En els motors de combustió, tant l'estalvi de combustible com el tractament dels gasos d'escapament no seria possible sense la presència de la sonda lambda. Gràcies a aquests sensors, la contaminació del motor es redueix dràsticament a més de ser agradable d'utilitzar.
La sonda lambda, també coneguda com a sensor d'oxigen, té la funció de mesurar la diferència entre el contingut d'oxigen dels gasos d'escapament i el contingut d'oxigen del medi ambient.
Aquest sensor deu el seu nom a la lletra λ (lambda) de l'alfabet grec, que s'utilitza per representar l'equivalència entre la relació aire-combustible real i la proporció ideal (o estequiomètrica) considerada d'una mescla. Quan el valor és inferior a un ( λ) significa que la quantitat d'aire és inferior a la ideal, de manera que la mescla és rica. Quan passa el contrari ( λ > 1 ), per tenir un excés d'aire, es diu que la mescla és pobre.
La relació ideal o estequiomètrica, utilitzant un motor de gasolina com a exemple, hauria de ser de 14,7 parts d'aire per una part de combustible. Tanmateix, aquesta proporció no sempre és constant. Hi ha variables que afecten aquesta relació, des de les condicions ambientals —temperatura, pressió o humitat— fins al propi funcionament del vehicle —rpm, temperatura del motor, variació de la potència requerida.
La sonda lambda, en informar la gestió electrònica del motor de la diferència de contingut d'oxigen en els gasos d'escapament i l'exterior, li permet ajustar la quantitat de combustible injectat a la cambra de combustió.
L'objectiu és aconseguir un compromís entre potència, economia de combustible i emissions, apropant la mescla el màxim possible a una relació estequiomètrica. En resum, aconseguir que el motor funcioni de la manera més eficient possible.
Com funciona?
La sonda lambda funciona amb més eficàcia a altes temperatures (almenys 300 °C), fet que ha determinat que la seva ubicació ideal és a prop del motor, just al costat dels col·lectors d'escapament. Avui dia, al costat del convertidor catalític es poden trobar sondes lambda, ja que tenen una resistència que permet escalfar-les independentment de la temperatura dels gasos d'escapament.
Actualment, els motors poden tenir dues o més sondes. Com a exemple, hi ha models que utilitzen sondes lambda situades abans i després del catalitzador, per tal de mesurar l'eficiència d'aquest component.
La sonda lambda està composta per diòxid de zirconi, un material ceràmic que quan arriba als 300 ºC es converteix en conductor dels ions d'oxigen. D'aquesta manera, la sonda és capaç d'identificar mitjançant una variació de tensió (mesurada en mV o mil·livolts) la quantitat d'oxigen present als gasos d'escapament.
Una tensió de fins a uns 500 mV indica una barreja magra, per sobre reflecteix una barreja rica. És aquest senyal elèctric el que s'envia a la unitat de control del motor, i el que fa els ajustos necessaris a la quantitat de combustible injectat al motor.
Hi ha un altre tipus de sonda lambda, que substitueix el diòxid de zirconi per un semiconductor basat en òxid de titani. Això no necessita una referència del contingut d'oxigen des de l'exterior, ja que pot canviar la seva resistència elèctrica en funció de la concentració d'oxigen. En comparació amb els sensors de diòxid de zirconi, els sensors basats en òxid de titani tenen un temps de resposta més curt, però d'altra banda, són més sensibles i tenen un cost més elevat.
Va ser Bosch qui va desenvolupar la sonda lambda a finals dels anys 60 sota la supervisió del Dr. Günter Bauman. Aquesta tecnologia es va aplicar per primera vegada a un vehicle de producció l'any 1976, en els Volvo 240 i 260.
Errors i més errors.
Actualment, la sonda lambda no té la millor reputació, tot i que la seva necessitat és indiscutible. La seva substitució, sovint innecessària, prové dels codis d'error generats per la gestió electrònica del motor.
Aquests sensors són més resistents del que semblen, de manera que, fins i tot quan apareixen codis d'error directament relacionats amb ells, poden derivar-se d'algun altre problema en la gestió del motor, que reflecteixi el funcionament del sensor. Com a precaució i per avisar de possibles mal funcionament del vehicle, la gestió electrònica del motor emet un error del sensor.
En cas de canvi, sempre és una bona idea optar per peces originals o de reconeguda qualitat. La importància d'aquest component és vital per al bon funcionament i salut del motor.