![\"\"](\"https:\/\/static.krafthand-truck.de\/uploads\/2025\/06\/02_2025_011_2_Beschriftung.jpg\")
<\/a>Umgangssprachlich wird der Saugrohrdrucksensor meist auch als MAP-Sensor bezeichnet. Der Begriff stammt aus dem Englischen (Manifold Absolute Pressure) und bedeutet \u00fcbersetzt so viel wie \u201aSaugrohr-Absolutdruck\u2018. Seinem Namen entsprechend ist der Sensor in der Regel direkt am Ansaugkr\u00fcmmer oder in der Ladedruckleitung, meist in der N\u00e4he der AGR-Zuf\u00fchrung, verbaut.<\/p>\n
Je nach Hersteller sind auch mehrere Drucksensoren m\u00f6glich. Der MAP-Sensor ersetzt nicht zwingend einen MAF-Sensor (Mass Air Flow Sensor, Luftmassenmesser), um die angesaugte Luftmenge zu ermitteln. Durch die Kombination beider Sensoren wird sowohl eine pr\u00e4zisere Luftparametrierung als auch eine h\u00f6here Ausfallsicherheit des Einspritzsystems erzielt.<\/p>\n
In seiner Bauweise kann der MAP-Sensor durch einen integrierten Temperatursensor erg\u00e4nzt werden. Hierdurch ist es dem Motorsteuerger\u00e4t m\u00f6glich, den Temperatureinfluss auf die Luftdichte zu ber\u00fccksichtigen. Im eingebauten Zustand l\u00e4sst sich der Sensor \u00e4u\u00dferlich lediglich durch eine vierpolige Steckverbindung oder den Kennbuchstaben \u201aT\u2018 in der Bezeichnung (MAPT-Sensor) identifizieren. Bei dem zur Temperaturerfassung integrierten elektrischen Widerstand handelt es sich um ein NTC-Element. Aufgrund des negativen Temperaturkoeffizienten (NTC, Negative Temperature Coefficient) verringert sich der Widerstand mit steigender Temperatur. Je nach Hersteller variiert dessen Wert temperaturabh\u00e4ngig zwischen 65 k\u2126 (-40 \u00b0C) und 150 \u2126 (130 \u00b0C).<\/p>\n
Funktionsweise und Typen<\/h2>\n
Zur Bestimmung des Saugrohrdrucks kommen unterschiedliche MAP-Sensortypen zum Einsatz, die sich in ihrer Funktionsweise unterscheiden. Ein Beispiel ist der Differenzdruck-MAP-Sensor. Bei diesem Sensortyp ergibt sich die Signalspannung aus der Differenz zwischen dem aktuellen Druck im Ansaugkr\u00fcmmer und dem Umgebungsdruck (Atmosph\u00e4rendruck). Der Referenzwert ist dabei keine feste Gr\u00f6\u00dfe, da er von Faktoren wie geografischer H\u00f6he oder Wetterbedingungen beeinflusst wird.<\/p>\n
Anders verh\u00e4lt es sich beim Absolutdruck-MAP-Sensor. Wie der Name bereits vermuten l\u00e4sst, misst dieser Sensor den absoluten Druck im Ansaugkr\u00fcmmer in Bezug auf ein festes Vakuum in einer Referenzkammer. Im Gegensatz zum Differenzdrucksensor ist seine Messung unabh\u00e4ngig von der geografischen H\u00f6he. Er liefert dem Motorsteuerger\u00e4t ein Ausgangssignal, das proportional zum tats\u00e4chlichen Druck im Ansaugkr\u00fcmmer ist.<\/p>\n
Grunds\u00e4tzlich handelt es sich bei allen Drucksensorvarianten um aktive Messelemente. Die integrierte Sensorelektronik erzeugt aus der anliegenden Versorgungsspannung eine Signalspannung, die vom Motorsteuerger\u00e4t verarbeitet werden kann. F\u00fcr eine optimale Gemischbildung ist eine pr\u00e4zise Echtzeitermittlung der Druckverh\u00e4ltnisse notwendig.<\/p>\n
Daf\u00fcr kommen verschiedene Sensortechnologien wie Piezo- oder Membransensoren zum Einsatz, deren Ausgangssignale entweder als Spannungs- oder Frequenzwerte ausgegeben werden.<\/p>\n
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Sensortechnik<\/h2>\n
Piezo-Drucksensoren lassen sich in zwei grundlegende Messprinzipien unterteilen:<\/p>\n
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- Piezoelektrisches Prinzip: Hierbei erzeugt ein Kristall unter Druckbelastung eine elektrische Spannung.<\/li>\n
- Piezoresistives Prinzip: In diesem Fall f\u00fchrt die Druckeinwirkung zu einer Ver\u00e4nderung des elektrischen Widerstands.<\/li>\n<\/ul>\n
Bei einem Membransensor mit Dehnmessstreifen<\/strong> wird die Druckdifferenz \u00fcber eine \u00d6ffnung auf eine Membran \u00fcbertragen, die mit Dehnmessstreifen (auch Dehnwiderst\u00e4nden genannt) versehen ist. Durch die auf die Membran wirkende Druckdifferenz kommt es zu einer Auslenkung der Dehnmessstreifen. Diese sind so konzipiert, dass sich deren Widerstandswert in Abh\u00e4ngigkeit der Dehnung proportional \u00e4ndert.<\/p>\n
In allen drei F\u00e4llen werden die Messgr\u00f6\u00dfen von der integrierten Sensorelektronik ausgewertet und in eine f\u00fcr das Motorsteuerger\u00e4t nutzbare Signalspannung umgewandelt.<\/p>\n
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M\u00f6gliche Ausfallsymptome<\/h2>\n
Mangelnde Leistung, ein erh\u00f6hter Kraftstoffverbrauch oder aber auch ein unruhiger Motorlauf k\u00f6nnen Symptome eines defekten MAP-Sensors sein. In der Regel wird ein fehlerhaftes Signal schnell vom Motorsteuerger\u00e4t erkannt, als Eintrag im Fehlerspeicher hinterlegt und zus\u00e4tzlich \u00fcber das Kombiinstrument signalisiert.<\/p>\n
Zum Schutz der Komponenten vor \u00fcberm\u00e4\u00dfiger Belastung und zur Vermeidung daraus resultierender Sch\u00e4den, kann je nach Hersteller das Motorsteuerger\u00e4t in den Notlaufmodus schalten. Da ein Totalausfall des Sensors in der Regel zu keinem Motorstillstand f\u00fchrt, ist eine Weiterfahrt zur n\u00e4chsten Werkstatt, wenn auch eingeschr\u00e4nkt, m\u00f6glich.<\/p>\n
Diagnosem\u00f6glichkeiten<\/h2>\n
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<\/a>Automatisierte Pr\u00fcfabl\u00e4ufe erm\u00f6glichen eine schnelle Fehlererkennung.<\/figcaption><\/figure>\n L\u00e4sst sich die Kundenbeanstandung bereits im Standlauf oder im Fahrbetrieb nachvollziehen, ist zur Eingrenzung der Fehlerursache grunds\u00e4tzlich mit dem Auslesen des Fehlerspeichers zu beginnen. Dabei ist im Vorfeld sicherzustellen, dass die Bordnetzspannung durch ein geeignetes Batteriest\u00fctzger\u00e4t stabilisiert wird, um Diagnosefehler zu vermeiden.<\/p>\n
Liegt ein relevanter Eintrag im Fehlerspeicher vor, empfiehlt es sich vor der weiteren \u00dcberpr\u00fcfung, den Fehlereintrag mit seinen zugeh\u00f6rigen Umgebungsdaten zu speichern. Anschlie\u00dfend kann der gesamte Fehlerspeicher gel\u00f6scht werden, um somit eine klare Ausgangsbasis f\u00fcr die weiterf\u00fchrende Diagnose zu schaffen. Durch eine erneute Abfrage des Fehlerspeichers l\u00e4sst sich einfacher ermitteln, unter welchen Bedingungen der eigentliche Fehler auftritt.<\/p>\n
Je nach Motorsteuerger\u00e4t und dem verwendeten Diagnosetester lassen sich weitere Erkenntnisse durch die Analyse der Soll- und Istwerte erzielen. Im Idealfall besteht dabei die M\u00f6glichkeit, sich den Saugrohrdruck, die Signalspannung oder andere zugeh\u00f6rige Informationen des Sensors anzeigen zu lassen. Einige Hersteller erm\u00f6glichen die Durchf\u00fchrung automatisierter Pr\u00fcfabl\u00e4ufe \u00fcber das Motorsteuerger\u00e4t in Verbindung mit einem Diagnoseger\u00e4t. Diese Pr\u00fcfzyklen bieten eine schnelle Fehlererkennung, indem die relevanten Sensoren und Aktoren unter verschiedenen Betriebsbedingungen direkt abgefragt werden.<\/p>\n
Vorausgesetzt das Ansaugluftsystem ist absolut dicht, betr\u00e4gt die Signalspannung in der Regel w\u00e4hrend des Leerlaufs zwischen 1 – 1,5 Volt. Mit steigender Motordrehzahl sollte sich der Spannungswert bis zu einem bestimmten Punkt erh\u00f6hen. Die H\u00f6he der Spannung h\u00e4ngt stark davon ab, ob die \u00dcberpr\u00fcfung im Stand oder w\u00e4hrend einer Probefahrt erfolgt. Signalspannungen bis zu 4,5 Volt sind je nach Druckverh\u00e4ltnis im Ansaugtrakt durchaus m\u00f6glich. Zum Abgleich der Soll- und Istwerte ist eine Probefahrt vorteilhafter.<\/p>\n
Werden keine detaillierten Istwerte angezeigt, k\u00f6nnen auch mit einem herk\u00f6mmlichen Multimeter grundlegende Messungen durchgef\u00fchrt werden. Die Ergebnisse lassen sich mit den Herstellervorgaben oder einem entsprechenden Datenblatt abgleichen.<\/p>\n
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<\/a>Beispielmessungen am MAPT-Sensor mit einem Multimeter. Weitere Messungen des Spannungsabfalls sind m\u00f6glich.<\/figcaption><\/figure>\n F\u00fcr den fehlerfreien Betrieb eines aktiven Sensors ist eine korrekte Versorgungsspannung von 5 V oder 12 V gegen\u00fcber der Sensormasse erforderlich. Da die Signalspannung proportional zum Druck ist, h\u00e4ngt der gemessene Wert von den Bedingungen der Messung ab. Bei Motorstillstand entspricht der Wert dem Atmosph\u00e4rendruck von circa 989 mbar und einer Signalspannung von 3,84 V. Wird der Motor gestartet, sollte sich dieser Wert in Abh\u00e4ngigkeit der Lastanforderung ver\u00e4ndern.<\/p>\n
Bei abgezogenem Stecker l\u00e4sst sich je nach Hersteller an der Signalleitung eine Pr\u00fcfspannung messen. Diese wird vom Motorsteuerger\u00e4t geschaltet, um den Zustand des Sensors zu \u00fcberwachen. \u00dcblicherweise handelt es sich dabei um eine konstante Spannung von 5 V oder 12 V gegen\u00fcber der Batteriemasse. Falls im Sensor ein zus\u00e4tzlicher Temperatursensor integriert ist, kann auch dieser mit einem Multimeter gepr\u00fcft werden. Integrierte Temperatursensoren teilen sich in der Regel das gleiche Massepotenzial wie der Drucksensor. Die Signalspannung, die bei eingestecktem Stecker messbar ist, steht in Abh\u00e4ngigkeit zur Umgebungstemperatur. Auch hier kann die zuvor erw\u00e4hnte Pr\u00fcfspannung anliegen. Bei abgezogenem Stecker ist auch eine einfache Widerstandsmessung m\u00f6glich.<\/p>\n
Mit zunehmender Laufleistung kann der Sensor aufgrund von \u00e4u\u00dferen Einfl\u00fcssen starke Verschmutzungen aufweisen. \u00d6lkohleablagerungen k\u00f6nnen dazu f\u00fchren, dass der Sensor den Druck- oder Temperaturwert nicht mehr korrekt erfasst. Ist der Sensor gut zug\u00e4nglich, empfiehlt sich zun\u00e4chst eine einfache Sichtpr\u00fcfung. Verschmutzungen lassen sich in manchen F\u00e4llen mit einem geeigneten Reinigungsmittel entfernen. Dabei ist jedoch unbedingt darauf zu achten, die empfindliche Messzelle nicht mit Druckluft zu belasten, da diese dadurch besch\u00e4digt werden kann.<\/p>\n
Der Turbolader<\/h2>\n
Trotz technischer Weiterentwicklungen hat sich das grundlegende Funktionsprinzip des Turboladers nicht ver\u00e4ndert: Die Abgasturbine wird vom Abgasstrom angetrieben und treibt \u00fcber eine Welle den Verdichter an, der wiederum die Ansaugluft komprimiert. Je st\u00e4rker der Abgasstrom, desto mehr Luft kann dem Motor zugef\u00fchrt werden. Da sich aus dieser Abh\u00e4ngigkeit nicht immer ideale Bedingungen ergeben, werden verschiedene Ladedruckregelsysteme eingesetzt. Sie unterscheiden sich in ihrer technischen Ausf\u00fchrung, ihrer Regelstrategie und ihrer Reaktionsgeschwindigkeit, verfolgen jedoch alle dasselbe Ziel: ein schnelles Ansprechverhalten des Turboladers, vor allem bei niedrigen Drehzahlen.<\/p>\n
Eine der klassischen Methoden ist die mechanisch-pneumatische Ladedruckregelung, bei der der Ladedruck mithilfe einer Bypass-Klappe reguliert wird. Diese ist \u00fcber ein Gest\u00e4nge mit einer federbelasteten Membran verbunden. \u00dcbersteigt der Ladedruck den durch die Feder vordefinierten Sollwert, \u00f6ffnet sich die Klappe und ein Teil des Abgasstroms wird an dem Turbinenrad vorbeigeleitet. Diese Technik ist zwar zuverl\u00e4ssig, jedoch aufgrund ihrer Ladedruckabh\u00e4ngigkeit in Bezug auf Pr\u00e4zision und Flexibilit\u00e4t begrenzt.<\/p>\n
Diese Abh\u00e4ngigkeit l\u00e4sst sich durch den Einsatz einer elektronischen Ladedruckregelung umgehen. Die Steuerung der federbelasteten Membran erfolgt nicht mehr direkt durch den Ladedruck, sondern \u00fcber ein elektronisch geregeltes Magnetventil. Ein Ladedrucksensor erfasst den Ist-Wert, der durch das Motorsteuerger\u00e4t mit den Sollwerten abgeglichen wird. Daraus ergibt sich das Tastverh\u00e4ltnis (PWM), welches die genaue Beaufschlagung der Membran mit Unter- oder \u00dcberdruck regelt. Hierdurch l\u00e4sst sich eine pr\u00e4zise Steuerung des \u00d6ffnungsgrads der Bypass-Klappe auch \u00fcber einen erweiterten Arbeitsbereich erm\u00f6glichen.<\/p>\n
VTG-Lader<\/h2>\n
Bei der elektronischen Ladedruckregelung mit variabler Turbinengeometrie (VTG) sind rund um das Turbinenrad verstellbare Leitschaufeln angebracht. Diese sind \u00fcber kleine Wellen und F\u00fchrungszapfen mit einem Verstellring verbunden, welcher \u00fcber ein Gest\u00e4nge mit einem elektrischen oder pneumatischen Aktor verdreht werden kann. Durch das Verdrehen des Verstellrings \u00e4ndern alle Schaufeln synchron ihre Winkelstellung und ver\u00e4ndern so dynamisch den Str\u00f6mungsquerschnitt des Abgasstroms.<\/p>\n
Im unteren Drehzahlbereich ist der Abgasvolumenstrom gering, was typischerweise zu einem verz\u00f6gerten Ansprechverhalten des Turboladers f\u00fchrt, dem sogenannten Turboloch. Um diesem Effekt entgegenzuwirken, schlie\u00dfen sich bei niedrigen Drehzahlen die Leitschaufeln und verengen den Eintrittsbereich zur Abgasturbine. Dies f\u00fchrt zu einer h\u00f6heren Str\u00f6mungsgeschwindigkeit und der Abgasstrom trifft verst\u00e4rkt auf die \u00e4u\u00dferen Schaufelbereiche des Turbinenrades. Im oberen Drehzahlbereich und bei entsprechend gr\u00f6\u00dferem Abgasstrom \u00f6ffnen sich die Leitschaufeln, sodass sich der Eintrittsquerschnitt wieder erweitert. Somit wird nicht nur die Turbinengeschwindigkeit und damit der Ladedruck bedarfsgerecht reduziert, sondern auch der Abgasgegendruck im Auslasssystem.<\/p>\n
Ladedruckregelung mit AGR-Klappe<\/h2>\n
![\"\"](\"https:\/\/static.krafthand-truck.de\/uploads\/2025\/06\/02_2025_011_5_Beschriftung-300x226.jpg\")
<\/a>\u00dcber die AGR-Klappe wird der Abgasstrom gesteuert, um den Ladedruck im Turbolader zu regulieren.<\/figcaption><\/figure>\n Bei der Ladedruckregelung per AGR-Klappe wird meist ein asymmetrischer Abgasturbolader ohne VTG und Wastegate-Ventil verwendet. Stattdessen erfolgt die Regelung des Ladedrucks ausschlie\u00dflich \u00fcber die Abgasr\u00fcckf\u00fchrklappe. Hierdurch wird die Komplexit\u00e4t des Turboladersystems verringert und potenzielle Fehlerquellen wie Undichtigkeiten oder mechanische St\u00f6rungen reduziert. F\u00fcr einen schnellen Ladedruckaufbau wird der Abgasstrom zweiflutig zur Turbine geleitet. Am Beispiel eines Sechszylindermotors bedeutet dies, dass die Abgase der Zylinder 4 bis 6 direkt zur Turbine str\u00f6men, w\u00e4hrend die Abgase der Zylinder 1 bis 3 anteilig f\u00fcr die Abgasr\u00fcckf\u00fchrung genutzt werden. Wie bei allen anderen Regelstrategien \u00fcberwacht das Motorsteuerger\u00e4t mithilfe von Druck- und Temperatursensoren im Ladeluftsystem kontinuierlich den aktuellen Betriebszustand. Erkennt das Steuerger\u00e4t einen zu hohen Ladedruck, erfolgt die Regelung \u00fcber die AGR-Klappe, die \u00fcber ein pulsweitenmoduliertes (PWM) Signal angesteuert wird.<\/p>\n
Am Stellantrieb der AGR-Klappe liegt dauerhaft ein pneumatischer Systemdruck von 8,5\u00a0bar aus einem zugeh\u00f6rigen Bremskreis an. Abh\u00e4ngig vom PWM-Signal wird ein variabler Steuerdruck bis maximal 2,8\u00a0bar an eine Druckdose weitergeleitet, die \u00fcber ein Gest\u00e4nge auf ein Ventil am Abgasturbolader wirkt. Vergleichbar mit einem Wastegate-Ventil kann durch das \u00d6ffnen dieses Ventils ein Teil des Abgasstroms \u00fcber einen Bypass um das Turbinenrad herumgeleitet werden.<\/p>\n
Den Beitrag finden Sie auch in der Print-Ausgabe 2-2025 der Krafthand-Truck<\/a>.<\/i><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"