Il nome
Per indicare l’effettiva composizione della
miscela rispetto a quella teoricamente
necessaria (ad esempio, nel motore a ciclo
Otto, il rapporto stechiometrico è di 14,7:1
ovvero 14,7 parti di aria per 1 parte di
carburante), si è scelto il coefficiente Lambda.
Quando Lambda è uguale a 1, la massa d’aria
immessa nel motore corrisponde al rapporto
stechiometrico teorico. Se Lambda è inferiore di
1, la miscela è “ricca” (eccesso di carburante);
se Lambda è superiore a 1, la miscela è “magra”
(eccesso d’aria).
Le prime applicazioni
La sonda Lambda è una priorità Bosch, che
iniziò a produrla nel 1976. Furono Saab e Volvo
ad adottarla per prime, per soddisfare
le severe norme californiane sulle emissioni
dei motori benzina. Tra il 1977 e il 1978 la
sonda Lambda andò anche ad equipaggiare
modelli Fiat quali Strada (Ritmo), 131, 124
Spider e Alfa Romeo (Duetto e GTV) destinati
al mercato statunitense.
La diffusione
Oggi, nel mondo, tutte le case auto utilizzano
questo sensore. Dal 2002 è applicato anche a
motorizzazioni diesel, per garantire maggior
precisione d’iniezione ed emissioni ridotte
tramite la gestione ottimale del ricircolo dei gas
di scarico, della pressione di sovralimentazione
e dell’istante di iniezione. La sonda Lambda
applicata ai motori a gasolio contribuisce, poi,
a ridurre notevolmente la fumosità allo scarico.
I materiali
In una sonda Lambda l’elettrolita allo stato
solido è formato da un corpo di ceramica
e diossido di zirconio. Questo corpo
è impenetrabile ai gas ed è chiuso a una
estremità. Le superfici delle parti interne
ed esterne sono ricoperte da uno strato
poroso a base di platino che funge da
elettrodo. Il corpo ceramico è a contatto con
i gas di scarico e l’elettrodo in platino nella
superficie esterna agisce come un micro
convertitore catalitico, per l’analisi del gas.
Il corpo in ceramica è protetto da shock
meccanici e termici da una capsula in metallo.
La camera interna del sensore è aperta e in
contatto con l’ambiente, per utilizzare
l’atmosfera come gas di riferimento.