Technique

La sonde lambda

mercredi, 07 octobre 2015 00:00

Par Michel Colomban

Alors que l'EGT mesure la température des gaz d'échappement, la sonde lambda, elle, mesure le taux d'oxygène restant dans les gaz brûlés. La température d'échappement varie avec la richesse, bien sûr, mais aussi avec la température extérieure, avec l'altitude et surtout avec la charge. Difficile donc d'effectuer un réglage précis de la richesse avec seulement l’EGT.

La seule vraie indication de la richesse ne peut être obtenue qu'avec la sonde lambda qui n'est dépendante d'aucun autre paramètre que celui du taux d'oxygène restant dans les gaz brûlés donc de la valeur de la richesse.

La sonde en question ressemble un peu, en forme et en volume, à une bougie d'allumage (dessin joint fig.4) Mais il existe aussi des sondes NGK plus petites. Sans entrer dans le détail de sa composition (voir à ce sujet l'excellent article de J.F. Mussen dans Expérimental numéro ? ) indiquons que l'extrémité immergée dans les gaz brûlés a la propriété de produire un courant, très faible, en fonction du taux d'oxygène restant. La température des gaz, pour un fonctionnement correct, doit être de l'ordre de 600°C au niveau de la sonde. La tension indiquée, venant de la sonde, varie très peu en fonction de la température de ces gaz, donc de l'emplacement de la sonde. La courbe présentée fig.5 est obtenue, dans notre cas, (Luciole) avec une sonde placée à 300 mm de la sortie du cylindre. 

La sonde est vissée dans une petite embase soudée sur le tube d'échappement et filetée à 18 x 150 pour les sondes classiques, plus petite sur les NGK.

Les sondes actuelles se présentent souvent avec quatre fils. Les deux fils blancs servent à préchauffer la sonde de telle sorte qu'elle donne une indication correcte dès la mise en route du moteur. Ceci est surtout utile sur les moteurs à injection dont la carburation doit être correcte dès le départ. Leur consommation est d'une bonne dizaine de Watts, alimentée en 12 volts. Au banc, avec une grosse batterie, j'utilise ces fils de préchauffage pour faire des mesures sans avoir à faire tourner le moteur trop longtemps pour la lecture. Sur le MC100 j'avais coupé ces fils. La bonne indication apparaissait lorsque la sonde était suffisamment chaude, une à deux minutes après la mise en route du moteur. Ce qui était suffisant pour la surveillance en vol qui suivait et plus économique en courant.

Les deux autres fils, un noir qui amène le signal et est raccordé au blanc du voltmètre EMA 1710 et un gris raccordé à la masse sont ceux qui nous intéressent. Sur certaines sondes ce fil gris n’existe pas. Il est directement à la propre masse de la sonde qui se trouve elle-même à la masse moteur. On peut lire directement cette tension (comprise entre 0 et 1 volt) sur un voltmètre ordinaire (métrix) 

Le courant du signal, dans le fil noir, est très faible. Je pense (bien que l’expérience ne le montre pas vraiment) qu’il risque d’être parasité par les courants haute tension des fils de bougies qui sont assez proches. Aussi me parait-il prudent de blinder ce fil à l’aide d’une gaine de masse. Cette gaine, s’il y a, ne doit être reliée à la masse qu’à une seule de ses  extrémités (coté moteur)

Sur le MC100 j'ai utilisé un petit voltmètre numérique de 50 x 25 mm (poids 10 gr.) Hauteur des chiffres 8 mm. Il s’agit d’un voltmètre type « Lascar » réf  DPM 2S-BM de chez Radiospare.

J'ai également utilisé un autre petit indicateur analogique à aiguille à cristaux liquides à huit graduations entre 0 et 1 volt, de 20 x 44 mm (poids 9 gr.) Indications par sauts de 0.125 volts. Il s'agit d'un indicateur EMA 1710 de chez Radiospares. Schéma de branchement fig. 8. Au départ je craignais une certaine imprécision à cause des plages de 125 m.Volts. Mais à l'usage il s'avère que la lecture est plus stable que celle des chiffres qui défilent en permanence. En tous cas, ce dernier a le mérite de la simplicité et, je crois aussi, du meilleur prix. 

Réglages : Pour le ralenti la richesse a intérêt à être un peu élevée mais l’aiguille du voltmètre doit rester un peu en dessous de 1 volt (0.9 environ) Pour le plein gaz idem. La richesse de croisière est toujours un peu plus faible : 0.4 à 0.8 volts est idéal. Bien évidemment les aiguilles des deux voltmètres doivent indiquer la même tension. C’est un autre avantage des sondes Lambda de pouvoir égaliser les richesses des deux cylindres, une des conditions d’un bon fonctionnement.

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