BMW发动机空燃比数据分析（一）

随着对汽车尾气排放要求的不断提高，传统的开关型氧传感器已不能满足高排放标准的要求，取而代之的是控制精度更高的线性宽带氧传感器 。

宽带型氧传感器特点：不管在过浓区域还是过稀区域，该传感器不断测量废气中的残余氧含量。残余氧含量的摆动值作为电压信号继续传送给DME。DME通过喷射修正混合气成分，从而实现精确的空燃比控制，例如精确实现功率空燃比，经济空燃比和理论空燃比（三元催化最大转换效率）。精确测定废气成分的偏差、为任意混合比提供匹配选择提高发动机动态响应性能。

开关型氧传感器特点：该传感器工作范围是在空气过量系数=1附近产生一个跳跃性电压信号。闭环控制时，实际混合气浓度基本上在理论空燃比附近变动，但是理论空燃比对发动机大部分工况并不适宜，所以发动机在加浓混合气区域和较稀混合气区域工作时，一般都是处于开环控制。这样发动机的排放和燃油经济性不够理想。

目前BMW发动机前氧使用的宽带氧传感器由博世提供（调控氧传感器）：

1.LSU（N52，N54，N63,N74等）：

  理论空燃比数据流为2.0V（混合气稀>2V,混合气浓<>

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

  理论空燃比数据流为1.5V （混合气稀>1.5V,混合气浓<>

后氧传感器为博世提供的氧化锆型传感器（监控氧传感器）：

1.监控废气触媒转换器的氧气存储能力：信号电压0~1v。

2.补偿前氧传感器的响应曲线，后氧传感器监测的废气已经通过催化转化且达到了化学平衡，可以提供更准确的检测参数来适当修正前氧传感器提供给闭环控制的数据。（大量案例已经验证，后期会与大家分享）

案例一

车型：E93 M3

发动机：S65

里程数：30139公里

客户反映：发动机怠速抖动，发动机故障灯报警。

诊断过程：

1. 发动机启动着车后约15秒，发动机开始持续抖动同时故障灯点亮，故障现象与发动机温度无关。

2. ISTA/D诊断：

   
   

   

3. 数据分析：

   发动机识别到点火缺火后，关闭气缸列1燃油喷射。

   

   燃烧质量数据流：

火花持续时间监控：点火缺火识别后会关闭对应气缸喷油，但是对应气缸点火是正常的，这是一个结论，大家记住。

空燃比数据分析：

参考下图，气缸列2空燃比数据正常，前氧2.06V，后氧电压0.7V，但是气缸列1前氧电压0.75V，后氧电压0.2V，一列前氧数据表明混合气过浓，一列后氧数据表明混合气过稀，这组数据流是矛盾的，右侧的空气过量系数也可以说明这一点。

我们来看一下空燃比动态数据视频，故障数据大约从第20秒开始：

由于视频上传需要时间审核，后期我会补充改视频。

一列前氧测量值电压过低（监测当前混合气过浓，实际混合气是正常的），测量数据反馈给DME，DME表明当前混合气过浓，DME执行空燃比修正从而减少气缸列1喷油量，即便喷射量修正到极限，一列前氧测量值电压仍旧过低，这样气缸列1实际混合气已经过稀了，导致气缸列1出现失火现象。

维修结论：更换一列前氧传感器故障排除。

创作于2017年12月31日 18:30。

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