Défaillance de la sonde lambda

Une défaillance de la sonde lambda (ou capteur d'oxygène) entraîne une augmentation de la consommation de carburant, une baisse des performances dynamiques du véhicule, un fonctionnement instable du moteur au ralenti et une augmentation de la toxicité des gaz d'échappement. Les causes les plus fréquentes sont des dommages mécaniques, une rupture du circuit électrique (signal), ou l'encrassement de l'élément sensible par des résidus de combustion. Dans certains cas, par exemple lors de l'apparition des codes défaut P0130 ou P0141, le voyant Check Engine s'allume sur le tableau de bord. Il est techniquement possible de conduire avec une sonde lambda défectueuse, mais cela conduira inévitablement aux problèmes mentionnés ci-dessus.

Rôle de la sonde lambda

La sonde lambda est installée sur le collecteur d'échappement (l'emplacement exact et le nombre de sondes varient selon les véhicules) et surveille la présence d'oxygène dans les gaz d'échappement. Dans l'industrie automobile, la lettre grecque « lambda » désigne le coefficient d'excès d'air dans le mélange air-carburant. C'est pourquoi ce capteur est communément appelé « sonde lambda ».

Les informations fournies par le capteur sur la quantité d'oxygène dans les gaz d'échappement sont utilisées par le calculateur moteur (ECU) pour ajuster l'injection de carburant. S'il y a beaucoup d'oxygène dans les gaz, le mélange air-carburant est pauvre (tension du capteur entre 0,1 et 0,3 Volt). S'il y a peu d'oxygène, le mélange est riche (tension entre 0,6 et 0,9 Volt). Le calculateur corrige alors la quantité de carburant injectée. Cela affecte non seulement la dynamique du moteur, mais aussi le fonctionnement du pot catalytique.

Dans la plupart des cas, la plage de fonctionnement efficace du catalyseur correspond à un rapport de 14,6 à 14,8 parts d'air pour une part de carburant. Cela correspond à une valeur lambda égale à un.

Sur certains véhicules, la conception prévoit l'utilisation de deux sondes. L'une est située en amont du catalyseur (sonde de régulation), et l'autre en aval (sonde de diagnostic). La tâche de la première est de corriger la composition du mélange, tandis que la seconde vérifie l'efficacité du catalyseur. Les capteurs eux-mêmes sont généralement de conception identique.

La sonde lambda affecte-t-elle le démarrage ?

Si l'on débranche la sonde lambda, on observe une augmentation de la consommation de carburant et de la toxicité des gaz, et parfois un ralenti instable. Cependant, cet effet ne se manifeste qu'après la chauffe du moteur, car la sonde à oxygène ne commence à fonctionner qu'à une température supérieure à +300°C. Pour accélérer sa mise en action, elle est équipée d'un élément chauffant qui s'active au démarrage. Par conséquent, le signal de la sonde lambda n'est pas pris en compte au moment précis du démarrage du moteur.

Le voyant moteur (« Check Engine ») s'allume en cas de panne de la sonde lorsque des erreurs spécifiques liées au câblage ou au capteur lui-même sont enregistrées dans la mémoire du calculateur.

Symptômes d'une sonde lambda défectueuse

La défaillance de la sonde lambda s'accompagne généralement des symptômes suivants :

• Perte de puissance et baisse des performances dynamiques du véhicule.
• Ralenti instable. Le régime moteur peut osciller et descendre en dessous de la normale. Dans les cas critiques, la voiture ne tient pas le ralenti et cale sans accélération.
• Augmentation de la consommation de carburant.
• Augmentation de la toxicité des gaz d'échappement. Les fumées deviennent opaques (teinte grisâtre ou bleuâtre) et dégagent une forte odeur de carburant imbrûlé.

Ces signes peuvent également indiquer d'autres pannes. Pour diagnostiquer précisément la sonde lambda, il est nécessaire d'utiliser un scanner OBD et un multimètre (pour vérifier le circuit de chauffage et le signal).

Les problèmes de câblage sont généralement détectés par le calculateur, générant des codes d'erreur tels que : P0136, P0130, P0135, P0141. Dans tous les cas, il faut vérifier le circuit du capteur (présence de tension et intégrité des fils) et analyser son graphique de fonctionnement (oscillogramme).

Causes de dysfonctionnement

La durée de vie d'une sonde lambda est d'environ 100 000 km, mais certains facteurs peuvent la réduire considérablement :

• Défaut du circuit électrique. Rupture des fils d'alimentation ou de signal, endommagement du circuit de chauffage. Si le chauffage est défectueux, la sonde fonctionne avec un grand retard (seulement après avoir été chauffée par les gaz d'échappement). Un court-circuit est également possible.
• Court-circuit interne. Dans ce cas, la sonde est totalement hors service.
• Encrassement de l'élément sensible. Recouverte de suie ou de dépôts d'additifs, la sonde cesse de réagir correctement à la composition du mélange (on parle d'« empoisonnement » de la sonde).
• Surcharges thermiques. Elles surviennent généralement à cause de problèmes d'allumage, lorsque le carburant finit de brûler dans le collecteur.
• Dommages mécaniques. Chocs lors de la conduite sur des routes accidentées ou lors d'un accident.
• Utilisation de mastics silicone lors de l'installation, dont les vapeurs détruisent rapidement le capteur.
• Tentatives de démarrage répétées et infructueuses (accumulation de carburant dans le collecteur).
• Contact de liquides techniques (huile, liquide de refroidissement) avec la pointe en céramique.

L'usure des segments de piston, la présence de liquide de refroidissement dans l'huile et un mélange trop riche réduisent aussi considérablement la durée de vie de la pièce.

Comment diagnostiquer la sonde lambda

Inspection visuelle et test au multimètre

1. Évaluez la quantité de suie sur le tube de la sonde. S'il y en a trop, le capteur fonctionnera mal (réaction « lente »).
2. Observez la couleur des dépôts. Des dépôts blancs ou gris indiquent la présence d'additifs dans le carburant ou l'huile. Des dépôts brillants signalent la présence de plomb dans le carburant : une telle sonde doit être remplacée.
3. Vérifiez l'intégrité du câblage avec un multimètre. Généralement, la sonde a 4 fils : deux pour le chauffage (blancs), un pour le signal (noir) et une masse (gris). Les couleurs peuvent varier selon les constructeurs.
4. Vérifiez la résistance du chauffage. Débranchez le connecteur et mesurez la résistance entre les fils du chauffage. Elle doit être comprise entre 2 et 14 Ohms (la valeur exacte dépend du modèle). Si le circuit est ouvert (résistance infinie), la sonde est HS et doit être remplacée.
5. Vérifiez l'alimentation : contact mis, il doit y avoir une tension (généralement 12V) sur les bornes de chauffage du connecteur côté faisceau moteur.

Vidéo : Comment tester une sonde lambda

Vérification à l'oscilloscope

L'oscilloscope est l'outil le plus précis pour analyser le fonctionnement de la sonde. Vous pouvez utiliser un appareil professionnel ou une interface pour ordinateur portable. La condition principale est que le moteur soit chaud.

Graphique de fonctionnement correct d'une sonde lambda

Sur une sonde en bon état, la tension doit varier constamment entre 0,1 et 0,9 V. Le graphique ressemble à une sinusoïde régulière avec une fréquence de basculement d'au moins 1 fois par seconde au ralenti.

Graphique d'une sonde fortement encrassée (réaction lente)

Graphique d'une sonde sur mélange pauvre

Graphique d'une sonde sur mélange riche

Graphique d'une sonde sur mélange pauvre (autre variante)

Si la ligne du graphique est plate et ne change pas lors des accélérations, la sonde est « morte » ou il y a une coupure dans le circuit. Si les basculements sont très lents, la sonde est « empoisonnée » ou encrassée.

Réparation et nettoyage de la sonde lambda

Il est important de comprendre : si la résistance chauffante est grillée (circuit ouvert) ou si la céramique est brisée, la sonde n'est pas réparable. La seule solution est le remplacement par une neuve (de préférence d'origine ou un équivalent de qualité, comme Denso ou Bosch).

Cependant, si la sonde est électriquement intacte mais « paresseuse » (donne des lectures avec retard) à cause de la calamine, on peut tenter de la nettoyer.

Nettoyage à l'acide phosphorique

Pour tenter de restaurer une sonde encrassée :

• Versez une petite quantité d'acide phosphorique (ou de convertisseur de rouille actif) dans un récipient en verre.
• Trempez uniquement la partie active de la sonde (la pointe avec les trous) dans l'acide. N'immergez pas le corps ni l'entrée des fils.
• Laissez agir 15 à 20 minutes pour que l'acide dissolve la suie.
• Rincez soigneusement la pointe à l'eau et séchez-la avant l'installation.

Si cette procédure ne rend pas sa réactivité à la sonde (vérifiable à l'oscilloscope), la pièce doit être remplacée.