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    Sonde LambdaLa sonde Lambda est un composantindispensable pour la rgulation et la mesurede la composition des gaz d'chappement. Lebut est de respecter les seuils d'missionimposs par la lgislation. La solution retenueconsiste mesurer la teneur rsiduelle enoxygne des gaz d'chappement.

    Pour que la combustion soit optimale, unmoteur diesel est aliment avec un rapportcarburant-air > 1, autrement dit avec unexcdent d'oxygne. = 1 correspond unrapport de 1 kg de carburant pour 14,7 kgd'air.

    La sonde lambda se trouve l'entre du cartercommun au filtre particules diesel (DPF) etau catalyseur d'oxydation.

    Sonde de rgulation caractristiquecontinue

    La sonde de rgulation caractristiquecontinue est une sonde Lambda large bandede type LSU 4.9 de la socit Bosch. Cettesonde Lambda large bande est place enamont du catalyseur proche du moteur.

    La sonde large bande permet de dterminerla concentration d'oxygne dans les gazd'chappement dans une plage tendue etd'estimer ainsi le rapport air/carburant dans lachambre de combustion.

    La sonde large bande effectue des mesuresprcises non seulement = 1 mais aussidans les plages de mlange riche ( < 1) etpauvre ( > 1). Elle fournit un signal lectriquenet et constant dans la plage de = 0,7 = ( = air).

    Le connecteur de la sonde comporte 5broches. L'affectation des broches dans lebotier de connecteur est la suivante :

    Courant de pompage (+)

    Courant de pompage et tension Nernst (-)

    Chauffage (-)

    Chauffage (+)

    Tension Nernst (+)

    3 Le connecteur de la sonde Lambdaintgre une rsistance d'talonnagecompensant les tolrances de fabrication.Cette rsistance est relie au contact encoreinoccup. 1

    109 - Sonde de rgulation caractristique continue

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    La cellule de mesure est constitue d'unecramique base de dioxyde de zirconium(ZrO2). Elle combine une cellule deconcentration Nernst (lment sensible defonction identique celle d'une sondeLambda saut de tension) et une cellule depompage qui transporte les ions d'oxygne.

    La cellule de pompage d'oxygne (repres 7,11 et 12) et la cellule de concentration Nernst(repres 4, 5 et 6) sont positionnes de faon obtenir entre les deux une fente de diffusion(8) de l'ordre de 10 50 m. Cette fentecommunique avec les gaz d'chappement parun canal d'arrive (9). L'un des cts de lacellule de concentration Nernst est reli l'atmosphre ambiante par un canal d'air derfrence (3) et un orifice. L'autre ct estexpos aux gaz d'chappement contenusdans la fente de diffusion (8).

    Les gaz d'chappement parviennent entraversant le trou d'entre des gaz dans lafente de diffusion de la cellule deconcentration Nernst. On obtient de la sortedans la fente de diffusion la mmeconcentration d'oxygne que dans les gazd'chappement. Pour assurer le rglage lavaleur = 1 dans la fente de diffusion, la cellulede concentration Nernst compare les gazd'chappement contenus dans la fente dediffusion avec l'air ambiant prsent dans leconduit d'air de rfrence.

    3 Il est primordial pour que l'air ambiantpuisse parvenir dans le conduit d'air derfrence que la connexion lectrique de lasonde Lambda reste propre et donc exemptede salets. Il convient pour cette raison deveiller ce qu'aucun produit n'entre encontact avec le connecteur (produit de lavage,produit de conservation, etc.). 1

    110 - Constitution de la sondeLambda large bande

    Index Explication Index Explication

    1 Couche d'isolation 8 Fente de diffusion

    2 Elment chauffant 9 Barrire de diffusion poreuse

    3 Conduit d'air de rfrence 10 Trou d'entre des gaz

    4 Electrode intrieure de la cellule de rfrence 11 Couche cramique en ZrO25 Couche cramique en ZrO2 12 Electrode extrieure cellule de

    pompage d'oxygne

    6 Electrode extrieure de la cellule de rfrence 13 Couche de protection

    7 Electrode intrieure cellule de pompaged'oxygne

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    L'application d'une tension de pompage entreles lectrodes extrieure (2) et intrieure (3) dela cellule de pompage d'oxygne permet l'oxygne contenu dans les gazd'chappement de traverser la barrire dediffusion poreuse et de pntrer dans la fentede diffusion et d'en sortir. Un circuitlectronique de traitement (9) du botier DDErgule, l'aide de la cellule de concentrationNernst, la tension applique la cellule depompage de telle sorte que la compositiondes gaz d'chappement dans la fente dediffusion reste en permanence sur la valeur = 1. Dans le cas de gaz d'chappementpauvres, la cellule de pompage prlve des

    ions oxygne de la fente de diffusion. Dans lecas de gaz d'chappement riches, des ionsoxygne (issus de la dcompositioncatalytique de CO2 et de H2O au niveau del'lectrode positive de la cellule de pompage)sont prlevs des gaz d'chappement ettransports dans la fente de diffusion. Quand = 1, il n'y a aucun transport d'ions oxygne.Le courant de pompage est nul. Le courant depompage est proportionnel la concentrationd'oxygne dans les gaz d'chappement et estdonc reprsentatif du rapport air/carburant .

    111 - Sonde Lambda large bande en cas de mlange pauvre

    Index Explication Index Explication

    1 Tuyau d'chappement 7 Borne moins du chauffagede la sonde Lambda

    2 Borne plus de la cellule de pompage d'oxygne(lectrode extrieure)

    8 Courant de pompage en mA(rouge = plus)

    3 Borne moins de la cellule de pompaged'oxygne (lectrode intrieure)

    9 Circuit de traitement

    4 Borne moins de la cellule de rfrence(lectrode extrieure)

    10 Tension de rfrence en V ( 450 mV = rouge)

    5 Borne plus de la cellule derfrence (lectrode intrieure)

    11 Flux d'ions d'oxygne d aucourant de pompage

    6 Borne plus du chauffage de lasonde Lambda

    O2 Ions d'oxygne

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    113 - Sonde Lambda large bande quand = 1

    Index Explication Index Explication

    1 Tuyau d'chappement 7 Borne moins du chauffage de lasonde Lambda

    2 Borne plus de la cellule depompage d'oxygne (lectrodeextrieure)

    8 Courant de pompage en mA(gris = nul)

    3 Borne moins de la cellule depompage d'oxygne (lectrodeextrieure)

    9 Circuit de traitement

    4 Borne moins de la cellule derfrence (lectrode extrieure)

    10 Tension de rfrence en V(450 mV = vert)

    5 Borne plus de la cellule derfrence (lectrode intrieure)

    11 Flux d'ions d'oxygne d aucourant de pompage

    6 Borne plus du chauffage de lasonde Lambda

    O2 Ions d'oxygne

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    Le diagramme qui suit montre l'volution ducourant de pompage en fonction du rapportair/carburant .

    114 - Diagramme courant de pompage / rapport air/carburant

    Index Explication

    A Courbe caractristique

    1 Rapport air/carburant 2 Courant de pompage