Les modules ES63x sont équipés d’un chauffage de sonde performant, qu’ils pilotent et régulent. L’alimentation électrique fournit un courant de chauffage de 5 A dans la plage de tension comprise entre 0 V et 18 V, ce qui permet d’amener la sonde rapide LSU ADV à la température de service en l’espace de 5 s. Pour épargner la sonde de mesure, le chauffage de la sonde peut continuer à fonctionner après l’arrêt de l’unité de mesure des modules. Il est également possible d’enclencher le chauffage indépendamment de la mesure via un signal externe, typiquement « Moteur en marche ». Les modules de mesure surveillent la température de la sonde et sa résistance interne et affichent ces informations.
Les modules lambda ES630/ES635 (à un canal) et ES631/ES636 (à deux canaux) sont connectés à une sonde lambda LSU à large bande. Afin de compenser les effets de pression, un capteur de mesure de la pression atmosphérique est intégré dans tous les types d’appareils. Un capteur de pression externe peut par ailleurs être connecté aux modules ES635 et ES636.
Détermination de la pression atmosphérique et de la pression des gaz d’échappement
Tous les types d’appareils ES63x déterminent la pression atmosphérique ambiante grâce à un capteur intégré. Un capteur de pression externe peut en outre être connecté aux variantes ES635 et ES636. Ce capteur externe permet de mesurer les variations de pression dans le système d’échappement ou d’air de l’entraînement. Les modules lambda peuvent compenser automatiquement l’influence de ces variations de pression atmosphérique et de pression des gaz d’échappement sur la mesure lambda. Les signaux de pression sont disponibles indépendamment de la mesure lambda en vue d’analyses plus poussées. Il est par exemple possible d’enregistrer le profil d’altitude d’un essai de conduite sur la base de la mesure de la pression d’air, ou de mesurer l’évolution de la pression dans le turbocompresseur avec le capteur externe.
Une large gamme d’applications
Toutes les variantes de modules sont équipées d’un affichage et peuvent être utilisées en mode autonome. Six touches de commande permettant de configurer l’appareil et l’affichage sont disposées autour de l’écran, qui affiche simultanément deux valeurs de mesure et l’état de fonctionnement. Il est par ailleurs possible de délivrer un signal linéarisé à une sortie analogique, avec des valeurs de tension comprises entre 0 V et 10 V.
Via Ethernet, les modules lambda ES63x peuvent être connectés directement à un PC avec le logiciel de mesure approprié, ou à d’autres modules matériels compacts d’ETAS. Dans le même temps, les modules fournissent au PC de mesure des valeurs de différentes grandeurs de mesure. La collecte des données des modules lambda peut être synchronisée automatiquement avec d’autres modules de mesure ETAS.
Les modules lambda sont pris en charge par les outils de développement INCA d’ETAS, l’environnement intégré pour la mesure, l’application de calculateurs et le diagnostic, les outils de prototypage INTECRIO et ASCET-RP et le module de prototypage et d’interface ES910. Tous les appareils sont équipés d’une interface RS-232 et prennent en charge le protocole SMB. Il est facile le cas échéant de remplacer des modules lambda LA4 par des modules ES63x dans des configurations de mesure existantes.
Avec XCP-on-Ethernet, les modules lambda disposent d’une interface de transmission de données standardisée qui facilite l’intégration des appareils dans des environnements de mesure existants. Adaptés aux véhicules, les modules peuvent fonctionner dans une plage de températures étendue comprise entre -40 °C et 70 °C.
Sondes lambda
Le principe de fonctionnement des sondes lambda est basé sur la conduction d’ions d’oxygène de l’oxyde de zirconium à températures élevées. Dans le cas des sondes lambda à large bande, la concentration d’oxygène dans le gaz de mesure d’une cellule Nernst est réglée à I = 1, en pompant (en injectant ou évacuant) des ions d’oxygène du gaz d’échappement dans le gaz de mesure. La taille et la direction du courant de pompage permettent de définir précisément les valeurs lambda, même en cas de combustion non stœchiométrique. Du fait de leurs caractéristiques de mesure constantes, les sondes à large bande assurent la régulation lambda à la fois dans la plage riche et dans la plage pauvre. Les sondes à large bande LSU de Bosch fonctionnent en toute fiabilité au-delà d’une température de 600 °C. Elles sont conçues pour un fonctionnement continu à des températures des gaz d’échappement pouvant atteindre 930 °C, et pour fonctionner pendant une courte durée jusqu’à 1030 °C. Les sondes étant équipées d’un système de chauffage interne, elles sont opérationnelles même avec des gaz d’échappement froids, et pendant que le moteur chauffe. Le chauffage permet de minimiser l’impact de la température des gaz d’échappement sur le signal de la sonde.
Mesure de référence
Pour le développement des véhicules et des moteurs, des sondes à large bande sont utilisées à des buts de mesure et d’essai, en association avec des appareils de mesure lambda d’une grande précision qui déterminent la valeur lambda à partir du courant de pompage. Les régulations lambda des commandes moteur sont calibrées sur la base des mesures lambda ainsi obtenues.
ETAS propose des modules lambda depuis plus de 10 ans. Les instruments sont utilisés lors de mesures de référence réalisées à la fois sur banc d’essai et à bord des véhicules.