BMW發動機空燃比數據分析（一）

隨著對汽車尾氣排放要求的不斷提高，傳統的開關型氧傳感器已不能滿足高排放標準的要求，取而代之的是控制精度更高的線性寬帶氧傳感器 。

寬帶型氧傳感器特點：不管在過濃區域還是過稀區域，該傳感器不斷測量廢氣中的殘余氧含量。殘余氧含量的擺動值作為電壓信號繼續傳送給DME。DME通過噴射修正混合氣成分，從而實現精確的空燃比控制，例如精確實現功率空燃比，經濟空燃比和理論空燃比（三元催化最大轉換效率）。精確測定廢氣成分的偏差、為任意混合比提供匹配選擇提高發動機動態響應性能。

開關型氧傳感器特點：該傳感器工作范圍是在空氣過量系數=1附近產生一個跳躍性電壓信號。閉環控制時，實際混合氣濃度基本上在理論空燃比附近變動，但是理論空燃比對發動機大部分工況并不適宜，所以發動機在加濃混合氣區域和較稀混合氣區域工作時，一般都是處于開環控制。這樣發動機的排放和燃油經濟性不夠理想。

目前BMW發動機前氧使用的寬帶氧傳感器由博世提供（調控氧傳感器）：

1.LSU（N52，N54，N63,N74等）：

  理論空燃比數據流為2.0V（混合氣稀>2V,混合氣濃<>

2.LSU ADV（N46,N55，N13，N20,BX8,N63TU2等）：

  理論空燃比數據流為1.5V （混合氣稀>1.5V,混合氣濃<>

后氧傳感器為博世提供的氧化鋯型傳感器（監控氧傳感器）：

1.監控廢氣觸媒轉換器的氧氣存儲能力：信號電壓0~1v。

2.補償前氧傳感器的響應曲線，后氧傳感器監測的廢氣已經通過催化轉化且達到了化學平衡，可以提供更準確的檢測參數來適當修正前氧傳感器提供給閉環控制的數據。（大量案例已經驗證，后期會與大家分享）

案例一

車型：E93 M3

發動機：S65

里程數：30139公里

客戶反映：發動機怠速抖動，發動機故障燈報警。

診斷過程：

1. 發動機啟動著車后約15秒，發動機開始持續抖動同時故障燈點亮，故障現象與發動機溫度無關。

2. ISTA/D診斷：

   
   

   

3. 數據分析：

   發動機識別到點火缺火后，關閉氣缸列1燃油噴射。

   

   燃燒質量數據流：

火花持續時間監控：點火缺火識別后會關閉對應氣缸噴油，但是對應氣缸點火是正常的，這是一個結論，大家記住。

空燃比數據分析：

參考下圖，氣缸列2空燃比數據正常，前氧2.06V，后氧電壓0.7V，但是氣缸列1前氧電壓0.75V，后氧電壓0.2V，一列前氧數據表明混合氣過濃，一列后氧數據表明混合氣過稀，這組數據流是矛盾的，右側的空氣過量系數也可以說明這一點。

我們來看一下空燃比動態數據視頻，故障數據大約從第20秒開始：

由于視頻上傳需要時間審核，后期我會補充改視頻。

一列前氧測量值電壓過低（監測當前混合氣過濃，實際混合氣是正常的），測量數據反饋給DME，DME表明當前混合氣過濃，DME執行空燃比修正從而減少氣缸列1噴油量，即便噴射量修正到極限，一列前氧測量值電壓仍舊過低，這樣氣缸列1實際混合氣已經過稀了，導致氣缸列1出現失火現象。

維修結論：更換一列前氧傳感器故障排除。

創作于2017年12月31日 18:30。

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