruktiv viel verändert werden. Dazu gehört auch die zentrale Motorsteuerung. Diese arbeitet mit dem Steuergerät, das auf die Daten von diversen Sensoren im Motorraum angewiesen ist. Dazu zählen Nockenwellensensor und Kurbelwellensensor.

Aufbau und Position von Nockenwellensensor und Kurbelwellensensor

Diese Sensoren zählen zu den sogenannten "Näherungssensoren". Sie registrieren, wenn sich ein magnetisches Feld nähert. Dazu haben sie in ihrem Inneren eine kleine elektrische Spule, mit denen sie ein schwaches Magnetfeld erzeugen. Ein sich näherndes Magnetfeld interferiert mit ihrem selbst erzeugten Feld. Dies erzeugt eine Veränderung im Widerstand des Sensors, was den Messwert ausgibt. Die sich nähernden Magnetfelder werden durch Zapfen an der Kurbel- oder Nockenwelle erzeugt. Separate Magnete sind nicht erforderlich. Bei diesen Lösungen würde nur die Gefahr bestehen, dass sich der Magnet löst und im Motorraum Schaden anrichtet. Ein Zahnkranz oder ein Zapfen reicht für die Messwertaufnahme völlig aus. Der Nockenwellensensor sitzt oben am Motor. Es ist ein zylindrisches Bauteil, von dem Kabel zum Steuergerät weg führen. Der Kurbelwellensensor sitzt unten am Motor. Er ist schwerer zugänglich, ist jedoch ähnlich aufgebaut. Der Kurbelwellensensor wird auch "OT-Sensor" genannt. "OT" Bedeutet "Oberer Totpunkt". Damit wird die Stellung des Kolbens im Zylinder bezeichnet, wenn er sich auf der Spitze seiner Auf- und Abwärtsbewegung befindet.

Defekte am Nockenwellensensor oder OT Sensor

Fallen die Sensoren aus, weiß das Steuergerät nicht mehr wann es die Zündung und die Einspritzung auslösen soll. Für diesen Fall sind die Autos mit einem Notlaufprogramm ausgerüstet. Das Auto fährt dann nur noch langsam, maximal 80 km/h. Die Fehlerleuchte geht an. Der Defekt wird jedoch erst beim Auslesen eindeutig identifiziert. Bevor jedoch die Sensoren getauscht werden, sollte man zunächst die Verkabelung und die Anschlüsse kontrollieren. Ein durchgescheuertes oder durchgebissenes Kabel zeigt den gleichen Defekt an, so dass man sich mit einer gründlichen Vorab-Kontrolle unter Umständen viel Arbeit und Kosten ersparen kann.

Reparatur der Winkelsensoren

Der Nockenwellensensor ist noch recht einfach zu tauschen. Er bei geöffneter Haube zugänglich. Der Sensor ist mit zwei Schrauben am Motorblock befestigt und mit einem Stecker mit der Bordelektronik verbunden. Die Verschraubung wird gelöst, der Stecker wird abgezogen. Anschließend kann der zylindrisch geformte Nockenwellensensor heraus gezogen werden. Wird ein neuer Sensor eingebaut, muss dieser unter Umständen erst am Steuergerät angelernt werden. Der Tausch vom Kurbelwellensensor vollzieht sich in ähnlicher Weise. Jedoch muss hier von unten gearbeitet werden. Je nach Einbauposition ist das Entfernen vom Auspuff oder anderen Bauteilen erforderlich. Bei allen Arbeiten am Unterboden des Autos gilt: Wenn keine Grube oder keine Hebebühne zur Verfügung steht, ist Sicherheit das oberste Gebot. Für diese Arbeit eignen sich Auffahrrampen am besten. Sie geben ausreichend Platz und lassen das Auto sicher stehen. Idealerweise wird das Auto durch Keile gegen Wegrollen gesichert.

Kauf von Wellensensoren

Die Sensoren sind mit 12 - 20 Euro erfreulich preiswert. Es ist keine sehr schwere Reparatur. Nach dem Tausch der Sensoren muss jedoch unbedingt der Fehlerspeicher gelöscht werden. Das übernimmt für wenige Euro jede modern ausgestattete Werkstatt.

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