Kurbelwellensensor induktiv

Der Kurbelwellensensor, speziell der induktive Typ, ist ein zentraler Bestandteil moderner Motorsteuerungssysteme. Er liefert dem Motorsteuergerät (ECU) essentielle Informationen über die Position und Drehzahl der Kurbelwelle. Diese Daten sind notwendig für die präzise Steuerung von Einspritzung und Zündung. Ein Ausfall oder eine Fehlfunktion dieses Sensors führt meist zu erheblichen Laufproblemen des Motors bis hin zum Totalausfall. Das Verständnis über Funktion, Diagnose und typische Fehler ermöglicht dir eine schnelle und zielgerichtete Fehlersuche.

Aufgabe des induktiven Kurbelwellensensors

Ein induktiver Kurbelwellensensor besteht im Wesentlichen aus einer Spule mit einem Dauermagneten im Kern und einem gezahnten Impulsgeberrad (auch Inkrementenrad genannt). Das Impulsgeberrad ist direkt auf der Kurbelwelle montiert oder mit ihr verbunden.

Hauptaufgaben:

• Ermittlung der genauen Position der Kurbelwelle.

• Berechnung der Motordrehzahl und Drehzahländerungen.

• Steuerung des optimalen Einspritz- und Zündzeitpunkts durch die ECU.

  
  

Funktionsweise des induktiven Kurbelwellensensors (Physikalischer Hintergrund)

Der Sensor arbeitet nach dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion (Faraday’sches Gesetz). Beim Drehen der Kurbelwelle bewegt sich das Impulsgeberrad mit seinen Zähnen an der Sensorspule vorbei. Durch die abwechselnde Annäherung und Entfernung der Zähne verändert sich das Magnetfeld innerhalb der Spule ständig. Daraus folgt, dass eine sinusförmige Wechselspannung induziert wird.

Die Frequenz dieser Spannung entspricht der Drehzahl der Kurbelwelle, während die Spannungsamplitude proportional zur Drehzahl ist (höhere Drehzahl → höhere Amplitude).

Beispiel:

• Bei niedriger Drehzahl (z. B. Leerlauf ~800 U/min) beträgt die induzierte Spannung ca. 7.0 ... 10 V.

• Bei hoher Drehzahl (z. B. 3000 U/min und mehr) kann die Spannung deutlich auf 20–80 V ansteigen.

Ein oder mehrere fehlende Zähne am Impulsgeberrad dienen als Bezugsmarke für die ECU zur Bestimmung der OT-Position (oberer Totpunkt) des ersten Zylinders.

Symptome bei Defekt des induktiven Kurbelwellensensors

Ein defekter Kurbelwellensensor äußert sich meist durch folgende typische Symptome:

• Motor springt schlecht oder gar nicht an (häufigster Hinweis).

• Plötzlicher Motorausfall während der Fahrt.

• Unruhiger Motorlauf, insbesondere im Leerlauf.

• Leistungsabfall und Aussetzer bei Beschleunigung.

• Notlaufbetrieb oder fehlende Gasannahme.

• Drehzahlmesser springt oder funktioniert nicht korrekt.

  
  

Typische Ausfallursachen des induktiven Kurbelwellensensors

Häufige Ursachen für Defekte sind:

• Mechanische Beschädigung (z. B. durch Kontakt mit dem Impulsgeberrad, unsachgemäße Montage).

• Verschmutzung oder Metallabrieb an der Sensorspitze (schwaches Signal).

• Kabelbruch oder Korrosion im Steckverbinder.

• Thermische Überlastung durch Montage nahe heißer Bauteile (z. B. Abgasanlage).

• Interner Spulendefekt durch Materialermüdung oder Feuchtigkeitseintritt.

Typische Fehlercodes bei defektem Kurbelwellensensor

Typische Fehlercodes nach OBD-II-Norm (Beispiele):

• P0335 – Kurbelwellenpositionssensor, Funktionsstörung Stromkreis.

• P0336 – Kurbelwellensensor-Signalbereich/-leistung.

• P0337 – Kurbelwellensensor Signal zu niedrig.

• P0338 – Kurbelwellensensor Signal zu hoch.

• P0339 – Zeitweise auftretender Fehler im Kurbelwellensensor.

Eventuelle Notlaufeigenschaften

• Bei Ausfall des Sensors gehen die meisten modernen Motorsteuergeräte in einen Notlaufmodus oder stellen den Motor komplett ab, um Folgeschäden zu vermeiden.

• Ältere Fahrzeuge versuchen teilweise, Ersatzwerte aus dem Nockenwellensensor herzuleiten, wodurch zumindest ein begrenzter Betrieb möglich sein kann (meist mit reduzierter Leistung und erhöhtem Kraftstoffverbrauch).

Diagnoseanleitung und Fehlersuche

1. Sichtprüfung durchführen

• Zustand des Sensors (Beschädigungen, Verschmutzungen, Abstand Sensor-Rad prüfen).

• Prüfung Kabel und Stecker auf Schäden oder Korrosion.

2. Spannungsmessung mit Oszilloskop (idealerweise)

• Messgerät: Oszilloskop mit geeigneter Einstellung (Zeitbasis/Drehzahl).

• Sensor anschließen und Motor starten (Anlasserbetrieb, wenn Motor nicht anspringt).

• Prüfen, ob ein sauberes sinusförmiges Signal erzeugt wird.

  • Niedrige Drehzahl: ca 8,0 V Spannungsspitzen.

  • Höhere Drehzahl: deutlich steigende Spannungsamplituden.

3. Widerstandsmessung (bei ausgeschaltetem Motor!)

• Typischer Widerstandswert induktiver Sensoren im Bereich von ca. 500 Ω – 1500 Ω.

• Unendlich hoher Widerstand → defekte Spule (Unterbrechung).

• 0 Ω (Kurzschluss) deutet auf internen Kurzschluss hin.

4. Abstand zum Impulsgeberrad prüfen

• Normalwert typischerweise ca. 0,8–1,5 mm (herstellerabhängig).

5. Signalprüfung bei Anlasserbetrieb

• Falls kein Signal oder sehr schwaches Signal: Sensor oder Kabel defekt, Abstand zu groß oder Sensor verschmutzt.

6. Vergleich mit Sollwerten aus Herstellerdaten

• Abgleich des Signals mit typischen Werten aus Reparaturleitfäden und Herstellerunterlagen.

Signalerklärung

• Regelmäßige Sinuswellen: Diese entstehen durch die vorbeilaufenden Zähne des Impulsgeberrades.

• Bezugsmarke: Der fehlende Zahn verursacht eine längere Lücke, die für die Motorsteuerung zur exakten Positionsbestimmung erforderlich ist. Diese Stelle erscheint als eine längere Signalpause mit größerem Abstand zwischen den Sinuswellen.

• Amplitude und Periodendauer: Das Signal ist symmetrisch um die Nulllinie (0 V). Die Höhe (Amplitude) und der Abstand zwischen den Wellen (Periodendauer) sind regelmäßig, solange die Motordrehzahl konstant bleibt.

  
  

Checkliste für ein perfektes Gutbild in der Praxis:

✅ Gleichmäßige Amplitude der Sinusschwingungen

✅ Stabile Frequenz (gleichmäßiger Abstand der Sinuswellen)

✅ Klar erkennbare Bezugsmarke (fehlender Zahn)

✅ Keine Unterbrechungen oder starke Verzerrungen im Signal

✅ Saubere Übergänge zwischen den Halbwellen (kein Rauschen oder Spikes)

Impulsgeberrad beschädigt

Mögliche Ursachen sind unter anderem:

• Korrosion/Rost (vor allem bei älteren Fahrzeugen oder aggressiver Umgebungseinwirkung wie Salz und Feuchtigkeit)

• Mechanische Schäden (z.B. Montagefehler, verbogene oder abgebrochene Zähne nach Reparaturen oder Fremdkörperkontakt)

• Verschleiß und Materialermüdung (selten, aber möglich durch Alterung)

• Spiel oder Lagerprobleme an Kurbelwelle oder Schwungrad, wodurch der Ring beschädigt wird.