Che cos’è la Sonda Lambda nelle auto? A cosa serve? Perché è importante?

La sonda lambda, detta anche sensore di ossigeno, è un componente che legge la quantità di ossigeno presente nei gas di scarico. È composta da due estremità metalliche che ospitano due sensori e un cavo che varia di lunghezza da modello a modello. La sonda è un sensore molto importante per mantenere ideale l’efficienza dello scappamento e del catalizzatore.

Come si usa e quali risultati si ottengono?

L’utilizzo è semplice! Grazie al rilevatore esagonale e alla filettatura inserita nell’impianto del gas di scarico dove sono registrate le emissioni della vettura. Sono presenti due rilevatori ed il risultato va paragonato con l’aria dell’ambiente. I risultati sono tre!
Nel caso di combustione stechiometrica λ=1, il rapporto tra ossigeno e gas è paritario. Se presentato un eccesso d’aria λ>1 la miscela è magra. Se si rileva un eccesso di carburante λ<1 la miscela è grassa.

Il sensore di ossigeno rileva l’ossigeno restante che si trova nei gas di scarico e manda l’esito alle centralina elettronica dell’automobile. All’aumentare della differenza tra scarico e atmosfera, aumenta anche il segnale di tensione. Le miscele magre rilasciano grandi quantità di ossigeno ed il segnale di tensione della lambda è basso.
Miscele ricche rilasciano quantità inferiori di ossigeno e il segnale di tensione risulta essere alto. L’uscita del sensore varia da 0,1 volt (magro) a 0,9 volt (ricco). Una miscela aria-carburante perfettamente bilanciata, stechiometrica, di 14,7: 1 produce una potenza di 0.5 volt. Quando la lettura del sensore è ricca, il computer appoggia la miscela aria-carburante del motore. Quando la lettura è ricca, il computer impoverisce la miscela.

Le condizioni della lambda per risultati veritieri!

Per generare un segnale accurato la lambda deve funzionare ad una temperatura di 400°C. Gli attuali dispongono di un elemento riscaldante incorporato per riscardarli e mantenerli caldi al minimo e in condizioni di carico leggero. Il riscaldatore è controllato dallla centralina elettronica dell’auto. IL riscaldatore non è sempre acceso, è la centralina dell’auto che apre e chiude i cicli di lavoro, la terra per il circuito di riscaldamento, se necessario.

L’importanza della sonda lambda

Fondamentale per l’auto, svolge la funzione supplementare del catalizzatore.

Nelle macchine più moderne le lambda sono due. Una posta a monte del catalizzatore e l’altra a valle. La prima gestisce la miscela ossigeno-benzina del motore in modo da salvaguardarne la sua stechiometria. La seconda controlla il lavoro svolto dalla prima.

La presenza di ossigeno all’interno dei gas di scarico è manifestata dalla lambda a valle del catalizzatore.

Purchè una macchina funzioni ci sono molti meccanismi che lo permettono. Uno dei tanti è quello che fa sì che pistoni e bielle producono la forza necessaria che spinge l’auto. La forza viene generata dalla miscela dell’ossigeno e combustibile che permette al catalizzatore di essere il più efficiente possibile. Esistono vari tipi di lambda.

Sensore di ossigeno di biossido di zirconio

I sensori di ossigeno di biossido di zirconio sono i più comunemente usati. Questi hanno un elemento in zirconio, elettrodi di platino e un riscaldatore. L’elemento di zircone ha un lato esposco al flusso di scarico. L’altro lato è aperto all’atmosfera attraverso i fili del sensore. Ogni lato ha un elettrodo di platino attaccato all’elemento di biossido di zirconio. Essi conducono la tensione generata. La contaminazione o la corrosione degli elettrodi degli elementi di platino o di zircone riduce l’uscita del segnale di voltaggio . Questo tipo di lambda viene definito anche sensore a portata ridotta perchè non è in grado di rilevare le piccole variazioni del contenuto di ossigeno prodotte da lievi variazioni della miscela aria-carburante.

Sensore di biossido di titanio

Un altro tipo di lambda è il sensore di biossido di titanio che si trova su alcuni veicoli. Questi sensori non generano un segnale di tensione.Si comportano come un resistore variabile. Alterano un segnale di riferimento a 5 volt fornito dal modulo di controllo. I sensori di titanio inviano un segnale a bassa tensione con basso contenuto di ossigeno e un segnale ad alta tensione con alto contenuto di ossigeno. Questa lambda non necessita di un riferimento di aria esterna. Ciò elimina la necessità di sfiato interno verso l’esterno.

Sensore aria-carburante A/F

Un altro tipo di lambda è il sensore aria-carburante (A/F). Anche se un sensore rapporto aria-carburante sembra un lambda convenzionale, internamente è diverso. Funziona anche diversamente, la sua uscita di tensione aumenta quando la miscela diventa più magra. Il sensore non produce direttamente un segnale di tensione, piuttosto cambia corrente. Un circuito di rilevamento nella centralina elettronica dell’auto monitorala variazione e l’intensità del flusso di corrente dal sensore A/F. Quest’ultimo genera un segnale di tensione proporzionale al contenuto di ossigeno di scarico. Basato sul segnale di tensione la centralina è in grado di calcolare il rapporto aria-carburante e di regolare rapidamente la quantità di carburante richiesta per mantenere un rapporto stechiometrico.

L’ampia gamma di operazioni consente al sensore di misurare in condizioni estreme. Quando c’è un eccesso d’aria, il contenuto di ossigeno dello scarico è superiore a quello che un lambda convenzionato è in grado di misurare.

Un sensore A/F funziona anche a una temperatura molto più elevata, di circa 650°C. Il circuito di rilevamento misura sempre la direzione e la quantità di corrente prodotta.
Quando la miscela ha un rapporto stechiometrico, il sensore non genera corrente. nel caso in cui la miscela del carburante è ricca l’A/F produce un flusso di corrente negativo. Una miscela magra produce un flusso di corrente positivo.

Perchè il sensore lambda è importante per l’inquinamento?

Il sensore di ossigeno è essenziale se si tiene all’ambiente. Va controllata e nel caso sostituita. I prezzi del sensore lambda vanno da €30 a €100 in base ai vari modelli. Con ricerche su internet si trovano prezzi molto ragionevoli ed economici. È impossibile da pulire o sistemare a causa delle microparti da cui è composta. Il sensore di ossigeno assicura un consumo ideale e consente la diminuzione dell’emissione del monossido di carbonio. Fa sì che ci sia un ideale consumo di carburante. Se in ottime condizioni permette di soddisfare i regolamenti antinquinamento, Norme Euro. È essenziale far controllare il sensore di ossigeno ad ogni revisione che si effettua.