극한의 직업, 정비사 의 하루. BMW E46 325i M54 질소산화물과다 불합격 진단후 느낌

2025년 8월 13일 9:52 오전, 수요일, KST. 문선주

개인적으로 BMW의 마지막 자연흡기 6기통 M54 엔진은 가장 좋은 엔진중 하나라고 생각한다. 작업성 내구성 등 모든면에서 좋다고 생각한다. 암튼, 이번에 자동차종합검사 에서 질소산화물 과다로 불합격된 E46 325i 진단 사례이다. 아래 분석 과 추론이 맞는지는 모른다. 다만, 나름대로 최대한 기술자료 과 파형분석을 통하여 가설을 세워본다. 추후 검증이 될 것이며 나중에 정비사 교육용 자료로 남긴다.

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극한의 직업, 정비사 의 하루. BMW E46 325i M54 질소산화물과다 불합격 진단후 느낌, 진단기 점검결과 뱅크1 촉매전 산소센서1 번이 실시간 공연비 조절을 하는것이 아니라, 엔진컴퓨터에 세팅된 기본값 (보통 0.45V정도)를 적용시키고 있다. 산소센서1번은 325°C 그리고 815°C 까지 온도가 되어야 최적인 상태가 된다. 그래서 열선이 사용되는데, 열선고장 이 있어 파형을 측정하여 진단하는 과정이다.|베콤카 차량정밀진단

진단기 점검결과 뱅크1 촉매전 산소센서1 번이 실시간 공연비 조절을 하는것이 아니라, 엔진컴퓨터에 세팅된 기본값 (보통 0.45V정도)를 적용시키고 있다. 산소센서1번은 325°C 그리고 815°C 까지 온도가 되어야 최적인 상태가 된다. 그래서 열선이 사용되는데, 열선고장 이 있어 파형을 측정하여 진단하는 과정이다.

극한의 직업, 정비사 의 하루. BMW E46 325i M54 질소산화물과다 불합격 진단후 느낌, BMW E45 525i M54 엔진의 산소센서1번은 4개 와이가 있고, 2개는 열 선이다. 산소센서 온도를 빨리 높여서 ECM이 CL 상태로 연료량 제어가 가능하게 하기 위해서 이다. 열선 1개는 상시 12V(시스템 전압)이 측정되고 나머지 열 선은 PWM Duty제어를 하게 된다. 필요에 따라서 열 선 작동 휴식 을 조절하는 것이다. 이 산소센서1번 파형은 어떻게 보면 정상으로 분석된다. 시스템 전압과 듀티제어가 되고 있다.|베콤카 차량정밀진단

BMW E45 525i M54 엔진의 산소센서1번은 4개 와이가 있고, 2개는 열 선이다. 산소센서 온도를 빨리 높여서 ECM이 CL 상태로 연료량 제어가 가능하게 하기 위해서 이다. 열선 1개는 상시 12V(시스템 전압)이 측정되고 나머지 열 선은 PWM Duty제어를 하게 된다. 필요에 따라서 열 선 작동 휴식 을 조절하는 것이다. 이 산소센서1번 파형은 어떻게 보면 정상으로 분석된다. 시스템 전압과 듀티제어가 되고 있다.

극한의 직업, 정비사 의 하루. BMW E46 325i M54 질소산화물과다 불합격 진단후 느낌, BMW E45 525i M54 엔진의 산소센서1번 스코프 파형이 어느정도 시간이 지나면 급 강하 한다. 그리고 시스템 전압 과 듀티제어 PWM 파형이 거의 반 토막으로 측정된다. 이 시점이 중요한데, 분석 가설은 산소센서1번 내부의 히터코어 + 와 듀티제어 히터코어 선이 단락(쇼트)되면서 듀티제어 시그널과 시스템 전압이 합방 되어 나타나는 파형인듯 하다. 어디까지 가설이다.|베콤카 차량정밀진단

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BMW E45 525i M54 엔진의 산소센서1번 스코프 파형을 조금 더 시간이 지나면 시스템 전압이 듀티제어 파형과 사실상 대칭이 되는 파형이 측정된다. 듀티제어 시그널이 히터코어 전원 선 으로 흘러들어가서 완벽하게 노이즈가 형성 된것이 아닌가 분석해본다. 참고로, 히터코어 전원은 시스템전압으로 보통 12.5 ~13.5V정도로 유지되고 듀티제어 전압은 0.0V 에서 시스템전압 까지 오르락 내리락 사각파형으로 표시된다.

극한의 직업, 정비사 의 하루. BMW E46 325i M54 질소산화물과다 불합격 진단후 느낌, 2002년 BMW E45 525i M54 엔진 자동차종합검사 배기가스중에서 NOx 초과로 불합격 된 사례이다. CO, HC, LAMBDA등은 다 정상이다. 꼭 촉매 고장으로 진단이 될 수도 있는 상황이다.|베콤카 차량정밀진단

2002년 BMW E45 525i M54 엔진 자동차종합검사 배기가스중에서 NOx 초과로 불합격 된 사례이다. CO, HC, LAMBDA등은 다 정상이다. 꼭 촉매 고장으로 진단이 될 수도 있는 상황이다.

(REF#5,136 )

BMW E45 525i M54 엔진 뱅크1 촉매 전 후 산소센서1번 파형이다. 산소센서1번 은 Bias Voltage 가 적용되며 0.42V를 ECM 적용 시키고 있다. 일반적으로 Narrow Band 산소센서1 (촉매전) 의 경우 0.45V 기준으로 아래는 희박 (Lean) 그리고 높으면 농후(Rich)이다. 이런경우 계속해서 Lean 상태로 실린더 내부의 온도는 높아 질 수 밖에 없는 상황이 된다. 아마도 그래서 HC, CO등 다 좋은데 NOx 만 높은 것으로 분석된다. 추가로 과학적인 근거는 없지만 경험 상 촉매가 고장인 경우 NOx가 1000 ~ 1500ppm 정도인 경우가 많은 것 같다.