Principe des sondes à oxygène et efficacité du catalyseur

Principe des sondes à oxygène et efficacité du catalyseur

Le principe des sondes à oxygène de précatalyseur et de post-catalyseur repose sur le fait que la

diminution d’efficacité du catalyseur réduit également la capacité de stockage d’oxygène et le
rendement. En surveillant la capacité d’emmagasinage de l’oxygène d’un catalyseur, son
rendement peut être calculé indirectement. Ainsi, la sonde à oxygène en amont est utilisée pour
détecter la teneur en oxygène des gaz d’échappement avant qu’ils ne pénètrent dans le
convertisseur catalytique trifonctionnel. Le module de commande du groupe motopropulseur
calcule le mélange air-carburant à partir du signal de tension de sortie de cette première sonde à
oxygène, appelée aussi «sonde Lambda ». Une tension basse indique une teneur élevée en
oxygène (mélange pauvre). Une tension élevée indique une teneur basse en oxygène (mélange
riche).
Quand la sonde à oxygène de pré-catalyseur détecte que le mélange est pauvre, l’oxygène est
abondant dans les gaz d’échappement. Un convertisseur en bon état emmagasine cet oxygène
afin de l’utiliser pour l’oxydation des hydrocarbures et de l’oxyde de carbone. Étant donné que le
convertisseur absorbe l’oxygène, celui-ci manque en aval du convertisseur. Le signal de tension
de sortie de la sonde d’oxygène en aval, appelée aussi «capteur de rendement du convertisseur
catalytique, indique une activité limitée dans cette situation.
Quand le catalyseur perd sa capacité de stockage d’oxygène, la situation peut être détectée par
le comportement de la sonde à oxygène de post-catalyseur. Lorsque l’efficacité diminue, aucune
réaction chimique ne se produit. Cela signifie que la concentration de l’oxygène sera la même en
aval et en amont du catalyseur. Ainsi, la fréquence du signal de tension de sortie de la sonde
d’oxygène en aval indique la même fréquence de signal de tension que la sonde en amont.
L’unique différence est le retard (détecté par le module de commande du groupe motopropulseur)
entre la commutation des deux sondes à oxygène.
Pour surveiller le système, le nombre de commutations pauvre-riche des sondes à oxygène en
amont et en aval du catalyseur est comptabilisé par le microprocesseur du module de commande
du groupe motopropulseur. Le rapport des commutations en aval par rapport aux commutations
en amont sert à déterminer si le catalyseur fonctionne correctement. Un catalyseur efficace
présente moins de commutations en aval qu’en amont, c’est-à-dire un rapport plus proche de
zéro (basse fréquence de commutation). Quand un catalyseur est totalement inefficace, ce
rapport passe à 1/1, ce qui indique qu’aucune oxydation ne se produit dans le dispositif. C’est
pourquoi, le système doit être surveillé afin que la diminution du rendement du catalyseur et
l’augmentation des émissions à l’échappement au-delà des limites légales fassent allumer le
témoin d’anomalie (malfunction indicator lamp – MIL).