13年13款，320i（F30），N20B20D发动机（欧V排放），运行里程84K公里。
整车集成等级为21-03-5XX（具体多少忘了， 21年秋天4S店编程的）。
车辆动力系统无明显改装，仅更换了KN高流量空滤和NGK点火线圈。
火花塞是宝马原装8D8S，50K公里时更换的。

近一段时间，天气寒冷，全天温度都在零下。

车辆隔夜冷启动 ，发动机在启动后的第2-4分钟内，转速会从刚启动后的1100rpm降低至900rpm左右。
此时发动机会出现无规律的严重抖动，抖动同时伴随转速表下降100-200rmp。抖动不是连续的，可能间隔几秒到十几秒抖动一次。
在此之前及之后，发动机运转较为平稳，没有可查觉的故障现象。

车辆没有相关故障码。仅有两个故障码：
1、flexray同步失败。这是常见的偶发故障，可能由于电压波动或射频干扰导致，单独出现这个故障码无需理会，清掉即可。
2、蓄电池启动能力达到上限，天冷长期停放所致，用充电机给电瓶充电即可。而且该车的电源管理策略是，发动机启动10秒后，发电机一定会开始发电（即有励磁电流）。该车发电电压足够，冬季甚至高达15V（AGM电瓶充电电压高，正常），不存在因为电压过低导致喷油或点火不良的问题。

连接ISTA读取数据流，发现主要是1缸运转平稳性数据偏差大，严重抖动时可能高达11，这意味着1缸在这个瞬间已经完全缺缸（失火）了。同时前氧传感器电压降低至1.2V，意味着混合气过浓。（N20使用宽带前氧传感器，标准电压为1.47V，电压低表示混合气浓。）

拆解火花塞、喷油嘴，未发现明显问题。1缸与其它缸的火花塞、喷油嘴并没有什么显著不同。

使用内窥镜检查气缸，发现活塞顶部湿润，活塞顶部中央可见金属光泽。因为平时经常使用含PEA的汽油添加剂。

1缸活塞顶部有少量不明积液，不确定是PEA残留还是乙醇汽油含水太高，但修理厂表示如果不是缸垫跐了（内漏防冻液），就不应该有影响。

记得之前给整车编程后，电瓶更换记录丢失了。所以怀疑是不是编程后，DME中存储的部分调教值也丢失了？
于是通过ISTA的服务功能——驱动装置——发动机电子系统MEVD——匹配程序，执行了“示教电子气门控制系统极限位置”。顺利执行成功，但执行后故障并没有缓解。

通过ISTA的服务功能——驱动装置——发动机电子系统MEVD——匹配程序，执行“匹配喷射装置”。可以读出DME中存储的喷油嘴调教值，且这些调教值均非默认值（默认值为215）。与车上的喷油嘴比较，相同，所以不是喷油嘴匹配的问题。

把1缸和3缸的喷油嘴进行对调。因为操作时发动机已经热了，因此无法观察故障现象是否存在。

读取数据流，发现空气质量在12-14kg/h浮动，大量命中13kg/h。
而这台车几年前的数据流，发动机在热车后空气质量应该大量命中10kg/h，波动范围在9到11kg/h。

相比之下，当前的空气质量高出正常2-3kg（偏高了30%）。
这点很可疑，因为先前已经使用充电机给电瓶充电了，此时发电机负载也不高，只有百分之30到40。车辆也没有开启额外的负载。

在网上参考了一些案例，比如《求助大神！宝马5系N20冬季零下10度启动抖动熄火？》等。
怀疑是空气流量计损坏。

N20使用热模式空气质量流量计，但DME不直接使用空气流量计进行发动机负荷控制，而是使用替代值进行发动机负荷控制。
替代值是由进气温度、增压压力、发动机转速、氧传感器信号、喷射时间等参数计算出的。

DME使用空气流量计的数据对“替代值”进行校准。
混合气制备技术越复杂，通过空气流量计的读数来校准替代值就越重要。目前TVDI（涡轮增压、电子气门升程控制、缸内直喷）发动机是混合气制备技术最为复杂的，因此非常依赖空气流量计提供准确的数据。

如果空气流量计的数据与计算出的替代值偏差过大（具体需要偏差多少没找到数据），DME内就会产生一个空气质量不可信的故障码。
比如你在发动机怠速时把空气流量计从空气管道上拔出来（不是拔掉流量计的线束插头），此时空气质量显示为0kg/h，然后DME就会产生一个空气质量不可信（过低）的故障码。

朋友赞助了一个拆车的空气流量计，安装后空气质量数据流恢复到历史正常值。（约10kg/h）
连续两天测试隔夜冷启动（气温约为零下5度），发动机不再出现可感知的剧烈抖动（缺缸）。

至此，故障解决。

问题是解决了，但是还需要研究一下“为什么”。不然这个车咱就白修啦！

【关于空气质量流量计】

原车故障空流从外观上看不出有什么问题，仅有少量浮尘。使用530精密电子清洁剂对原车的故障空流进行彻底清洗。
装回清洗后的原车故障空流，空气质量数据依旧偏大，证明该空气流量计的故障并非污染所致，应该是内部的电路故障。（只能当摆件了）

还有一点，这个空气流量计同时采集空气质量和进气温度。发送的是SENT信号（数字信号），而非电压信号或PWM信号。
如果想要直接测量空流读数，要求示波器必须支持SENT信号解码。普通的示波器只能看见SENT信号的波形，无法解码其中的空气质量和进气温度数据。


【为什么在冷启动两分钟后才开始抖动】

这就要谈一下发动机的闭环控制和开环控制了。

发动机实现闭环控制的前提是（前）氧传感器能正常工作。但是冷启动后的一小段时间内，氧传感器显然由于温度不够而无法进入工作状态。此时发动机采用开环控制，并不能准确调节空燃比。

发动机冷启动后马上读取一下数据流，前氧电压1.47V，后氧电压0.73V，两个数据都是对应的氧传感器的最佳值空燃比值，而且均稳定无任何变化。

没错，这个宽带前氧的标准值就是1.47V（而不是网上说的1.5V），可以很合理的推测工程师就是直接取了最佳空燃比14.7：1这个数字。
前氧电压小于1.47V，表示混合气过浓（空气少了）；大于1.47V表示混合气过稀（空气多了）。

后氧是阶跃式氧传感器，标准电压应该也是这个显示的0.73V（网上也有人说是0.75V）。电压低于此表示混合气过稀（收油门时不喷油，后氧可能会降至0.1V）；电压高于此表示混合气过浓。
当然，因为三元催化器具有储氧的作用，后氧的实际度数还要受三元催化器工作状态和健康状态的影响。因此后氧也被用于监测三元催化器的转换效率。

因为发动机硬件没有明显故障，因此发动机开环燃烧控制的转速基本可以稳定。（1100rpm左右）

待发动机运行一会儿，氧传感器温进入工作状态后，发动机就进入闭环燃烧控制，混合气的制备受到精确调节。
此时，由于空气流量计给出了错误的读数，与DME计算的替代值存在一定偏差（而且这个偏差没有太大，太大了就会直接报告空气质量不可信），DME就使用空气流量计的数据对替代值进行修正。
错误的空气质量数据始终是偏大的，因此DME为了实现最佳空燃比，也在多喷油。
凉车本来燃烧就不好（特别是直喷机），你这混合气再不断加浓，那燃烧不良甚至缺缸就没跑了。
至于为什么缺缸只能体现在1缸上，而其它缸的运转平稳性不会太差，我猜是因为制造公差、磨损等等原因共同导致的。就像你从一台发动机上拆下所有火花塞，会发现每个火花塞烧得都略有区别，意会即可。


【为什么冷启动5分钟之后缺缸抖动的故障又消失了？】

前文提到，缺缸抖动主要是因为空气流量计提供的过大的错误数据，导致DME多喷油，最终导致混合气过浓。

这里就要提到另一个因素，混合气调教（值）。
要明确一点，混合气无法实现绝对精准的制备。就算混合气制备完全理想，受机械磨损等等因素，混合气在气缸内也无法实现完全、精确的燃烧。
退一万八千步说，如果这些都能实现，那你的所有气缸运转平稳性数值应该都固定为0——这当然不可能。
DME必须能对这些影响混合气制备和燃烧的轻微干扰进行容忍，这个混合气调教就是干这个（在其它品牌的车型上，也有叫“燃油修正”等名字，作用类似）。

发动机热机状态下，把故障空气流量计换上，观察数据流。
发现前氧后氧电压均正常，表示当前的空燃比是正确的。
但“721 混合气乘积式调教”数据过低，显示为0.8。（正常值应无限接近1）
混合气调教值小于1，表示存在混合气过浓的情况，进行稀释。
据资料显示，混合气调教值的范围是0.75到1.25，如果超过此范围仍然无法达到理想的空燃比，则会报告故障码。

由于故障空气流量计的读数偏差有限，因此混合气调教值并未超过最低阈值，所以DME中没有故障码。

冷启动5分钟之后，混合气调教值已经稳定，空燃比恢复正确，因此发动机不会再抖动缺缸。