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Reflux de gaz non brûlés dans l'admission

 But :

Les moteurs à catalyseur trois voies sont d’une grande efficacité à la condition qu’ils fonctionnent dans une plage de dispersion inférieure à 1% du rapport air/essence (stoechiométrique).

Pour cette raison il est nécessaire de recourir à la régulation de richesse permanente afin de garantir un mélange optimal en toutes plages d’utilisation.

Pour ce faire  il faut mesurer et corriger constamment le débit de carburant en fonction de la richesse des gaz.

Et c’est la sonde lambda appelée aussi sonde de richesse qui assure cette mesure. C’est que l’on appelle la carburation en circuit fermé.

 Conception :

Tout d’abord elle fonctionne par le principe de la cellule galvanique à concentration d’oxygène à électrolyte solide.

C’est un peu chinois mais on va tenter de décortiquer cela.

L’électrolyte solide se compose d’une partie en céramique en dioxyde de zirconium. Fermée d’un côté mais imperméable au gaz de l’autre.

Des deux côtés la surface est munie d’électrodes en platine perméables aux gaz. Ces électrodes agissent comme un petit catalyseur afin d’être amenés en équilibre stoechiométrique.

Du côté de  exposé aux gaz il y aune couche de céramique poreuse afin de prévenir l’encrassement.

Un tube en métal comportant des fentes protège le tout.

L’espace intérieur de la sonde est en contact avec l’air extérieur afin de servir de référence.

Certaines sonde sont équipées d’un chauffage afin d’être plus rapidement en température de service.

 Fonctionnement de la sonde :

La céramique utilisée conduit les ions d’oxygène à partir d’une température d’environ 300°C. Si la concentration d’oxygène est différente des deux côtés de la sonde, une tension électrique apparaît.

Cette tension permet de déterminer la différence de concentration d’oxygène des deux côtés de la sonde.

La teneur en oxygène résiduel des gaz d’échappement dépend du rapport air/carburant du mélange.

Même en mélange riche les gaz contiennent encore 0,2 - 0,3 % d’oxygène. Ce phénomène permet d’utiliser la concentration d’oxygène comme référence pour le rapport air/ carburant ; soit la richesse du mélange.

La tension fournie par la sonde peut atteindre en mélange riche 800 à 1000 mV, en  mélange pauvre 100mV. Le passage de la plage riche à la plage pauvre se situe entre 450 et 500 mV.

Ces valeurs s’appliquent  à la température idéale de fonctionnement qui est de 600°C. A 300°C il faut une seconde à la sonde pour réagir et envoyer les infos à l’électronique et que 50 ms à 600°C.

C’est pour cette raison qu’après le démarrage et jusqu’à 300°C le système de régulation et mis hors circuit.

 Fonctionnement de la régulation de la richesse :

La sonde de richesse transmet un signal de tension à l’électronique qui à son tour indique au conditionneur de mélange (dispositif d’injection) la nécessité d’appauvrir ou d’enrichir le mélange.

A cet effet le seuil de régulation et souvent fixé aux alentours de 500mV.

Si la tension fournie pas la sonde est inférieure à cette valeur (trop pauvre), le débit de carburant est augmenté. Si la valeur est dépassée (trop riche), le débit de carburant est diminué.

 Comment vérifier une sonde :

Si c’est une sonde équipée de chauffage, contrôler qu’elle soit alimentée.

Une fois la voiture en température de fonctionnement, brancher un voltmètre et vérifier la tension qui doit se situer aux alentours de 500mV.

Faire varier la charge du moteur afin de voir si la sonde réagit. Il y a un temps mort qui peut aller jusqu’à une seconde et qui va passer à quelques millisecondes en charge élevée.

On peut aussi la vérifier sur un établit en faisant varier la flamme d’un chalumeaux. C’est un contrôle assez sommaire mais qui nous indique juste si la sonde travaille.

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