Breedband lambdasonde

Breedband lambdasonde

Met de eis naar vermindering van het verbruik en de emissie kwam ook de noodzaak op om motoren buiten het stoichiometrische werkpunt geregeld te laten lopen. Om die reden werden zogenaamde breedbandsondes ontwikkeld.

Deze lineaire lambdasondes kunnen een signaal afgeven dat in directe verhouding staat met het restzuurstofgehalte van het uitlaatgas. Dit signaal staat via een brede lucht-brandstofverhouding ter beschikking.

Het uitgangssignaal komt overeen met de pompstroom die noodzakelijk is om in een meetkamer een constant zuurstofgehalte (lambda = 1 komt overeen met 450 mV) in te stellen. Hoe verder het indringende uitlaatgas van deze waarde afwijkt, hoe groter de pompstroom is en daardoor ook het uitgangssignaal van de sonde.

De breedband-lambdasonde biedt de volgende voordelen:

• snel bedrijfsklaar
• monolithisches element met geïntegreerde verwarmer
• hermetische structuur betekent zelf gegenereerde zuurstofreferentie
• temperatuurbestendigheid
• hoge betrouwbaarheid

Deze sondes worden bij benzinemotoren als regelsonde gebruikt en worden ook in toenemende mate bij dieselvoertuigen ingezet.

Ruimtelijke afbeelding van het element van een breedbandsonde

Werking van de breedband-lambdasonde

Breedbandsondes hebben twee cellen - een meetcel en een pompcel. Met behulp van de meetcel wordt het zuurstofgehalte van het uitlaatgas dat zich in de detectiekamer bevindt, gemeten en met een gewenste waarde van 450 mV vergeleken.

Als deze waarde afwijkt, wordt een pompstroom geschakeld en daardoor worden dan zoveel zuurstofionen in of uit de detectiekamer gepompt, totdat de spanningswaarde van de meetcel weer 450 mV bedraagt.

Dwarsdoorsnede door het planaire element van een breedband-lambdasonde

Deze pompstroom is de meetwaarde die de exacte lambdawaarde van het mengsel vrijwel lineair beschrijft. Bij een stoichiometrisch mengsel is de pompstroom gelijk aan nul, omdat de partiële zuurstofdruk van de detectiekamer overeenkomt met de hierboven genoemde gewenste waarde.

Kabelindeling

NTK breedband-lambdasondes beschikken over vijf kabelverbindingen. Het verwarmingselement wordt via de gele en de blauwe kabel van stroom voorzien. Het signaal van de pompstroom (Ip+) vloeit door de witte kabel, het signaal van de meetcel (Vs+) door de grijze kabel. De zwarte kabel is de massaverbinding voor de pomp- en meetcel.