

關鍵詞:前氧傳感器
故障現象:一輛2014年產寶馬X1運動型多功能車,搭載2.0T發動機和8擋手自一體變速器,行駛里程9.5萬km。用戶反映車輛在行駛中有明顯的沖擊感。
檢查分析:維修人員試車發現,車輛在低速時沖擊明顯,切換至手動2擋行駛時沖擊依舊,但大油門起步時就沒有沖擊感。根據故障現象,維修人員初步分析故障可能與發動機低速時動力不足有關,如點火系統故障和混合氣故障等;或者與變速器故障相關,如液力變矩器、離合器、閥體及變速器控制單元等。
用故障診斷儀ISTA檢測,無相關故障碼。檢查車輛發動機、變速器及底盤傳動等系統,未見明顯異常。該車為后驅車型,因此不存在分動箱故障可能。再次試車發現,將加速踏板踩到底起步加速至高速時,就不會出現沖擊現象。而且低速行駛中出現的頓挫感,與N52發動機點火線圈損壞造成的加速沖擊現象比較相似。
于是維修人員將該車的點火線圈、噴油器與正常車輛進行替換,試車故障依舊。測量燃油系統壓力,低壓系統為0.5MPa左右,高壓系統為7.0~10.0MPa,都在正常范圍內。嘗試應急斷開發動機可變氣門升程系統Valvetronic伺服電機,替換正常車輛的VANOS電磁閥和空氣流量計后,故障現象都沒有改變。
考慮到變速器的因素,維修人員檢查自動變速器油,油位正常,油液清澈無雜質、無異味。刪除變速器調校值后試車,故障依舊。試車中讀取變速器數據,鎖止離合器鎖止正常,離合器工作時間、工作壓力未見異常。
懷疑故障原因還是在發動機。對車輛做失速測試,發現故障可以重現。再次讀取發動機數據,發現故障出現時前氧傳感器數據不對(圖1)。在失速狀態下,前氧傳感器電壓從1.50V瞬間降到0.22V左右,發動機由此識別到混合氣過濃,因而降低噴油量。車輛在負荷狀態下因噴油量不足,導致發動機動力不穩定引發車輛行駛時沖擊。而大油門起步時,由于沒有降低噴油量,所以故障不會出現;原地加速時,因為發動機沒有負荷,所以故障現象也不會出現。
故障排除:更換前氧傳感器后試車,故障消失。在失速狀態下查看前氧傳感器的數據,一直保持在1.4~1.5V。
回顧總結:從該車的故障現象看,比較難以區別是發動機還是變速器導致的故障。因為開始檢查時,沒有連接故障診斷儀讀取車輛行駛時發動機系統的各項數據,使得故障診斷初期走了一點彎路。前氧傳感器數據對于車輛空燃比數據影響非常大,所以對于發動機動力方面故障,盡可能多結合數據來分析定位。
目前寶馬發動機使用2個氧傳感器,其控制電路如圖2所示。其中,前氧傳感器為寬帶氧傳感器(調控氧傳感器),有2種型號:一種是LSU,主要應用于N52、N54 和N63 等發動機, 其理論空燃比數據為2.00 V(大于2.00 V表為混合氣稀, 小于2.00 V 則為混合氣濃;另一種是LSU ADV, 主要應用于N55、N13 和N20 等發動機,其理論空燃比數據為1.50 V( 大于1.50 V 為混合氣稀, 小于1.50 V 為混合氣濃。寶馬發動機的后氧傳感器為氧化鋯型傳感器(監控氧傳感器),其作用有2 點:一是監控廢氣觸媒轉換器的氧氣存儲能力, 信號電壓0.75 ~ 0.82 V ;二是進行空燃比調校(混合氣調校), 用于補償影響混合氣的部件公差和老化效應, 即對前氧傳感器進行修正。