Sonde lambda (λ)

Généralités :

 Les directives sur les gaz d'échappement de plus en plus sévères obligent l'industrie automobile à réduire toujours plus les émissions de gaz d'échappement des véhicules. C'est la raison pour laquelle des catalyseurs trois voies sont montés dans quasiment tous les véhicules à moteur à essence. Pour obtenir un bon taux de conversion du catalyseur et un fonctionnement optimal du moteur, le mélange air-carburant doit être surveillé et adapté en permanence. La sonde lambda et le calculateur moteur assurent cette tâche.

Fonction

Pour obtenir une combustion complète optimale, le mélange air-carburant doit présenter un rapport d'environ 1/14,5. Ce rapport est également désigné par λ (lambda) = 1. Afin de garantir en permanence un rapport optimal, la sonde lambda mesure la teneur en oxygène résiduel dans les gaz d'échappement. Selon l'oxygène résiduel, un mélange pauvre ou riche est indiqué au calculateur moteur par le biais de la tension. Le calculateur régule la composition du mélange avec ces données de mesure. Ce système est qualifié de système de régulation fermé.

Deux types de sondes

La mesure de la teneur en oxygène résiduel est effectuée avec deux types de sondes lambda :

1. Sonde au dioxyde de zirconium

L'élément au dioxyde de zirconium est en contact direct avec les gaz d'échappement par le biais de sa face externe protégée par une douille. La face interne est en contact avec l'air ambiant. Les deux faces de l'élément sont revêtues d'une couche de platine qui sert d'électrode.
Les ions d'oxygène passent cette couche de platine et laissent une tension. A partir d'une température de 300°C, l'élément en dioxyde de zirconium est conducteur d'ions d'oxygène. Si la teneur en oxygène est différente sur la face externe et la face interne, il en résulte une tension qui sert de grandeur de mesure pour le calculateur moteur.
Tension élevée = mélange riche
Tension faible = mélange pauvre


2. sondes au dioxyde de titane

Elle ne génère aucune tension mais fonctionne avec une résistance variable. La résistance de l'élément en dioxyde de titane change également selon la variation de la teneur en oxygène résiduel. Si l'on applique une tension à l'élément, la tension de sortie indique la concentration d'oxygène correspondante dans les gaz d'échappement. Par rapport à la sonde au dioxyde de zirconium, la sonde au dioxyde de titane n'a pas besoin d'air de référence et présente par conséquent des dimensions plus petites.
Elles se distinguent par le fait que la sonde au dioxyde de zirconium génère une tension tandis que la sonde au dioxyde de titane doit en revanche être alimentée en tension.

Les deux types de sondes lambda sont dotés d'un élément chauffant permettant d'atteindre rapidement la température de travail.
La régulation lambda est coupée pendant le démarrage à froid, la phased'échauffement et à pleine charge.


Conséquences en cas de défaillance

En cas de défaillance de la sonde lambda, les symptômes suivants peuvent apparaître :

■ consommation de carburant élevée
■ puissance moteur non conforme
■ émissions de gaz d'échappement (AU) élevées
■ allumage du voyant moteur
■ enregistrement d'un code défaut

 Une défaillance peut avoir différentes causes :

■ courts-circuits intérieurs et extérieurs
■ absence de masse / d’alimentation
■ surchauffe
■ dépôts / encrassement
■ endommagement mécanique
■ utilisation de carburant / d'additifs au plom


Recherche de défauts

Lors de la recherche des défauts, il est nécessaire de tenir compte des étapes de contrôle suivantes :

1. Contrôle visuel de l'absence d'endommagement, de la bonne fixation et de la pose correcte
    des connecteurs, contacts enfichables et câbles.
2. Lecture de la mémoire des défauts
3. Contrôle à l'aide de l’oscilloscope