SONDE LAMBDA EN AUTOMOBILE

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Définition

La sonde lambda est installée à l’avant du pot d’échappement catalytique. Sur les dernières générations de véhicules, il peut y en avoir une deuxième après le pot d’échappement catalytique, voire une troisième à l’avant. Ces dernières permettent une mesure plus précise de la valeur lambda.

Cette sonde mesure en permanence la quantité d’oxygène présente dans les gaz d’échappement :

Le symbole de la valeur du lambda est la lettre grec λ . Il donne un coefficient d’air lambda égal à 1 lorsque le rapport air essence est optimum, à savoir un dosage de 14,7 grammes d’air pour 1 gramme d’essence.
Sur un véhicule, la valeur lambda (λ ) doit être comprise entre 0,97 et 1,03. C’est la valeur que l’on retrouve sur le rapport du contrôle technique. Au-delà de ces valeurs, le taux de pollution est incorrect.

Schéma d’une sonde lambda

schema-interne-sonde-lambda
Légendes: 
 
 
  1. céramique active
  2. électrode extérieure ( gaz ) 
  3. électrode intérieure ( air ) 
  4. tube de protection 
  5. culot 
  6. passage de l’air  
  7. manchon de protection 
  8. ressort 
  9. trou de passage de l’air
  10. borne sortie positive 
  11. tube d’échappement 
  12. passage des gaz   
schema-interne-sonde-lambda-2
Légendes: 
 
13.  élément chauffant
14.  connexions ( 3 fiches )

Principe de fonctionnement d’une sonde lambda (Schéma)

Légendes: 
 
  1. air extérieur ambiant
  2. gaz d’échappement
  3. corps en céramique
  4. électrode extérieure
  5. électrode intérieure
  6. douille de la sonde
  7. tube d’échappement
 
 
A partir de 300° C , la céramique conduit les ions d’oxygène . Si la teneur en oxygène diffère des deux cotés du corps en céramique, une tension apparaît entre les deux surfaces transformées en électrodes 
schema-principe-de-fonctionnement-sonde-lambda

Courbe de tension en sortie de sonde

courbe-de-tension-en-sortie-de-sonde
U Tension sortie sonde 
λ Coefficient d’air 
R Richesse 
Ur Tension moyenne de régulation 
(cadre jaune) Zone de régulation de richesse
 
 
 
  • Lorsque le dosage est de 1/15 λ =1


  • Lorsqu’il y a excès d’air ( mélange pauvre )  λ >1 


  • Lorsqu’il n’y a pas assez d’air ( mélange riche )  λ <1

Fonctionnement d’une sonde lambda

Une fois le moteur en température, là où les sondes lambda mesurent la quantité d’oxygène dans les gaz d’échappement. La différence de teneur en oxygène entre les gaz d’échappement et l’air extérieur génère aux bornes de la sonde une tension électrique comprise entre 0,1 volt, mélange trop pauvre, et 0,9 volt, mélange trop riche.

Ces sondes ont la particularité de réagir à toutes les compositions du mélange carburé :

Toute modification de la composition des gaz d’échappement entraîne une variation de tension aux bornes de la sonde lambda.
Elle envoie ces informations au calculateur moteur qui corrige la quantité d’essence à injecter en permanence, afin de maintenir constant le mélange air carburant, correspondant à la valeur lambda optimum.
La régulation de cette richesse permet de maintenir la composition des gaz d’ échappement, ce qui entraîne un traitement des différents polluants (Hc,Nox,Co) par le pot d’échappement catalytique.

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Symptômes d’une sonde lambda défaillante

Une sonde lambda défaillante se manifeste ainsi :
 
  • on ressent une perte de performances du véhicule,
  • le témoin gestion moteur est allumé,
  • une augmentation de la consommation d’essence de 10 % ou plus est constatée ainsi qu’une augmentation des polluants,
  • le véhicule est refusé au contrôle technique,
  • le ralenti est instable

Ces sondes ont la particularité de réagir à toutes les compositions du mélange carburé :

Toute modification de la composition des gaz d’échappement entraîne une variation de tension aux bornes de la sonde lambda.
Elle envoie ces informations au calculateur moteur qui corrige la quantité d’essence à injecter en permanence, afin de maintenir constant le mélange air carburant, correspondant à la valeur lambda optimum.
La régulation de cette richesse permet de maintenir la composition des gaz d’ échappement, ce qui entraîne un traitement des différents polluants (Hc,Nox,Co) par le pot d’échappement catalytique.

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Prix d’une sonde lambda

Les prix d’une sonde lambda comme tout autre pièce varient selon l’endroit où l’on achète. Comptez entre 100 et 200 € selon les marques de véhicules.

Le temps de remplacement est de 1 à 2 heures environ suivant les modèles de véhicules et la difficulté d’accès pour le démontage et le remontage. (Le grippage de la sonde peut rendre difficile l’intervention et ceux même avec des produits dégraissants).

En outre, une reprogrammation du calculateur peut être nécessaire sur certains véhicules.

Sources: Fiches-auto / Educauto.fr / Ooreka / AFORPA / profauto.fr
C’est la fin de cet article sur la sonde lambda en automobile, retrouvez tous mes articles de mécanique “ICI“. (Cet article peut faire l’objet de modifications à tout moment)
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