Dans le monde entier, les mesures visant à réduire les émissions polluantes liées aux véhicules à moteur à combustion interne, s’intensifient. Face à de nouvelles normes, comme la norme Euro 7 actuellement à l’état de proposition, les constructeurs automobiles n’ont d’autre choix que de faire évoluer les systèmes de traitement des gaz d’échappement de leurs véhicules.

Lire l’article du Figaro « Le commissaire européen Thierry Breton dévoile les critères plus sévères d’Euro 7 qui s’appliqueront aux véhicules dès 2025 »

De nouveaux catalyseurs, des sondes lambda amont et aval, des systèmes de recirculation des gaz (EGR), des capteurs de température, des filtres à particules (FAP), des sondes NOx, des catalyseurs de réduction NOx (SCR), sont les moyens d’aujourd’hui pour contribuer au respect de ces règlementations.

L’interaction mutuelle entre tous ces systèmes, oblige le moteur thermique à travailler autour du rapport stœchiométrique idéal (λ = 1). Lorsque le mélange air/carburant n’est pas parfait les émissions de polluants sont supérieures et le convertisseur catalytique va perdre de son efficacité.

Un contrôle permanent est donc nécessaire et permet de réaliser un dosage correct du moteur sur toutes les plages de fonctionnement.

Ainsi sont nées les sondes lambda à large bande.

La sonde lambda large bande : un principe de fonctionnement spécifique

Une sonde lambda large bande mesure la concentration d’oxygène résiduelle dans les gaz d’échappement, différemment des sondes classiques (dioxyde de titane ou zirconium). Elles sont adaptées pour mesurer la qualité du mélange air/carburant et produisent un signal proportionnel à ce ratio air/carburant. Une grande précision et une rapidité de mesure lui sont nécessaires.

Pour assurer son bon fonctionnement dans le véhicule, la sonde lambda à large bande a besoin d’être mise à température au moyen d’un circuit de chauffage intégré.

Le fonctionnement interne est différent d’une sonde classique. La sonde lambda large bande possède deux cellules internes spécifiques, une pour mesurer et une autre pour le pompage : dans la première une concentration en oxygène est mesurée puis convertie en un signal exprimé en millivolt, il est ainsi comparé à une tension de référence de 450 mV. Cette tension représente une valeur nominale associée à un rapport stœchiométrique de λ = 1.

Dans le cas où cette valeur s’éloigne de la tension de référence, la cellule de pompage ajoute ou retranche des ions d’oxygène vers la cellule de mesure afin qu’elle retrouve une concentration en oxygène acceptable. Une tension de 450 mV est ainsi maintenue.

Cette valeur de courant (mA) nécessaire à la cellule de pompage pour maintenir la concentration constante d’oxygène dans la cellule de mesure, représente une valeur sous forme linéaire du taux d’oxygène dans le mélange émis.

Pour vérifier le fonctionnement correct de la sonde lambda large bande, il est nécessaire d’utiliser un outil de diagnostic. Le menu des paramètres permet, en réalisant de légères accélérations, d’afficher un courant de pompage, symbolisé par un signe moins ou plus devant un chiffre. Il exprime ce courant de pompage en mA.

Lire également l’article Fiches-auto.fr « Sonde Lambda / sonde d’oxygène : fonctionnement »

Il est donc primordial pour les réparateurs indépendants de se former au contrôle de la Sonde Lambda large bande afin de pouvoir garantir son bon fonctionnement.

Contrôle de la sonde lambda large bande : cas de la Volkswagen Passat VII 1.6 TDI

Les experts de DAF Conseil se sont intéressés aux prélèvements et mesures sur la sonde lambda à large bande NTK notamment présente sur plusieurs modèles Audi, Skoda et Volkswagen.

Code article : 04L 906 262 A, la sonde est présente sur :

Le véhicule contrôlé est une VOLKSWAGEN PASSAT VII 1.6 TDI 88 kW, affichant plus de 30 000 kms au compteur.

• Localisation de la sonde Lambda large bande

La sonde lambda large bande est montée en arrière du moteur, après le turbocompresseur et avant le pot catalytique.

• Contrôles de la sonde lambda large bande

Afin de vérifier le bon fonctionnement de la sonde lambda large bande, il est tout d’abord nécessaire de vérifier le circuit de chauffage de la sonde, à l’aide d’un multimètre. Le contrôle se fait et à travers les 6 broches du connecteur situé dans le compartiment moteur, sur le côté gauche, près du réservoir de liquide de frein (la sonde n’a que 5 broches).

Connecteur du faisceau latéral à 6 broches :

La sonde a cinq fils, mais le connecteur est un connecteur à 6 voies. La raison réside dans les bornes 1 et 2, qui sont reliées par une résistance d’étalonnage intégrée dans le connecteur. Celle-ci compensera les tolérances de fabrication.

Sur la photo ci-dessous, on distingue les 5 fils sur la sonde lambda entourés par le « tube de protection » .

Pour vérifier l’alimentation de l’élément chauffant de la sonde lambda large bande, le multimètre doit être branché en position Voltmètre sur le connecteur de la sonde. Contact mis et moteur éteint, la pointe de touche noire du multimètre sur la borne négative de la batterie et la rouge sur la borne 5 du connecteur, une tension supérieure à 12V doit être relevée.

Pour vérifier la résistance du circuit de chauffage, il faut que le contact soit coupé et le moteur éteint. Débranchez le connecteur de la sonde et sélectionnez le multimètre en mode Ohmmètre. Pour prendre la mesure, le cordon noir doit être mis sur la borne 3 et le cordon rouge sur la borne 5 du connecteur.

Pour visualiser le contrôle électrique du circuit de chauffage, utilisez un oscilloscope et mettez la borne positive de la sonde de l’oscilloscope sur la borne 5, et la sonde électrique de référence à la masse, ceci, moteur au ralenti.

Ci-dessus, la commande du circuit de chauffage de la sonde lambda large bande en négatif présente une correspondance à un cycle d’environ 2 %, avec une fréquence de 100 Hz (la trace de la courbe indique une valeur de commande positive de 98,1 %).

• Exemples de Diagnostic

En simulant un débranchement du connecteur électrique, le moteur se retrouvera sans perte de puissance et surtout sans aucun voyant de dysfonctionnement allumé ; mais un code d’erreur va être généré : Sonde Lambda P0030 circuit chauffage.

En outre, en cas de court-circuit à la masse du fil de commande du circuit de chauffage, aucune perte de puissance n’apparaît sur le moteur et aucun voyant de dysfonctionnement ne s’allume, mais dans ce cas un code d’erreur sera aussi généré : Sonde Lambda P0031 circuit chauffage, court-circuit a la masse.

© TEKNE : Photos et schémas fournis par la société Tekne Consulting

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