Per mantenere il rendimento ottimale dei catalizzatori, si tende a realizzare una combustione con il rapporto carburante-aria ideale (Lambda = 1).
Per valutare la composizione dei gas di scarico si utilizzano le sonde Lambda a monte della marmitta catalitica (sonde regolatrici); esse sono installate sul collettore di scarico.
Le sonde Lambda misurano l'ossigeno residuo nei gas di scarico e trasmettono alla centralina i valori di tensione corrispondenti. Qui la composizione della miscela viene corretta, se necessario, modificando i tempi di iniezione. A seconda delle condizioni di esercizio si cerca di ottenere anche valori Lambda superiori o inferiori a Lambda=1. In caso di avaria della sonda Lambda, la regolazione viene assunta dalla centralina motore, la quale si serve allo scopo di un valore sostitutivo programmato e invariabile.
Le sonde Lambda a valle della marmitta catalitica servono a tenere sotto controllo le sonde regolatrici e il funzionamento della marmitta catalitica.
Per il motore 4 cilindri si adotta una disposizione particolare. La sonda a valle per la bancata 1 si trova tra precatalizzatore e catalizzatore del sottopianale, la sonda a valle per la bancata 2 si trova a valle della marmitta catalitica del sottopianale.
Ogni bancata di cilindri dispone di una sonda a monte e di una a valle della marmitta catalitica.
Il funzionamento delle sonde Lambda viene tenuto sotto controllo. La centralina motore riconosce i malfunzionamenti delle sonde Lambda, derivanti ad esempio dall'uso di carburante contenente piombo. Inoltre i segnali delle sonde a monte della marmitta catalitica vengono confrontati con quelli delle sonde a valle. Lo stato delle sonde viene verificato facendo riferimento a modelli di temperatura.
Le sonde Lambda a valle della marmitta catalitica sono del noto tipo discontinuo (variazione brusca di tensione con Lambda = 1). Le sonde Lambda a monte della marmitta catalitica sono sonde continue, cioè misurano la quantità di ossigeno sia in fase grassa che in fase magra ed emettono il corrispondente segnale. Poiché adottano un diverso principio di misurazione, il connettore di queste sonde Lambda ha 6 pin anziché 4.
Dal momento che per poter entrare in funzione le sonde Lambda a monte della marmitta catalitica hanno bisogno di una temperatura di 750°C (350°C per le sonde a valle della marmitta catalitica), tutte le sonde Lamdba sono riscaldate. Il riscaldamento delle sonde è comandato dalla centralina del motore. Quando il motore è freddo il riscaldamento non è attivo, perché le tensioni termiche provocate dalla condensa arrecherebbero danni irreparabili ad una sonda calda. Per tale motivo la regolazione Lambda entra in funzione poco tempo dopo l'avviamento del motore. La sonda viene in un primo momento riscaldata a potenza ridotta per non sottoporla a tensioni termiche.