Die Augen und Ohren des Autos – alles rund um die Sensoren!

Welche Sensoren gibt es im Auto? Die Sensorik des Autos hat in den letzten zwanzig Jahren erheblich an Bedeutung gewonnen. Die Fahrzeuge sind durch ihre Hilfe wesentlich sicherer, komfortabler und sauberer geworden. Lesen Sie hier einen Überblick über die wichtigsten Sensoren an einem Auto.

Aufgabe von Sensoren

Sensoren ermitteln permanent einen ganz bestimmten IST-Zustand. Sie senden einen aufgenommen Wert per Strom- oder Funksignal an ein Steuergerät weiter. Dort wird der empfangene IST-Zustand mit einem einprogrammierten SOLL-Zustand abgeglichen.

Je nach dem welcher Art die Abweichung ist, kann sie unterschiedliche Reaktionen auslösen. Die Bandbreite reicht von einem einfachen Signal über das Anzeigen eines Fehlercodes bis zum Auslösen des Notbetriebs an einem Auto.

• Technisch sind viele Sensoren erstaunlich einfach im Aufbau. Eine Vielzahl der im Auto verbauten Fühler sind einfache Magnet- oder Bimetall-Sensoren. Ihr einfacher Aufbau hält die Preise niedrig und sorgt für eine maximale Zuverlässigkeit.
• Andere Sensoren, sind deutlich komplexer.
• Zu den High-Tech Sensoren zählen beispielsweise Lambdasonden für die Messung vom Sauerstoffgehalt im Abgas oder Radar basierte Abstandssensoren.

Typen von Sensoren

Die Sensoren lassen sich grob in Kategorien aufteilen:

1. Positionssensoren

Die Positionssensoren messen, wo sich ein bestimmtes Bauteil innerhalb einer definierten Bahn befindet. Diese Bahn kann linear oder kreisförmig sein.

• Lineare Positionssensoren finden sich beispielsweise bei der Füllstandsmessung im Kraftstofftank, dem Motoröl oder dem AdBlue Behälter.
• Positionssensoren für kreisförmige Bahnen nennt man auch Winkelsensoren. Sie emitteln beispielsweise die Stellung der Kurbelwelle oder den Lenkwinkel. Auch die in den Stoßstangen montierten Ultraschall- oder Radarsensoren zählen zu den Positionssensoren.

2. Drehzahlsensoren

Drehzahlsensoren messen, wie schnell sich ein Bauteil am Auto dreht. Dies beginnt bereits im Motor: Die Drehgeschwindigkeit von Kurbelwelle und Nockenwelle sind für die Motorsteuerung sehr wichtig und werden permanent erfasst.
Besonders wichtig sind auch die ABS-Sensoren. Sie messen ständig, ob und wie schnell sich ein Rad dreht. Der ABS-Sensor ist ein typisches Beispiel für einen einfachen aber sehr wirkungsvollen Fühler. Er besteht im Wesentlichen aus einem kleinem Elektromagnet, der an eine rotierende Lochscheibe gehalten wird. Solange das Steuergerät eine permanente Frequenz an Magnetfeldern erhält, weiß es, dass sich das Rad dreht. Das einfache ABS wurde vor ca. 20 Jahren durch das noch wirkungsvollerer ESP weiter entwickelt.

Die Sensorik am Auto hat sich entsprechend weiter entwickelt.

3. Beschleunigungssensoren

Beschleunigungssensoren sind für die passive Sicherheit besonders wichtig. Wenn das Auto immer schneller wird, gehen die Gurtstraffer und Airbags in „Alarmstellung“. Auch die gesamte Regelung des Fahrwerks stellt sich auf diesen anspruchsvollen Fahrbetrieb ein.

4. Drucksensoren

Drucksensoren messen das Verhalten von Gasen und Flüssigkeiten. Sie geben Ist-Werte über den Druck in folgenden Systemen an das Steuergerät weiter:

Die permanente Überwachung der Drücke in diesen Systemen ist sehr wichtig. Nachlassender Druck in der Brems- oder Servoleitung machen das Auto schnell unkontrollierbar. Fehlender Benzindruck lassen es gar nicht erst starten. Zu niedriger Druck in der Bereifung kann schnell ein Auto zum Schleudern bringen. Darum ist der Einbau von einem Reifendruck-Kontrollsystem für alle Neuwagen ab Baujahr 2014 verpflichtend.

5. Temperatursensoren

Temperatursensoren registrieren die Wärme an einem bestimmten Bauteil. Dies ist nicht nur für die Information des Fahrers wichtig. Die meisten Temperatursensoren dienen als Messwertgeber für das Steuergerät. Nur wenn das zentrale Gehirn des Autos exakt über die Temperaturverhältnisse informiert ist, kann es die Motorsteuerungen entsprechend anpassen. Wärmefühler sind an folgenden Punkten am Auto installiert:

6. Kraftsensoren

Kraftsensoren dienen zum Messen von auftretenen Kräften. Sie sind für die Fahrdynamik und die Sicherheit der Insassen wichtig. Kraftsensoren finden sich an den Pedalen, im Brems- und Lenksystem und zur Messung des Antriebs. In den Sitzen haben moderne Fahrzeuge ebenfalls Sensoren. Sie lösen damit eine Warnung zum Anlegen des Sicherheitsgurtes aus und unterstützen die Gurtstraffer.

7. Weitere Sensoren

• Zum Messen des eingesaugten Luftstroms wird ein Luftmassenmesser verwendet.

• Im Abgastrakt kurz vor dem Katalysator befindet sich die Lambda-Sonde. Sie ist ein Sensor zur Messung des Sauerstoffgehalts im Abgas.

• Klopfsensoren überwachen die Verbrennung in den Zylindern.

• Der Drosselklappensensor missst den Öffnungswinkel der Drosselklappe.

Kleine Ursache, große Wirkung

Sensoren sind Verschleißteile wie jedes andere Bauteil am Auto auch. Fallen sie aus, lassen die Fehlfunktionen am Auto nicht lange auf sich warten.

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Früher war die Ursachenforschung bei einer Störung am Auto ein echtes Geduldsspiel. Da die Steuergeräte die empfangenen Werte der Sensoren auf Plausibilität prüfen, können sie heute sehr schnell ein defektes Bauteil identifizieren.
Der Wechsel eines Sensors schafft in der Regel eine schnelle Abhilfe von einem Problem. Die Zugänglichkeit der Fühler ist dabei sehr unterschiedlich.

Manche Sensoren können mit einem Handgriff und ohne Werkzeug ausgebaut werden. Für den Tausch anderer Messwertgeber ist hingegen eine umfangreiche Reparatur notwendig.

• Jeder Sensor ist jedoch in erster Linie ein elektronisches Bauteil, das lösbar am Kabelbaum angeschlossen ist.
• Die Steckverbindung ist eine häufig übersehene Fehlerquelle. Die Kontakte zwischen Sensor und Kabelbaum bestehen meistens aus Kupfer. Dies kann mit der Zeit oxydieren und damit den Stromfluss unterbrechen. Es lohnt sich daher, zunächst nach den Steckern zu suchen, diese gründlich frei zu bürsten und mit Kontaktspray zu versiegeln.
• Dramatisch wirkende Motorprobleme lassen sich so häufig genug praktisch kostenfrei beheben.

Doch auch wenn ein Sensor tatsächlich ausgefallen sein sollte, ist das in den wenigsten Fällen der wirtschaftliche Totalschaden am Auto. Selbst bei schwer zugänglichen Bauteilen wie dem OT-Geber lohnt sich in der Regel der Austausch.

Besitzer älterer Fahrzeuge sind deshalb gut damit beraten, sich über die Wechselintervalle der Sensoren zu informieren.

• Es ist sinnvoll, bestimmte Messwertgeber vorsorglich auszutauschen. Damit wird größeren Motorproblemen wirkungsvoll vorgebeugt. Dazu zählt beispielsweise der Temperaturfühler am Motorkühler.
• Wenn dieser beim Wechsel des Wärmetauschers oder Lüfters gleich mit gewechselt wird, kann der Lüfter zuverlässig seinen Dienst verrichten.
• Ebenso sollte auch der Lamda-Sensor regelmäßig erneuert werden. Dies schont den Katalysator und hilft beim Einsparen von Kraftstoff.

Foto: Andrey Suslov, autovector, Sharomka, Olga Litvinchuk, Winai Tepsuttinun, BACHTUB DMITRII, Kudrin Ilia, NONGASIMO, Poungsaed-Studio / shutterstock.com