Die Kleinstpartikel messen
Moderne Verbrennerfahrzeuge weisen zur Reduktion schädlicher Abgasanteile richtiggehende Chemiefabriken auf. Nebst der Filtrierung von Partikeln wie Russ bei direkteingespritzten Ottowie Dieselmotoren werden mit Katalysatoren beschichtete Monolithen eingesetzt, um die Oxidation oder Reduktion von Bestandteilen umzusetzen. Während der Partikelfilter eine geschlossene Wabenstruktur aufweist und das Abgas durch die Keramikwände diffundieren muss (und damit grössere Partikel zurückgehalten werden), passiert der Abgasstrom einen Oxidations- oder Dreiwegekatalysator in Kanälen, deren Oberflächen mit einem Wash-Coat vergrössert wurden und auf denen die Oxidations- und Reduktionsmittel aufgedampft sind.
Zweite Lamdasonde Um die Funktionsweise zu prüfen, wird beispielsweise nach dem Katalysator eine zweite Lambdasonde verbaut, um den Restsauerstoff im umgewandelten Abgas zu prüfen und damit festzustellen, ob das System einwandfrei funktioniert. Das OBD-System hat zudem die Aufgabe, die Umwandlung nicht nur zu überwachen, sondern dank einem standardisierten Code einen Fehler im Steuergerät zu setzen, der auch von markenfreien Testgeräten ausgelesen werden kann. Dadurch können Werkstattprofis auch bei Fremdmarkenfahrzeugen die abgasrelevanten Systeme abfragen und den Fehlercode auslesen und die fehlerhaften Sensoren oder Aktoren finden.
Die Schadstoffe Kohlenwasserstoffe (HC), Stickoxide (NOx) wie Kohlenmonoxid (CO) werden in einem Dreiwegekatalysator bei Lambda-1-Betrieb beinahe vollständig umgewandelt. Bei Dieselmotoren sind SCR-Katalysatorsysteme verbaut, um die NOx-Konzentration durch Eindosieren von AdBlue (wässrige Harnstofflösung, die zu Ammoniak NH3 im Abgasstrang umgewandelt wird) massiv zu reduzieren. Damit bleiben im Abgas von direkteinspritzenden Otto- wie Dieselmotoren einzig Partikel/Feinstaub (PM, particulate matter) übrig, die durch den Partikelfilter aufgenommen und durch Regeneration verbrannt werden. Wie erwähnt, diffundiert das Abgas durch die Zellwände und die grösseren Partikel werden im Filter zurückbehalten. Die häufigste Überwachungsmöglichkeit im Fahrzeug ist ein Differenzdrucksensor, der den Abgasdruck vor und nach dem Dieselpartikelfilter (DPF) misst und im Steuergerät analysiert. Wenige Hersteller verbauen bereits Partikelanzahlsensorik in den Abgasstrang.