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 del catalizzatore (sonde di regolazione). Sono collocate sul collettore dei gas di scarico, immediatamente prima dei catalizzatori.
Le sonde lambda misurano l'ossigeno residuo nei gas di scarico e inoltrano i corrispondenti valori di tensione all'Elettronica digitale del motore (DME). Qui la composizione della miscela viene corretta, se necessario, modificando i tempi di iniezione. A seconda dello stato d'esercizio, l'obiettivo sono valori lambda superiori o inferiori di Lambda=1. In caso di guasto della sonda lambda la DME comanda l'iniezione con i valori sostitutivi fissi, dipendenti dal carico e dal numero di giri.
Le sonde Lambda a valle della marmitta catalitica servono a tenere sotto controllo le sonde regolatrici e il funzionamento della marmitta catalitica.
Ogni bancata di cilindri dispone di una sonda a monte e di una a valle della marmitta catalitica.
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 del catalizzatore sono sonde costanti. Esse misurano il titolo di ossigeno sia nel settore grasso sia nel settore magro e trasmettono un segnale corrispondente. A causa di questo principio di misurazione, queste sonde Lambda hanno 6 pin, e non 4, nella spina.
Per l'operatività delle sonde lambda a monte del catalizzatore è necessaria una temperatura dei componenti di ca. 750°C (350°C nelle sonde a valle del catalizzatore). Perciò tutte le sonde lambda sono riscaldate. Questo riscaldamento viene attivato dalla DME. 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.
Il funzionamento delle sonde Lambda viene tenuto sotto controllo. Nella DME vengono riconosciute le anomalie delle sonde lambda, causate ad esempio dall'impiego di carburante con piombo. Inoltre i segnali delle sonde a monte della marmitta catalitica vengono confrontati con quelli delle sonde a valle. Con speciali modelli di temperatura viene controllato lo stato delle sonde.
In caso di anomalia nella memoria difetti della DME vengono registrati i difetti corrispondenti. Sulla base del difetto si può riconoscere la sonda interessata. Contemporaneamente nei difetti si distingue tra segnale sonda e riscaldamento.