Funktion
Die Lambdasonde ist ein Instrument zur Kontrolle der Abgasemissionen von Benzin-, Diesel- und Gasmotoren. Sie ist ein Sauerstoffkonzentrationssensor, der den Restsauerstoffgehalt des Abgases misst und dann ein Signal in Form einer elektrischen Spannung an das Motorsteuergerät weitergibt. Anhand der Spannung des Sauerstoffsensors kann das Steuergerät erkennen, ob das Gemisch zu mager oder zu fett ist. Wenn das Gemisch zu fett ist, reduziert das Steuergerät die Kraftstoffmenge im Luft/Kraftstoff-Verhältnis und erhöht sie, wenn das Gemisch zu mager ist.
Der von der Sauerstoffsonde gemessene Wert ermöglicht es dem Steuergerät, die eingespritzte Kraftstoffmenge anzupassen, um ein optimales Gemisch zu erhalten. Dadurch werden ideale Bedingungen für die Behandlung der Abgase im Katalysator geschaffen Wird dabei die Motorlast berücksichtigt. Zusätzlich kann eine zweite Sauerstoffsonde, die Diagnosesonde (nach dem Katalysator), vorhanden sein. Diese erkennt, ob die Steuersonde (vor dem Kat) optimal arbeitet. Das Steuergerät kann dann berechnen, wie es dies kompensieren kann.
Konfiguration im Abgassystem
Bei neueren Motoren hat das Abgassystem eine Sauerstoffsonde vor und nach dem Katalysator. Die Abgase strömen über die Elektrodenseite des Sensorelements, während die andere Seite in Kontakt mit der Außenluft steht. Die Außenluft dient dabei als Referenz für die Messung des Restsauerstoffgehalts. Vereinfacht wird das System durch die neueste Generation von Sauerstoffsensoren, bei denen der gegen die Außenluft gemessene Referenzwert durch eine Referenzspannung ersetzt wird.
Typen von Sauerstoffsensoren
Heute gibt es grundsätzlich zwei verschiedene Sensortypen: den binären und den universellen Abgas-Sauerstoff-Sensor (UEGO).
Die binäre Abgas-Sauerstoffsonde
Die binäre Sonde erzeugt bei Betriebstemperatur (ab 350 °C) eine Änderung der elektrischen Spannung in Abhängigkeit vom Sauerstoffgehalt im Abgas. Sie vergleicht den Restsauerstoffgehalt im Abgas mit dem Sauerstoffgehalt der Umgebungsluft und erkennt den Übergang von einem fetten Gemisch (Luftmangel) zu einem mageren Gemisch (Luftüberschuss) und umgekehrt.
Die universelle Abgas-Sauerstoffsonde
Die universelle Abgas-Sauerstoffsonde misst sowohl ein fettes als auch ein mageres Luft/Kraftstoff-Verhältnis äußerst genau. Sie hat einen größeren Messbereich und ist auch für den Einsatz in Diesel- und Gasmotoren geeignet.
Heute werden beheizte Sauerstoffsensoren eingesetzt, damit die Sauerstoffsensoren 
schneller auf Betriebstemperatur kommen und somit früher in die Abgasreinigung eingreifen können. Beheizte HEGO-Sensoren müssen nicht mehr immer in der Nähe des Motors installiert werden.
Aufbau der Lambdasonde
Fingersonde
Der Kern der Fingersonde besteht aus einem fingerförmigen Keramikelement. Es wird durch eine im Sensor eingebaute Heizung beheizt, da eine Regelung nur bei einer minimalen Betriebstemperatur von 350 °C möglich ist. Die Abgase strömen über die Elektrodenseite des Sensorelements, während die andere Seite in Kontakt mit der Außenluft steht. Die Außenluft dient dabei als Referenz für die Messung des Restsauerstoffgehalts. Um das Sensorelement vor Verbrennungsrückständen und Kondensat im Abgas zu schützen, ist das Sensorgehäuse abgasseitig mit einem Schutzrohr versehen.
Planarer Sensor
Der planare Sauerstoffsensor wird in Dickschichttechnik gefertigt. Die Form des Sensorelements ähnelt einer länglichen Platte. Sowohl die Messzelle als auch das Heizelement sind in dieser Platte integriert, so dass der Sensor schneller seinen Betriebszustand erreicht. Auch hier werden geeignete Schutzrohre eingesetzt, um das Sensorelement vor Verbrennungsrückständen und Kondensat im Abgas zu schützen.