I forbrenningsmotorer ville både drivstoffbesparelse og eksosbehandling ikke vært mulig uten tilstedeværelsen av lambdasonden. Takket være disse sensorene reduseres motorforurensningen drastisk i tillegg til at den er behagelig å bruke.
Lambdasonden, også kjent som oksygensensor, har som funksjon å måle forskjellen mellom oksygeninnholdet i avgassene og oksygeninnholdet i omgivelsene.
Denne sensoren skylder navnet sitt til bokstaven λ (lambda) fra det greske alfabetet, som brukes til å representere ekvivalensen mellom det faktiske luft-drivstoff-forholdet og det betraktede ideelle (eller støkiometriske) forholdet til en blanding. Når verdien er mindre enn én ( λ ) betyr at mengden luft er mindre enn ideell, så blandingen er rik. Når det motsatte skjer ( λ > 1 ), for å ha overflødig luft, sies blandingen å være dårlig.
Det ideelle eller støkiometriske forholdet, med en bensinmotor som eksempel, bør være 14,7 deler luft til en del drivstoff. Denne andelen er imidlertid ikke alltid konstant. Det er variabler som påvirker dette forholdet, fra miljøforhold - temperatur, trykk eller fuktighet - til driften av selve kjøretøyet - turtall, motortemperatur, variasjon i nødvendig effekt.
Lambdasonden, ved å informere motorens elektroniske ledelse om forskjellen i oksygeninnhold i eksosgassene og utsiden, lar den justere mengden drivstoff som sprøytes inn i forbrenningskammeret.
Målet er å oppnå et kompromiss mellom kraft, drivstofføkonomi og utslipp, og bringe blandingen så nært som mulig til et støkiometrisk forhold. Kort sagt, få motoren til å fungere så effektivt som mulig.
Hvordan det fungerer?
Lambdasonden fungerer mest effektivt ved høye temperaturer — minst 300 °C — som har bestemt at dens ideelle plassering er nær motoren, rett ved siden av eksosmanifoldene. I dag finnes lambdasonder ved siden av katalysatoren, da de har en motstand som gjør at de kan varmes opp uavhengig av eksostemperaturen.
For øyeblikket kan motorer ha to eller flere sonder. Som et eksempel er det modeller som bruker lambda-prober plassert før og etter katalysatoren, for å måle effektiviteten til denne komponenten.
Lambdasonden er sammensatt av zirkoniumdioksid, et keramisk materiale som når den når 300 ºC blir en leder av oksygenioner. På denne måten er sonden i stand til å identifisere ved hjelp av en spenningsvariasjon (målt i mV eller millivolt) mengden oksygen som finnes i avgassene.
En spenning opp til ca. 500 mV indikerer en mager blanding, over det reflekterer den en rik blanding. Det er dette elektriske signalet som sendes til motorens kontrollenhet, og som gjør de nødvendige justeringene av mengden drivstoff som sprøytes inn i motoren.
Det finnes en annen type lambdasonde, som erstatter zirkoniumdioksid med en titanoksidbasert halvleder. Dette trenger ikke en referanse av oksygeninnholdet fra utsiden, da det kan endre sin elektriske motstand avhengig av oksygenkonsentrasjonen. Sammenlignet med zirkoniumdioksidsensorer har titanoksidbaserte sensorer kortere responstid, men på den annen side er de mer følsomme og har en høyere kostnad.
Det var Bosch som utviklet lambdasonden på slutten av 1960-tallet under oppsyn av Dr. Günter Bauman. Denne teknologien ble først brukt på et produksjonskjøretøy i 1976, i Volvo 240 og 260.
Feil og flere feil.
Nå for tiden har ikke lambdasonden det beste ryktet, selv om behovet er udiskutabelt. Dens erstatning, ofte unødvendig, kommer fra feilkoder generert av motorens elektroniske styring.
Disse sensorene er mer motstandsdyktige enn de ser ut til, slik at selv når feilkoder som er direkte relatert til dem vises, kan de skyldes et annet problem i motorstyringen, noe som reflekterer sensorens funksjon. Som en forholdsregel og for å advare om mulige kjøretøyfeil, utsteder den elektroniske motorstyringen en sensorfeil.
Ved bytte er det alltid en god idé å velge originale eller anerkjente kvalitetsdeler. Viktigheten av denne komponenten er avgjørende for riktig funksjon og helse til motoren.