Manutenzione della sonda lambda

La Sonda Lambda è un sensore presente nei motori a ciclo Otto con catalizzatore a tre vie, utilizzato per rilevare i livelli di combustibile, di gas e di aria. La rilevazione attuata da questo sensore è essenziale per valutare il consumo di carburante, le potenzialità del motore e l’opportunità delle emissioni inquinanti (che devono rientrare nei limiti previsti dalla legge).

La sonda lambda è capace di rilevare la presenza di ossigeno all’interno del gas di scarico e di confrontarla con la quantità di ossigeno presente nell’ambiente (la sonda è  dotata infatti di due estremità, una rivolta alla rilevazione interna al motore ed una rivolta a quella ambientale).

In condizioni ottimali, in un motore a ciclo Otto, sono richiesti 14 kg di aria per ogni singolo kd di benzina (ossia 11 metri cubi). Questo fabbisogno viene nominato valore Lambda, contraddistinto dal simbolo  “λ”.

Si possono verificare tre situazioni lambda:

  • λ = 1  combustione stechiometrica, ossia ottimale; 
  • λ < di 1  eccesso di combustibile; 
  • λ > di 1  eccesso d'aria.

Funzioni sonda lambdaSonda lambda in titanio

Dopo la rilevazione, la sonda invia un segnale elettrico mirato a regolare i valori in funzione dei dati ottenuti.

Si differenziano due tipi di sonde lamba a seconda del materiale utilizzato, ossia quelli allo zirconio e quelli all'ossido di titanio. Le due tipologie non sono intercambiabili, perché hanno dimensioni e dispositivi di rilevazione molto differenti. Il funzionamento di questi sensori e molto sofisticato, ciò che in questa sede è importante sottolineare – più che i tecnicismi di funzionamento – sono gli espetti pratici da dedicare alla manutenzione.

Si consideri, infatti, che il funzionamento efficace ed affidabile della sonda lambda è fondamentale per ottimizzare i consumi di carburante, garantire le prestazioni del motore e mantenere le emissioni inquinanti entro i limiti consentiti. Considerata la loro fondamentale importanza, le sonde devono essere sottoposte a periodici controlli.

Sonda lambda usataTra i 60.000 e gli 80.000 km percorsi è assolutamente necessaria la sostituzione della sonda, altrimenti potrebbero verificarsi alterazioni dei consumi e della guida, oltre che un aumento delle emissioni inquinanti e delle scarse performance su strada. Ovviamente ogni modello di vettura ed ogni casa produttrice, potrà presentare proprie tipologie di sonde, dalle diverse caratteristiche, ma quanto specificato in questa guida sarà sufficientemente valido per avere una visione d’insieme.

Entrando in dettaglio, la sonda lambda consiste in un corpo in ceramica speciale, con una superfice sottilissima permeata di elettrodi di platino permeabili al gas. Il materiale poroso, consente la diffusione dell’ossigeno contenuto nell’aria, dall’altra la ceramica diventa conduttiva raggiunti i 300 gradi centigradi. In entrambe le superfici gli elettrodi procedono con la rilevazione, valutando eventualmente la mancanza o l’eccesso di  aria. Sostanzialmente la differenza è che le sonde in titanio variano la resistenza, mentre quelle zirconio variano la tensione. Generalmente sono maggiormente utilizzate le sonde lambda in zirconio. La collocazione della sonda è prima del catalizzatore, all’interno del tubo di scarico.

Sonda lambda nuova BoschL’usura della sonda, che abbiamo prima indicato tra i 60.000 e gli 80.000 km, interviene direttamente sul rivestimento in platino che subisce un deperimento termico e chimico in relazione all’utilizzo. In queste condizioni, potrebbe verificarsi un ritardo di attivazione della sonda (non più al raggiungimento di 250° /300°) con conseguenti guasti.

Altre cause di deterioramento della sonda possono essere gli eccessivi viaggi di brevi tratte, l’utilizzo erroneo di carburante piombato, la presenza di olio non combusto nel motore, l’usura di parti meccaniche e guarnizioni, ossidazione delle componenti del tubo di scarico e disfunzioni di combustione.

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