Praktijkcase: Renault Trafic waarvan motor niet meer aanslaat na reparatie
Als opleidingsinstituut en storingsspecialist krijgt TECH360 via de Vraagbaak vaak storingsgevallen binnen, waar het garagebedrijf zelf niet meer uitkomt. Ditmaal is het een Renault Trafic uit 2009, waarvan de motor na een grote reparatie niet meer wil aanslaan. Wat is de oorzaak?
Voertuig
Renault Trafic
Bouwjaar: 2009
Als opleidingsinstituut en storingsspecialist krijgt TECH360 via de Vraagbaak vaak storingsgevallen binnen, waar het garagebedrijf zelf niet meer uitkomt. Ditmaal is het een Renault Trafic uit 2009, waarvan de motor na een grote reparatie niet meer wil aanslaan. Wat is de oorzaak?
Bij het meten van de spanning en stroomsterkte is duidelijk dat de injector vermogen opneemt
Omdat een defecte verstuiver bij vervanging erg vast zat, werd de cilinderkop gedemonteerd. De kop is vervolgens weer gemonteerd met nieuwe verstuivers, maar daarna wil de motor niet meer aanslaan. Er staan geen foutcodes in het EOBD-geheugen.
Gelukkig is het probleem wel continu aanwezig, dat maakt zoeken gemakkelijker. Het autobedrijf heeft de verstuivers laten testen, die blijken goed te zijn. In de live data zien we een starttoerental van 230 tpm, wat aan de lage kant is.
Na het inspuiten van remmenreiniger slaat de motor wel aan, maar blijft niet lopen. De raildruk is 300+ bar en er is een synchronisatie uitgevoerd. Alle inputparameters zijn in orde, de motor lijkt mechanisch in orde, hij draait immers wel op remmenreiniger.
De injectoren worden volgens de spanningsmeting keurig in de juiste volgorde aangestuurd.
Toch injectoren
Na uitsluiting van de andere mogelijkheden blijven de injectoren over. Ze waren al getest, dus moet het in de aansturing zitten. Eerst kijken we of ze vermogen opnemen. We meten eerst spanning en stroomsterkte op cilinder 3, daarna spanning op alle vier.
De meting is op inspuitvolgorde aangesloten. Dus kanaal 1 is cilinder 1, kanaal 2 is cilinder 3, kanaal 3 is cilinder 4 en kanaal 4 is cilinder 2. We zien dat ze alle vier worden aangestuurd, in de juiste volgorde.
We meten ook de inspuittiming ten opzichte van de relatieve compressie via de startstroom, zodat we weten of de injectie wel ongeveer op het bovenste dode punt plaatsvindt. Daar is de injectie rond het hoge punt van de stroommeting te zien. Dus dat gaat goed.
Het lijkt er dus op dat de injectoren toch niet inspuiten, ook al zijn alle parameters in orde. Daarom worden de injectoren uitgenomen en aangesloten. Bij het starten blijken ze inderdaad niets in te spuiten. Dat is vreemd, want de brandstofdruk is goed en er is een goede aansturing.
Ze zouden dus moeten injecteren. Nu maken we vaker mee dat goede verstuivers vastslaan doordat er tijdens de eerste start lucht in heeft gezeten. We adviseren daarom om ze nogmaals buiten de motor te proberen en eerst te zorgen voor goede ontluchting.
Ditmaal blijkt dat de injectoren wel degelijk injecteren. Op de zuiger ligt ook brandstof. Maar waarom slaat de motor dan niet aan?
Op het bovenste dode punt moet de startmotor steeds een zuiger door de compressie drukken, daarom heeft hij op dat punt een hoger stroomverbruik. De injectoren worden in die stroompiek geactiveerd. Dus injecteren ze in het BDP. Het is hierop echter niet te zien of dat het BDP van de juiste cilinder is.
Nokkenassensor
We hebben in een eerdere meting al gezien dat de injectie plaats vindt op BDP, dus dat gaat goed. Het enige wat dan nog overblijft is dat de injectie 180 graden verkeerd komt. Omdat te kunnen beoordelen, wordt een meting gemaakt waarbij de cilinderdruk tegelijk wordt gemeten met de aansturing van de injector.
Op deze meting is heel duidelijk te zien dat de injectie plaatsvindt tussen de piekdrukken in, oftewel tussen de in- en de uitlaatslag. Maar hoe kan dat? De nokkenassensor geeft normaal gesproken toch de informatie voor de injectietiming? Zit daar iets niet goed dan?
De brandstofpomp wordt direct vanaf de krukas aangedreven via een tandwieloverbrenging.
Brandstofpomp
Bij de 2.5 dCi-motor zit de nokkenassensor op een vreemde plek, namelijk op de brandstofpomp. Daar heb je normaal geen last van als je de distributieriem vervangt. Wanneer de kop is gedemonteerd, moet je echter heel goed opletten dat de kop en het onderblok weer getimed op elkaar komen.
De brandstofpomp wordt namelijk met een tandwieloverbrenging 2 op 1 door de krukas aangedreven, dus onafhankelijk van de distributieriem. Wanneer je met de kop eraf de krukas 360 graden draait, wat normaal helemaal geen probleem zou zijn, heb je nu dus wel een probleem!
Nu staat de injectietiming, doordat de ‘nokkenassensor’ op de pomp zit, 360 krukasgraden verder. Dat is gelukkig wel op te lossen: distributieriem los, krukas 360 graden draaien (daarmee de pomp dus ook) en de distributieriem weer monteren.
De nokkenassen worden via een tandriem aangedreven. Zou je de krukas bij het vervangen van de riem 360° verdraaien, dan staat de brandstofpomp 360° verkeerd, terwijl de merktekens van de nieuwe riem allemaal op tijd staan.
Dubbele timing
Interessant is dat dit probleem bij een timingsmeting niet naar voren komt. De sensor op de pomp geeft immers gewoon het juiste signaal, alleen een complete krukasomwenteling verder en in de meting ziet elke krukasomwenteling er hetzelfde uit.
Bij deze motor is er echter nog een foefje, omdat deze motor nog net Euro 4 is: als je de nokkenassensor losneemt, zou de motor op een ander stuurprogramma kunnen gaan lopen en toch aanslaan. Dat is hier ook het geval.
Onder Euro 4 is het bij gebrek aan informatie nog toegestaan om ‘trial & error’ toe te passen door op verschillende momenten in te spuiten voor het bepalen van de timing.
Er verdwijnt dan een geringe hoeveelheid brandstof via de uitlaat, daarom is dit bij nieuwere motoren niet meer toegestaan. Daarbij zal de motor ook bij het losnemen van de nokkenassensor niet aanslaan.
Het is dus belangrijk om de timing bij motoren met deze dubbele timing goed in de gaten te houden, met name wanneer de kop eraf is geweest. Ook bij het vervangen van de distributieriem is het opletten: het is dus niet mogelijk om de krukas een omwenteling te draaien.
Voertuig
Renault Clio IV 0.9 TCe
Bouwjaar: 2019
Een Renault Clio IV 0.9 TCe uit 2019 heeft ABS-problemen. De auto heeft een flinke klapper gemaakt: de achteras is krom en staat scheef onder het voertuig. Kwestie van het monteren van een nieuwe achteras en een stukje schadeherstel. Maar dan verschijnen er foutcodes met betrekking tot het ABS-systeem… De hulp van de TECH360 Vraagbaak wordt ingeroepen.

De gewone MRE-sensor (die op de vooras hoort te zitten en per abuis op de achteras zat). Dit signaal vertelt alleen de omtreksnelheid via de frequentie van het signaal, maar geen informatie over stilstand of draairichting. Dat was ook de reden dat de foutcode er direct inkwam bij het contact aanzetten, omdat de informatie over stilstand direct ontbrak.
Bij het uitlezen van de foutcodes ziet het autobedrijf waar de auto staat de volgende foutcodes:
• 5A191: ECU
• 403A: Rear right wheel speed sensor frequency
• 4037: Rear left wheel speed sensor frequency
Het autobedrijf weet niet of de foutcodes er voor de schade ook al waren, maar het is niet ondenkbaar dat de foutcodes te maken hebben met het vervangen van de achteras. De donor-achteras is exact hetzelfde als de oude achteras en de foutcodes wijzen naar de sensoren. Het kan zijn dat er op deze auto andere sensoren horen te zitten dan degene die op de donor-as zijn meegekomen.
Dezelfde auto kan namelijk met verschillende sensoren zijn uitgerust afhankelijk van opties zoals hill-assist, inparkeerhulp of start-stopsysteem.
Deurtje verder
Onder begeleiding van de helpdesk meet het autobedrijf de sensoren met een scope. Wat opvalt is dat alle sensoren gewoon signaal geven bij het ronddraaien van het wiel. De signalen zijn ook goed te meten op de ECU. Het garagebedrijf laat de ECU testen, controleert de bedrading en vervangt de twee achterste sensoren door nieuwe sensoren op kenteken.
Wat denk je? Het maakt geen verschil… Nog steeds dezelfde fouten op de sensoren. De Clio gaat een deurtje verder, van de Vraagbaak naar de TECH360 praktische ondersteuning, waar we er zelf mee aan de slag gaan. Het valt op dat wanneer de foutcodes zijn gewist en het contact wordt aangezet (terwijl het voertuig stil staat) de foutcodes meteen terugkomen.
Dat duidt op een circuitprobleem of een afwezigheid van iets. Bij het wisselen van de sensoren van achteras naar de vooras en andersom blijven de sensoren dezelfde signalen geven, maar de foutcodes op de achterwielen blijven komen. Het zit dus niet in de sensoren zelf, maar toch mist de ECU iets.
Hall/MRE-sensoren
Wanneer we achterhalen welke sensoren er op de achteras horen te zitten, komen we erachter dat er twee verschillende sensoren gemonteerd kunnen zijn. In beide gevallen gaat het om een Hall/MRE-sensor.
Op de vooras van deze auto zitten standaard Hall/MRE-sensoren en op de achteras zitten slimme MRE-sensoren. Deze sensoren hebben twee draden (voeding en massa) en manipuleren de voeding of de massa en dat is dan het signaal. Wanneer de voeding gemanipuleerd wordt, zie je vaak dat met een draaiend wiel de voedingsspanning een blokspanning wordt die varieert tussen de 11,5 Volt en de 12 Volt.
Een slimme Hall/MRE-sensor geeft ook een signaal af bij een stilstaand wiel en kan herkennen of het wiel vooruit of achteruit draait. Maar deze puls ontbreekt bij stilstand en daar komen de foutcodes op de achterwielen vandaan.
Maar waarom was deze puls er dan niet op de voorwielen? Omdat op de vooras standaard Hall/MRE-sensoren zitten en op de achteras slimme vanwege de hill-assist-functie van de auto. Ze zijn dus niet uitwisselbaar tussen voor en achter.
Na het monteren van de juiste sensoren op de achteras is het probleem ook opgelost. Maar de sensoren waren toch al vervangen? Inderdaad, maar geleverd volgens een omnummering, waarin geen onderscheid wordt gemaakt in deze twee types, en zo werden de verkeerde sensoren geleverd.
Sensordiagnose
Het is belangrijk om te weten met welke sensoren je te maken hebt en hoe je ze gaat meten. Wanneer weet je zeker dat je een sluitende en efficiënte diagnose stelt? Het is belangrijk om over basiskennis van sensoren te beschikken en om een stuk kennis over passieve en actieve sensoren overboord te gooien.
Daar worden ezelsbruggetjes gehanteerd die niet meer gelden. Een passieve sensor is een sensor zonder voeding en een actieve sensor met voeding. Oude ezelsbruggetjes zijn dat passieve sensoren te herkennen zijn aan twee draden en actieve sensoren aan drie draden.
Dat laatste klopt al niet, want dat hebben we gezien bij deze storingscase. Deze sensoren hebben twee draden en ook een voeding, dus actief. Dat hele principe van passief en actief klopt technisch, maar helpt niet echt bij diagnose, want daar wil je weten: hoe komt het signaal tot stand? Is het de sensor, de draad of de ECU?
Producerend en manipulerend
Het principe wat daarbij helpt en wat wij overbrengen in trainingen, is ‘producerend’ en ‘manipulerend’. Een producerende sensor produceert zelf een signaal, een manipulerende sensor manipuleert een signaal afkomstig uit de ECU.
Dat zegt iets over de ‘richting’ van het signaal en hoe je aan de slag moet gaan wanneer je diagnose stelt. De efficiëntie van je diagnose gaat daarmee omhoog. Bij een producerende sensor wil ik het signaal aan de ECU-zijde gemeten hebben en bij een manipulerende sensor aan de sensorzijde (denk terug aan die richting).
Zo sluit ik ook gelijk de bedrading uit en weet ik dat het signaal goed aankomt. Natuurlijk is dit een afweging die je in de praktijk moet maken, want soms kun je makkelijker bij het één dan bij het ander. Maar dan weet je in ieder geval wat je moet doen om het echt uit te sluiten.
Voorbeeld
Een voorbeeld van efficiënt diagnosestellen volgens deze methode: wanneer ik aan de slag ga met een Hall-toerentalsensor (deze sensor is manipulerend) met voeding, massa en signaaldraad, dan is mijn eerste meting op de signaaldraad op de sensor.
Waarom daar? Als de ECU niet goed werkt of de draad tussen ECU en sensor niet goed is, komt er geen ‘te manipuleren spanning’ aan bij de sensor. Als de voeding of massa van de sensor niet in orde is, zal de aangeboden spanning vanuit de ECU niet goed gemanipuleerd worden (bijv. 12 of 5 Volt naar 0 Volt schakelen).
Wanneer de tandkrans die voor het schakelen van de sensor moet zorgen niet in orde is, zal dit invloed hebben op het signaal wat je nu gaat meten. Samengevat: de plek waar je nu dus aan het meten bent, bevat alle informatie die je wil weten. Dat is efficiënt! En omdat je weet dat dit een manipulerende sensor is, meet je dus op de signaaldraad op de sensor.
Bij een producerende sensor doe je hetzelfde maar dan op de ECU. Voorbeelden van een producerende sensor zijn: MAP-sensor, lambdasensor, luchtmassameter(niet de frequentie-variant), turbodruksensor. Voorbeelden van manipulerende sensoren zijn; Hall-(toerental)sensor en alle sensoren met een frequentiesignaal. Hoe herken je ze?
Niet. Systeemkennis speelt hier een belangrijke rol, één van de grootste uitdagingen voor het garagebedrijf in de toekomst. Weet waar je aan werkt en waar je mee bezig bent. Zijn bovenstaande methodes nieuw voor je? Ze worden behandeld in de eerste training van ons diagnose-opleidingstraject, het is de basis voor alles wat je met diagnose gaat doen.
Voertuig
Chevrolet Bolt
Bouwjaar: 2016
EV’s zouden voor minder garagebezoek en werkplaatsomzet leiden. We hebben het vaak gehoord: ‘wat er niet op zit, gaat ook niet stuk’. De praktijk wijst echter uit dat EV’s ook zo hun problemen hebben. TECH360 assisteerde kortgeleden een garage die een weerbarstige Chevrolet Bolt uit 2016 binnenkreeg. Die heeft weliswaar geen verbrandingsmotor, maar wel een CAN-netwerk. En ook bij EV’s kan de CAN de boel lamleggen. We nemen je mee in deze interessante casus.
Het eerste beeld laat het signaal zien net voordat de storing intreedt. Je ziet in deze meting dat er ook nog wat kleine fluctuaties in het High- en Low-signaal zijn, maar die zie je niet terug in de verschil-berekening.
Het voornaamste probleem dat de Chevrolet Bolt heeft, is het schokken tijdens het rijden. Maar ook de 12 volt accu laadt niet meer op en de auto wil niet meer in de ‘Ready’ modus. We beginnen met het uitlezen van het storingsgeheugen en zien dat er veel foutcodes zijn die wijzen op onderspanning en netwerk-gerelateerde fouten.
Deze twee kunnen zowel oorzaak als gevolg zijn, dus we moeten even goed nadenken over het meest waarschijnlijke scenario. Als de 12 volt-accu niet goed opgeladen wordt door een defect in de DC-DC omvormer, dan kan er een onderspanning ontstaan met de netwerkfouten als gevolg.
Maar de problemen doen zich tijdens het rijden voor en de elektrische systemen blijven zichtbaar goed functioneren. Dat maakt onderspanning als oorzaak niet aannemelijk.
Lastig te reproduceren storing
We richten ons op de netwerkfouten, en we beginnen met het wissen van de foutcodes. Na een herstart komen de foutcodes niet terug, sterker nog, het is erg lastig om de storingen opnieuw op te wekken. De TECH360-scope wordt aangesloten om de CAN-bus continu te monitoren en we gaan proefritten maken.
Tijdens de proefritten gebeurt er meestal niets, totdat het op een erg warme dag een paar keer mis gaat. Op die momenten is er veel verstoring op de CAN-bus. We waren er al uit dat de netwerkproblemen de oorzaak waren, en nu gaan we verder kijken wat precies het probleem is.
Bij CAN-bus-problemen is het belangrijk om eenvoudig te blijven denken, je kunt namelijk twee problemen hebben: een bedradingsprobleem of een ECU probleem. Het meten van de weerstand in een netwerk betekent spanningsloos meten met een multimeter. Dat geeft vaak geen of een verkeerd beeld van de situatie.
Deze meetmethode kan maar een paar dingen uitsluiten en bovendien moet je goed weten waar je mee bezig bent, meer nog dan bij het meten met een scope.
Vandaar het advies: ga altijd met de scope aan de slag bij het meten van een netwerk. Bij een verstoord CAN-signaal is het lastig om op basis van het signaal te bepalen wat er aan de hand is. Het kan in sommige gevallen, maar dat vereist wel wat ervaring.
Geen bedradingsprobleem
We willen eerst uitsluiten dat we een bedradingsprobleem hebben. Dat doen we door op verschillende plekken in het netwerk te meten, en we krijgen overal hetzelfde beeld. Deze truc gaat natuurlijk niet op als je sluiting met de plus hebt, dan meet je ook overal hetzelfde signaal maar dan kan het nog steeds een bedradingsprobleem zijn.
Dan had je ook geen verstoord signaal gezien, maar wel meteen 12 volt. Het wordt ons duidelijk dat we geen bedradingsprobleem hebben, dus we richten ons op de ECU’s. Omdat het probleem tijdens de proefritten met warm weer ontstond, gaan we de ECU’s met een föhn verwarmen.
Op deze manier hebben we al vaker ECU-problemen ontdekt, maar deze keer helaas niet. Vervolgens zetten we de auto een tijd lang op ‘Ready’ met de airco aan. En plotseling is de storing weer terug.
Op het moment dat de storing intreedt, is er alleen radiostilte op de CAN-bus, er is geen bruikbaar communicatiesignaal meer.
Radiostilte op de CAN
We gaan opnieuw meten op de CAN-bus, de scope toont drie signalen: Can High, Can Low en het verschil tussen die beide signalen. Die laatste wordt door de scope berekend en dat is ook het signaal waar de ECU’s de communicatie uit ontcijferen.
Het eerste beeld laat het signaal zien net voordat de storing intreedt. Je ziet in deze meting dat er ook nog wat kleine fluctuaties in het High- en Low-signaal zijn, maar die zie je niet terug in de verschilberekening.
Zo weet je dat deze fluctuaties geen invloed op de communicatie hebben. Op het moment dat de storing intreedt is er alleen radiostilte op de CAN-bus, er is geen bruikbaar communicatiesignaal meer.
ECU’s in serie, denk aan het doorlussen
Nu we weten dat het probleem in een ECU zit, is het zaak om uit te sluiten welke ECU het probleem veroorzaakt door ze los te koppelen. Het schema speelt hierbij een belangrijke rol. In het netwerk van de Bolt staat een aantal ECU’s in serie met elkaar.
Op een stekker zitten in ingaande CAN High en Low en ook weer een uitgaande CAN High en Low die naar de volgende ECU gaan. Om te voorkomen dat het CAN-signaal onderbroken wordt bij het loskoppelen van de stekker, maken we op elke losgekoppelde stekker een doorverbinding tussen de in- en uitgaande CAN-signalen, zodat de communicatie in stand blijft.
We hebben beet als we tijdens de storing de airco-ECU ontkoppelen. Daarmee hebben we de dader te pakken. We stellen het voertuig veilig en vervangen de aircopomp, bij dit model is de airco ECU namelijk een geheel met de aircopomp. Hierna rijdt de Bolt weer probleemloos rond.
Deze casus laat zien dat CAN-bus-problemen ook invloed hebben op het rijgedrag van elektrische auto’s in de vorm van schokken en inhouden. Ook bij EV’s is kennis van bestaande systemen zeer relevant om efficiënt diagnose te kunnen stellen. EV techniek is relatief nieuw, maar dit soort storingen is al een paar decennia oud.
Voertuig
Opel Insignia
A 2.0L Turbo (2008)
In het geval van deze case hebben we met twee ‘lastpakken’ te maken. Lastpak 1: er zijn geen foutcodes opgeslagen en je weet dus niet in welke richting je moet zoeken. Lastpak 2: de klacht van de misfire doet zich alleen voor onder belasting.
Een meting uitvoeren of live data in je tester bekijken met een stationair draaiende motor in de werkplaats heeft geen zin. De kans is erg groot dat het probleem dan niet zichtbaar is, simpelweg omdat er dan geen probleem ís.
Voor de gek houden
Het is hoe dan ook belangrijk om het probleem op te zoeken op het moment dat het zich voordoet en dat is onder belasting. Wanneer er geen foutcodes zijn en er dus geen zoekrichting is, zou je als eerste aan de slag kunnen gaan met live data.
Maar, let op dat je jezelf niet voor de gek laat houden. Je live data heeft, afhankelijk van de hoeveelheid data die je in een keer bekijkt, een verversfrequentie.
Bij veel data zou dit kunnen terugzakken naar twee keer per seconde in je tester. Je denkt dan dat deze honderd procent accuraat is, omdat je naar een mooi grafisch live datalijntje aan het kijken bent. Maar je kijkt naar meetpuntjes die met een lijntje aan elkaar verbonden worden, zodat het er goed uit ziet.
Realiseer je dat je niet alleen van live data uit kunt gaan. Je kunt een (af en toe) misfire niet altijd waarnemen in live data, immers iets wat in milliseconden plaatsvindt wordt niet getransporteerd in de communicatie van de tester die twee keer per seconde de informatie ververst. Besef dat het probleem analyseren met de scope dan noodzakelijk is!
Waar begin je dan?
Je start met de basiszaken die primair een misfire kunnen veroorzaken: toerental, ontsteking, injectie en compressie. Dit is niet allesomvattend, maar wanneer deze in orde zijn, kun je verder met zaken zoals brandstofdruk.
Het autobedrijf gaat aan de slag met de TECH360-scope. Ze voeren een dynamische compressietest uit. Die geeft veel informatie over de mechanische staat van de motor en die blijkt in orde. Door naar het toerental. Met de scope is het mogelijk om vanuit de toerentalmeting (krukas en nokkenas) een grafische weergave te realiseren.
De grafische weergave geeft het toerental weer in een lijn vanuit het krukassignaal. In de meting kun je dan precies zien of en waar het misgaat. Is er een hapering in het krukassignaal? Dan is die er ook in de lijn.
Nu kun je dus snel haperingen herkennen, zoals ook in deze meting. Vervolgens willen we weten of het willekeurig op alle cilinders voorkomt, of alleen op één cilinder. Wanneer het alleen op één cilinder voorkomt, kunnen we weer een hoop zaken uitsluiten.
Cilinderspecifiek
Om dit in beeld te brengen, breiden we de meting uit met een meting aan de ontsteking. We meten dus de sturing van de ontsteking per cilinder om zo te kijken waar de misfire plaatsvindt. En dat blijkt alleen op cilinder 4 fout te gaan.
Om het overzichtelijk te houden is alleen ontsteking cilinder 4 toegevoegd aan de meting met de grafische weergave van het toerental. Daarbij is ingezoomd naar het punt waar het fout gaat.
De ontsteking zelf zou natuurlijk de oorzaak kunnen zijn van de misfire. Omdat het probleem blijkbaar cilinderspecifiek is, wisselt het garagebedrijf de ontsteking van cilinder 4 met die van een andere cilinder. De misfire blijft op cilinder 4.
Even samenvatten
De motor is mechanisch in orde (compressie), toerentalinformatie vanuit sensoren is aanwezig en er zijn geen bijzonderheden zoals missende tanden of verkeerde timing.
Het probleem zit op één cilinder waarbij veel externe factoren die invloed hebben op álle cilinders zijn uitgesloten. Turbodruk, tweemassavliegwiel, nokkenasverstelling, etc. zijn allemaal in orde.
De ontsteking is gewisseld en geeft geen verplaatsing van het probleem, dan houden we nog injectie over. Er is dus veel uit te sluiten met een paar relatief eenvoudig uit te voeren metingen.
Zoals je in het scopebeeld van de misfire kunt zien, zie je ook bij deze meting een verschil in het beeld van sturing van de injector. In de inductiepiek aan het einde van de sturing zie je rechts wel de hobbel van de mechanische beweging, links ontbreekt deze.
Zonder hobbel
Bij het meten van de sturing van de injector op cilinder 4 is in principe niet veel te zien, behalve een hoop injectorsignalen (ook tijdens het probleem). Maar wanneer we goed inzoomen op het signaal zien we iets opmerkelijks. Aan het einde van het signaal, in de inductiepiek, is bij de injectie vóór de misfire te zien dat er geen ‘hobbel’ zit in het signaal.
Dit fenomeen waren we al gewend van multipoint-injectoren, wat kenmerkend is voor het stuiteren of het bewegen van de naald, maar dat is bij injectoren van direct ingespoten motoren dus ook te zien. Geen hobbel in het signaal kan meerdere dingen betekenen, maar in ieder geval dat er een mechanisch probleem is. Helemaal als daarna direct een harde misfire plaatsvindt.
Conclusie
Kortom, met de scope en in samenspraak met de Vraagbaak is nu vastgelegd dat het probleem in de injector van cilinder 4 zit. De injector wordt vervangen en het probleem is opgelost. Door te meten met een scope kan goed en snel in veel gevallen het probleem worden vastgesteld. Een helpdesk die daarbij ondersteuning biedt, zorgt ervoor dat het efficiënt verloopt en dat de juiste conclusies worden getrokken.
Voertuig
Audi A4
2.0 TFSI (2012)
Een Audi A4 2.0 TFSI (2012) met motorcode CDNC ‘stottert’ bij een laag toerental. De auto kent een flinke voorgeschiedenis en het autobedrijf staat met de handen in haar. Op naar de Vraagbaak van TECH360. Al snel blijkt dat de oplossing telefonisch niet gevonden zal worden. Als de Audi in werkplaats verschijnt gaan de technisch specialisten met de stotteraar aan de slag. Dat blijkt een hele uitdaging…
Voorgeschiedenis van de Audi
- Bij 122.130 km is er een gereviseerd motorblok ingebouwd vanwege overmatig olieverbruik.
- Na revisie is de auto 1.000 km ingereden, is de olie ververst, zijn nieuwe bougies geplaatst en is de auto verkocht.
- De nieuwe eigenaar meldde zich al vrij snel met de klacht dat de auto olie verbruikte.
- De auto is toen naar het revisiebedrijf gegaan, zij hebben de motor hersteld. Daarna is een tijd proefgereden om het olieverbruik te checken, dit bleek in orde.
- Hierna heeft het autobedrijf de auto weer te koop aangeboden, maar na een proefrit kregen zij de klacht dat de auto stottert bij lage toerentallen.
- Hierna zijn bougies en bobines vervangen, is een flush uitgevoerd en de olie ververst, helaas zonder resultaat.
We beginnen onze diagnose met een proefrit om het probleem zelf te ervaren. De auto heeft een CVT-automaat en bij normaal optrekken wordt het toerental tussen de 1.500 en 2.000 tpm gehouden. Precies in dit toerengebied voel je een overslag, alsof de auto een cilinder mist op dat moment.
Allereerst willen we weten of het een cilinderspecifiek of een algemeen probleem is. Dit is bepalend voor alle volgende stappen. Bij algemene problemen gaat het om zaken die invloed hebben op alle cilinders, zoals: brandstofdruk, tweemassavliegwiel en de turbodruksensor.
Efficiënt aan de slag
Bij cilinderspecifiek kom je uit op bijvoorbeeld ontsteking, injectie, of compressie van een specifieke cilinder. Door deze scheiding te maken kun je focussen en efficiënt aan de slag.
Om het probleem te bepalen, maken we een rondloopmeting met de aansturing van bobine cilinder 1 als herkenning. We leggen de misfire vast in de meting en zien dat cilinder 4 minder arbeid levert. Alles lijkt dus goed te werken, op cilinder 4 na. Die levert wel arbeid tijdens de misfire, maar niet alles. In de auto voelt dat anders, alsof er een complete cilinder niet meedoet.
In beeld gevangen: het zwarte kanaal geeft het krukastoerental weer. Cilinder 4 doet wel iets tijdens de misfire, maar levert minder arbeid. Toch voelt het tijdens het proefrijden alsof een complete cilinder niet meedoet.
Misfire-tellers op nul
Er zijn geen foutcodes in de auto aanwezig. De misfire-tellers in live data blijven ook op 0 staan. Vreemd, want we zien een (gedeeltelijke) misfire met de scope en we voelen er zeker één. Omdat er geen richting is in de vorm van een foutcode, misfire counter of wat dan ook, weten we niet of de afwijking die we zien op cilinder 4 het probleem is of een gevolg.
Hoe dan ook, het verschil in vermogen per cilinder stuurt ons wel in de richting van cilinderspecifieke diagnose. Voordat we daar mee aan de slag gaan, controleren we eerst nog een paar andere zaken.
Met de rooktester controleren we het inlaatsysteem op lekkage. We vinden een lek in de carterventilatieslang die vanaf de turbo naar het klepdeksel loopt. We monteren een nieuwe slang, maar vermoeden dat deze lekkage van weinig invloed zal zijn op het probleem. Dat moeten we wel uitsluiten. Nog een rooktest: de inlaat is helemaal dicht en het probleem is, zoals verwacht, niet weg.
Preventieve combimeting
Omdat de motor twee keer uit elkaar is geweest maken we preventief een combimeting. Met deze meting controleren we de timing van de distributie elektronisch. We gebruiken een goed voorbeeldsignaal uit onze ATIS-software om te kunnen vergelijken.
Volgens het signaal van onze meting staat deze distributie op tijd. Let op: deze metingen zijn een goede indicatie, maar niet heilig. Nokkenassen die niet voorzien zijn van een sensor of een nokkenas die verdraaid is ten opzichte van het tandwiel, zijn in bepaalde situaties niet of slecht waarneembaar. Onze motor heeft alleen een sensor op zijn inlaatnokkenas, niet op de uitlaat.
Cilinderspecifieke diagnose
We gaan aan de slag met de cilinderspecifieke diagnose. Ontsteking, injectie en compressie zijn de belangrijkste factoren om een cilinder vermogen te laten genereren. We controleren de elektrische aansturing van zowel de ontsteking als de injectie tijdens het probleem met de scope, maar zien geen bijzonderheden.
Voer een meting uit als de klacht zich voordoet, vaak worden problemen die alleen tijdens het rijden of in bepaalde omstandigheden voorkomen gemeten met stationair draaiende motor in de werkplaats. Je mist dan de dynamiek die van invloed kan zijn op de storing, mogelijk mis je zo het hele probleem.
Na de meting wisselen we de ontsteking en injectie van cilinder 4 met een andere cilinder om te kijken of het probleem zich verplaatst. De ‘misfire’ blijft op cilinder 4 plaatsvinden. Ontsteking en injectie zijn hiermee nu uitgesloten.
Relatieve compressiemeting
Dan de compressie. We starten met een relatieve compressiemeting, dit geeft snel een goede eerste indruk van de motor. Hiervoor gebruiken we de scope en de stroomtang. Bij gelijke compressie is er gelijke stroomafname van de startmotor. De meting ziet er prima uit en de vier cilinders zijn nagenoeg gelijk.
Je kunt als volgende stap een compressiemeting direct op de motor uitvoeren, maar om een nog veel beter beeld te krijgen, doen we een in-cilinderdrukmeting met scope-accessoire MPS4500.
We maken een meting van cilinder 1 en 4. Bij het vergelijken zien we een verschil in het einde van de uitlaatslag. Aan het einde van de uitlaatslag in cilinder 1 ontstaat een lichte tegendruk, omdat de inlaatklep dan blijkbaar nog niet open is. Bij cilinder 4 is dit een vlak plateau. Nokkenasverstelling heeft hier niks mee te maken, want dat geeft hetzelfde effect op alle cilinders en wij zijn cilinderspecifiek bezig.
In de scope-software laten de metingen een ‘W’-patroon zien. Ieder ‘been’ van de W staat voor een zuigerbeweging. Het is lastig te zien, maar de W is a-symmetrisch van vorm. Dit komt omdat afwijkingen in het toerental hierin meegenomen worden. Zo kun je nauwkeurig kijken welke druk op welk moment plaatsvindt.
Variabel kleplichthoogtesysteem
Deze auto heeft naast ontsteking, injectie en compressie nóg een cilinderspecifiek systeem: het variabel kleplichthoogtesysteem op de uitlaatkleppen. Deze wordt met individuele solenoids per cilinder aangestuurd om te kunnen schakelen tussen twee verschillende nokken.
Het Audi Valvelift-systeem laat uitlaatkleppen bij bepaalde toerentallen langer en verder openen. Dit om de pulsen richting de turbo te beheersen voor een efficiëntere opspoeling hiervan. Maar dit systeem heeft een terugkoppeling op de werking en geeft geen foutcodes, dus het is niet aannemelijk dat er iets mis mee is.
We winnen informatie in over het systeem en komen op de volgende specificaties: er is een kleine nok die tot 3.100 toeren werkt, deze sluit 2 graden na BDP en is 180 graden geopend. De grote nok wordt ingeschakeld voorbij 3.100 toeren, sluit 8 graden voor BDP en geeft 215 graden openingstijd. Om te testen of deze actuatoren werken en om het verschil te zien in de in-cilinderdrukmeting, hebben we tijdens deze meting zelf de actuatoren aangestuurd.
Timingprobleem?
We bekijken de meting grondig. Samen met het W-patroon is goed te zien dat de openingstijd van de uitlaatklep behoorlijk verschilt tussen de kleine en grote nok. De actuatoren zelf werken dus. Omdat we kunnen uitrekenen hoeveel graden na BDP de uitlaatklep moet open gaan, hebben we in de meting bekeken of dit klopt. Hier lijkt een afwijking van plusminus 10 graden in te zitten.
De elektronica is in orde, de systemen werken, er zijn geen foutcodes en alle randvoorwaarden zijn in orde… Maar toch zien we dat er iets niet klopt in de cilinder. We hebben uiteindelijk een timingsprobleem, al dan niet cilinderspecifiek. We pakken het grondig aan, controleren mechanisch alles wat ook maar met timing te maken heeft. Van distributie tot daadwerkelijk het systeem van nokwisseling op de uitlaat. Alles staat keurig op tijd.
Het probleem zit ‘m niet in de timing zelf. We vermoeden dat er iets fout gaat met het variabele klepliftsysteem op de uitlaatnokkenas of dat het tandwiel dat op de nokkenasuitlaat is geperst, is verdraaid.
Kleine nok, grote nok
Na demonteren van het kleppendeksel controleren we of de nokkenas verdraaid is ten opzichte van het tandwiel. Geen afwijkingen. We hebben de vier bussen, die per cilinder heen en weer kunnen schuiven, bekeken en de vergrendeling gecontroleerd. Allemaal in orde.
Wat wel opvalt, is dat het lijkt alsof de bus van cilinder 2 op de kleine nok staat en die van de andere drie op de grote nok. Dit kan gebeurd zijn tijdens demontage, maar dat is niet aannemelijk. We noteren deze om verder te controleren.
Nu alles toch uit elkaar ligt, wisselen we ook gelijk nog een aantal klepstoters om invloed vanuit die hoek uit te sluiten. Motor weer dichtgebouwd en weer gestart. Proefrit gemaakt… Het probleem zit nog steeds op cilinder 4 en het patroon in de rondloopmeting zijn, net als de klacht, ongewijzigd. Niet gek, want we hebben weinig aangepast, maar wel alles mechanisch uitgesloten!
Weet je nog? Omdat het tijdens het demonteren leek alsof de uitlaatnokken niet allemaal op dezelfde nok stonden, zijn we hier even op doorgegaan. Aan de hand van het schema bekijken we of de stekkers van de actuators misschien op de verkeerde plek zitten. In principe zou dit niet moeten kunnen. De kabels komen uit een plastic kabelhouder en kunnen dan maar op één actuator gemonteerd worden. Daarbij zijn ze te kort om te kunnen wisselen, dus dat is onmogelijk.
Verknipt!
We controleren de draadkleuren aan de hand van het schema. We gaan ervan uit dat nokkenasactuator 1 aan de distributiezijde zit en 8 aan de vliegwielzijde. Op basis van de draadkleuren lijken cilinder 1, 2 en 3 omgedraaid en alleen cilinder 4 goed. Dit is zeer verdacht. Daarom openen we de kabelgoot. Tot onze verbazing blijken alle stekkers van de nokkenasactuatoren een keer te zijn losgeknipt en later weer vast gesoldeerd!
Zitten we nu op het goede spoor? We denken van wel. We zetten de stekkers aan de hand van het schema op de goede volgorde en gaan proefrijden. Het probleem voelt nog steeds hetzelfde maar de misfire zit nu niet meer op cilinder 4 maar op cilinder 2. We zijn op de goede weg, maar de stekkers zitten vermoedelijk nog niet op de juiste plek.
Aan de hand van in-cilinderdrukmetingen bekijken we welke nok bij welke cilinder is ingeschakeld. En we zijn weer verbaasd. Het lijkt het erop dat cilinder 1 en 2 op de kleine nok draaien en 3 en 4 op de grote nok. Bij het losnemen van een stekker wordt er een foutcode opgeslagen “nokkenasactuator cilinder 1 actuator A open circuit”, de andere actuator geeft dan actuator B aan.
Vergelijkingsmateriaal
De makkelijkste manier om te bepalen welke stekker waar hoort, is een vergelijk met eenzelfde auto. Dan kun je aan de hand van de draadkleuren of door het losnemen van de stekkers kijken welke foutcode er ontstaat en zo bepalen welke stekker waar hoort.
We nemen contact op met een relatie van ons die een Audi heeft staan met dezelfde motor. Hij sluit zijn tester aan, neemt de eerste stekker aan de distributiezijde los en doet dit vervolgens bij elke cilinder en geeft de foutcodes door. De juiste volgorde van de actuatoren is BA-AB-BA-AB.
Wij sluiten de stekkers in deze volgorde aan en gaan rijden. We voelen direct dat de auto in lage toeren meer koppel heeft en het misfire-gevoel is helemaal weg. Het probleem heeft al die tijd dus gezeten in onzichtbaar verkeerd geplaatste stekkers op de nokkenasactuatoren. Ongekend!
Door goed uit te sluiten en op details van het drukverloop in de cilinder te letten, hebben we de oorzaak toch gevonden. Deze Audi loopt weer als een zonnetje en rijdt probleemloos rond.
Voertuig
Toyota RAV 4 2003
2.0L 1AZ-FE
De klacht bij de auto: Start wel, slaat aan en direct weer af en ploft in de inlaat. Bij het uitlezen van de auto zijn er geen foutcodes. De klacht laat je gelijk aan een paar dingen denken, zoals een immobiliser probleem, maar zonder foutcodes en met ploffen in de inlaat is dat niet heel aannemelijk. Een ander punt is bijvoorbeeld een verstopte uitlaat. De motor slaat aan, maar stikt dan snel in zijn eigen uitlaatgassen, kan zonder foutcodes en kan zeker ook ploffen in de inlaat veroorzaken. Dus als eerste controle even de voorste lambdasonde er uit en de druk meten tijdens het aanslaan. Geen bijzonderheden, dus geen verstopte uitlaat dus. Een laatste punt zou nog kunnen duiden op problemen met de nokkenassensor, maar deze is nieuw (evenals de krukassensor) en geeft een goed signaal af.
De basis
Er is dus iets anders aan de hand. Aan de slag vanaf de basis. Wat heeft een motor nodig om te draaien? Toerental (kruk/nok), ontsteking en injectie. Natuurlijk nog meer dingen zoals belasting, brandstofdruk, etc., maar die zijn nodig om ‘goed’ te kunnen draaien. We willen nu eerst de basis controleren om te zien of de auto zelf wel wil dat de motor gaat draaien.
Daarom doen we eerst een relatieve compressie meting met de stroomtang en deze is goed. Daarna maken we een meting van krukas, aansturing bobine cil 1 en aansturing injector cil 1. Tijdens starten blijven deze alle drie aanwezig. Te zien in de eerste meting.
In de meting valt op dat tijdens de periode van het aanslaan, maar ook tijdens doorstarten na afslaan, injectie en ontsteking aangestuurd blijven. De ECU wil dat de motor blijft draaien maar toch gebeurd dat niet. Ook is het ploffen in de inlaat te horen.
De nokkenassensor is nieuw, maar we kennen het gezegde; ‘vertrouwen is goed, controle is beter’. Dus deze nemen we mee in de volgende meting.
In de rode cirkel is te zien dat het eerste ontstekingssignaal dat binnen de cirkel valt, ten opzichte van het nokkenassignaal bij de 3e piek in het patroon van het nokkenassignaal lijkt te vallen. De volgende ontsteking zit echter op een ander punt ten opzichte van het nokkenassignaal, namelijk rond de eerste piek van het patroon in het nokkenassignaal. Dit is vreemd. De ontsteking verspringt dus ineens. Het probleem moet dus in cilinderherkenning/timing zitten. Input voor de ontsteking is onder andere het nokkenassignaal/toerental en de ontsteking komt niet op het verkeerde moment, maar in de verkeerde omwenteling, dat verklaart ook het ploffen in de inlaat. Maar er zijn uiteindelijk veel meer dingen die bepalen wat hier gebeurd. Daar hebben we intern de nodige discussies over gehad, maar ik zal het hier beperken tot hoe we de diagnose hebben voortgezet. Om te bepalen of het het nokkenassignaal is die dit probleem veroorzaakt, nemen we de stekker van de nokkenassensor los. Omdat de auto van 2003 is, maar ook omdat het een inductief signaal is (daar zo nog meer over), is het aannemelijk dat de motor zonder nokkensassensor gewoon zal draaien en dat blijkt ook zo te zijn. Maar als het signaal er natuurlijk wél is, moet het wél goed zijn, anders reageert het motorstuurapparaat daar op.
Inductieve nokkenassensor
Dan nog even over de inductieve nokkenassensor. Een nokkenassensor is eigenlijk een milieusensor, deze sensor zorgt ervoor dat er geen onverbrande brandstof de uitlaat in gaat door sequentiële injectie, maar dat alles netjes verbruikt wordt. Nu draait de nokkenas 2x zo langzaam dan de krukas en een inductieve sensor heeft toerental nodig om een goed bruikbaar signaal in amplitude te krijgen voor de motor ecu. Een te ‘laag’ signaal wordt niet ‘gezien’. Het is dan dus ook veel slimmer om voor een nokkenassensor een hallsensor te gebruiken, die is niet toerental afhankelijk en zal gelijk een bruikbaar signaal afgeven, ook bij lage starttoerentallen en kan dus veel beter voldoen aan het doel van de nokkenassensor. Als je dus nog een auto ziet met een inductieve nokkenassensor weet je dat deze het waarschijnlijk ook prima zal doen wanneer de sensor los ligt, maar nogmaals als het signaal er wel is gaat de ecu niet over op een ander programma en moet het wel kloppen.
Wat is er nu mis met het signaal van deze (nieuwe) nokkenassensor? We hebben het signaal erbij gepakt van een kruk/nok meting van een goede auto en die zag er in eerste instantie hetzelfde uit, tot je beseft dat je een inductieve sensor op twee manieren kunt meten. In beide gevallen meet je er over heen, maar je kunt je meetpennen ook nog omwisselen. Belangrijk dus om goed aan te sluiten. Daar gebruiken wij de ATIS software voor waar precies in staat hoe een component aan te sluiten tijdens het meten. Dat betekende voor ons nu dat we de meetpennen moesten wisselen, waarna we zagen dat het signaal dus verkeerd om stond. Na het vervangen van de twee (nieuwe) sensoren (kruk en nok) start en loopt de motor weer als van ouds! Best apart, waarschijnlijk een productie fout waarbij de spoel in de sensor verkeerd om is aangesloten.
Belangrijk om goed te onderscheiden wat de basis behoeften voor een lopende motor zijn. Op deze manier kun je efficiënt meten en snel tot de juiste conclusie komen.
Voertuig
Volkswagen Golf GTE Hybrid
VII 1.4L GTE Hybrid
In moderne voertuigen is het vervangen van de accu een secuur werkje. Garagebedrijven vragen regelmatig aan de TECH360 Vraagbaak hoe je dat klusje klaart. Bij elke fabrikant werkt het vervangen van een OEM-accu weer anders. In deze case leggen we je aan de hand van een stappenplan uit hoe je deze klus in de praktijk het beste aan kunt pakken.
“Hoe ga je te werk als je een accu vervangt, is inleren echt nodig?” Het valt onze Vraagbaak medewerkers op dat we steeds meer vragen krijgen over dit fenomeen. Bij sommige voertuigen is inleren niet nodig, bij andere hoef je alleen parameters te resetten en bij weer andere moet je alle accugegevens invoeren. Hoe zit dat nu precies?
Een autobedrijf neemt contact op met de TECH360 Vraagbaak. Er is een probleem met een Golf VII 1.4L GTE Hybrid. De klacht is dat het acculampje brandt en er is een melding in het display: “12 volt battery low”. Het autobedrijf heeft de 12V-accu vervangen door een nieuwe met dezelfde specificaties, maar de melding blijft. Bij het uitlezen staat er een storing in de gateway: ‘B1802-F1 Low Voltage energie management warning triggered’.
Aanmelden
De storing is niet te wissen, zelfs niet na het vervangen van de accu. Inmiddels is dit bij de Vraagbaak een bekend probleem en kunnen we een passend advies geven. De oplossing is in dit geval niet alleen een nieuwe accu monteren. Na het monteren moet de nieuwe accu ook aangemeld worden. Doe je dit niet, dan blijft de storing aanwezig.
Als je een nieuwe OEM-accu koopt, dan staat daar een BEM-code op. De software van het energiemanagementsysteem is zo ingericht dat de reset (lees: het aangeven dat de accu is vervangen) uitgevoerd kan worden door deze code in te voeren. Met deze functie geef je aan dat de accu vervangen is, maar er staat nog meer in. De capaciteit, de accutechniek en de Cold Crank Amps, beter bekend onder de afkorting CCA.
De sticker met de BEM-code (Batterij Energie Management) op een nieuwe AGM-accu van de VAG-groep.
Zelftest
Nu het voertuig weet welke accu er gemonteerd is, voert ie zelf een test uit om de inwendige weerstand van de nieuwe accu te bepalen. Als de boordspanning in rust is, stuurt het voertuig een bekende stroom door de accu. Aan de spanningsval kan dan de inwendige weerstand herkend worden. De wet van Ohm wordt hier toegepast. Zo kan het voertuig heel goed monitoren wat de conditie van de accu is en veroudering detecteren.
De VAG-groep heeft ervoor gekozen dat je op deze manier de accu moet aanmelden. Maar het wordt nog iets gecompliceerder. Omdat je deze unieke BEM-code in moet voeren (of de QR-code moet gebruiken), lukt dit niet met universele diagnoseapparatuur, hiervoor heb je de originele diagnosesoftware nodig.
Pass-thru
Gelukkig stelt de VAG-groep deze beschikbaar en is de software ook toegankelijk voor het universele autobedrijf. Beter bekend onder de naam Pass thru zijn fabrikanten verplicht om de universele garage hiermee te ondersteunen. De VAG-groep biedt hun diagnosesoftware onder de naam ODIS aan. Hier kun je als universeel autobedrijf ook gebruik van maken. Het opzetten en inregelen van zo’n fabrieksaccount kan je wel eens hoofdbrekens bezorgen. Om gemakkelijk door dit proces heen te lopen ondersteunt onze TECH360 Vraagbaak alle deelnemers bij deze procedure. Door onze ervaring zijn we hier goed in thuis. Dit scheelt jouw garage een hoop uitzoekwerk.
Voor de goede orde: In ons voorbeeld hebben we het over het inleren van de 12V accu in een hybride voertuig. Het inleren of aanmelden van de nieuwe accu is niet alleen van toepassing op hybride voertuigen. De meeste moderne voertuigen hebben tegenwoordig een energiemanagementsysteem en moet het vervangen dus aangegeven worden.
Accumeting met de scope
Om de spanningsdip tijdens het starten in beeld te brengen, gebruiken we vaak de oscilloscope. De dip zegt iets over de conditie van de accu. In deze meting meten we ook de stroom. Een slechte startmotor kan namelijk een grote spanningsdip veroorzaken. Als de startmotor slecht is, wordt de kortsluitstroom hoger. In onderstaand scopebeeld van een goede accu en startmotor zie je dat de spanningsdip onder de 7,5V gaat.
Is dat nu allemaal nodig?
Om antwoord te geven op deze vraag nemen we je mee naar de evolutie van de functie van de accu. Vroeger had je in de auto een positieve energiebalans. Een voorbeeld: er is een dynamo gemonteerd met de specificatie 14 V/80 A. Dit is een vermogen van 1.120 watt. De auto heeft een maximaal energieverbruik van 1.060 watt. De energiebalans is nu positief, immers 1.120 watt minus 1.060 watt = 80 watt positieve reserve. In zo’n auto is altijd een loodaccu gemonteerd. De accu moet tijdens het starten de spanningsdip overleven en verder is ie alleen als passagier aanwezig.
Negatieve energiebalans
Bij moderne auto’s met veel elektrische energieverbruikers praten we over een negatieve energiebalans. Bijvoorbeeld: een auto heeft een dynamo met de specificaties 14 V/200 A. Dit is een vermogen van 2.800 watt. De auto heeft een maximaal piekenergieverbruik door de elektrische verbruikers van 3.500 watt. De energiebalans is nu negatief, immers 2.800 watt minus 3.500 watt = -700 watt negatief. Op die momenten is er dus geen reserve.
Nieuwe accutechnieken
Dit betekent dat de accu tijdens de piekmomenten als energiebron moet fungeren en meer ontladen raakt. Met een toename van het aantal laad- en ontlaadcycli van de accu is de conventionele accu niet meer toepasbaar en zijn er nieuwe accutechnieken ontwikkeld. Nieuwe technieken zijn EFB, die door de opbouw dieper ontladen kan worden, en AGM, die door zijn opbouw zelfs teruggewonnen energie kan opslaan. De spanningspieken en -dalen fluctueren hierbij zo sterk dat deze accutechnologie benodigd is.
Energiemanagementsysteem
Je kunt je voorstellen dat het monitoren van de laadtoestand van de accu van essentieel belang is. Hiervoor heeft het voertuig een energiemanagementsysteem. Dit systeem monitort de stroom die in en uit de accu gaat en controleert zoals eerder gezegd de veroudering van de accu. Hiervoor wordt gebruik gemaakt van een accupoolsensor. Deze sensor monitort de in- en uitgaande stroom, de accuspanning en de accutemperatuur. Deze informatie word via LIN-bus gecommuniceerd met het energiemanagementsysteem.
De accusensor op de 12 V-accu voor het monitoren van in- en uitgaande stroom, de accuspanning en de temperatuur.
Elke fabrikant anders
Het mag nu duidelijk zijn dat het noodzaak is om bij het vervangen van de accu dit aan te geven in het energiemanagementsysteem. In de praktijk is dit niet altijd even makkelijk. In ons voorbeeld hebben we de procedure van de VAG-groep laten zien, maar bij andere fabrikanten kan het best anders zijn. Bij de ene fabrikant moet je zelf de accugegevens invullen, bij een andere fabrikant hoef je niets te doen en bekijkt het managementsysteem het zelf. Heb je vragen over het inleren van een accu en ben je TECH360-deelnemer? Dan kun je uiteraard altijd contact opnemen met de TECH360 Vraagbaak voor ondersteuning bij jouw case.
Voertuig
Volkswagen Passat
1.8 TSI CDAA
Bouwjaar 2012
Een tijdje terug werd er een 1.8 TSI Passat aangeboden bij de helpdesk van TECH360. De klacht was dat de auto niet echt trok van onderuit. De foutcode die terug bleef komen was “P0068 Correlatiefout luchtmassameter en gasklep”. Heel simpel gezegd betekent dit, dat de flow door de luchtmassameter niet overeenkomt met de stand van de gasklep of andersom. Net hoe je het bekijkt.
Oorzaak? Goede vraag. Hier kan heel veel aan ten grondslag liggen, zoals een luchtlekkage, een afwijkende luchtmassa meter, problemen in de signaalvorming van sensoren, een motor mechanisch probleem of nog veel meer… Dus, aan de slag!
Eerst even naar de geschiedenis van het voertuig. Er is redelijk recent een ander blok in gekomen. Hierbij is een kaal blok geplaatst en de rest is overgebouwd. De reden dat dit gedaan is was een gebroken ketting en alle gevolgschade die daar bij komt kijken bij het oude blok. Het garagebedrijf had verder ook weinig geschiedenis van de auto beschikbaar en wist ook niet of de klachten al aanwezig waren voordat de ketting was gebroken bij het oude blok. Dus op basis hiervan was nog steeds moeilijk te zeggen waar te beginnen. Aanbouwdelen? Motorblok? Alles is nog mogelijk.
Eerste stappen:
In live data zijn weinig bijzonderheden te zien. Alles lijkt in orde. Nu staat in live data geen enkele waarde op zichzelf. De meeste parameters staan in relatie tot elkaar en zo moeten ze dan ook bekeken worden. Veel testers geven aan of een waarde op zichzelf binnen zijn waarde bereik valt, maar dat zegt op zichzelf dus helemaal niets, zeker wanneer de klachten niet heel ernstig zijn, zoals bij deze auto. Hoe dan ook, bij deze auto hier geen waarneembare problemen. Veel voorkomend bij deze foutcode is dat de gasklep vervuild is, dus deze hebben we gereinigd, maar de fout kwam weer net zo snel terug. Een veel voorkomend probleem is ook een kleine lekkage ergens in het inlaattraject, deze even controleren met een rookmachine hoort dan ook bij de eerste stappen.
Terug naar de foutcode. De fout wijst op een ‘ademhalingsprobleem’. Ademhalingsproblemen leiden vaak weer tot mengsel problemen, dus de correcties hier op bekijken is dan geen gek idee. Dit kan met behulp van de fuel trims. Hier is de korte termijn en lange termijn mengsel aanpassing te vinden. Zijn er veel problemen wordt er veel aangepast om de mengselsamenstelling optimaal te houden. In ons geval waren er geen noemenswaardige aanpassingen te zien in de fuel trims. Dat is op zich vreemd gezien de foutcode. Hier komen we later op terug. Een ander belangrijk aspect bij de ademhaling is de kruk-nok timing van de motor. We maken met de scope een combi-meting op de krukas sensor en de nokkenas sensor. Hier uit blijkt dat de timing in orde is. Hierbij nog wel altijd even kijken of beide nokkenassen een nokkenassensor hebben, want dat was in ons geval niet zo. Dus eigenlijk nog even aan de slag met timingsgereedschap om in dit geval 100% alles uit te sluiten. Wij slaan deze stap nu over, om nu eerst door te gaan met een in cilinderdruk meting. We vertrouwen het gemonteerde blok niet en als er nog iets mis is met de timing zal dat ook uit die meting blijken, zo kunnen we sneller door.
Bij een incilinder drukmeting meten we de druk opbouw in de cilinder met draaiende motor, maar zonder verbranding in de specifieke cilinder waarin je aan het meten bent. De andere cilinders hebben wel een verbranding. Op deze manier kun je dynamische drukken in de cilinder in beeld krijgen ten opzichte van krukhoek en kleptiming. Alle verdere mechanische aspecten van de motor zullen natuurlijk ook invloed hebben op deze meting. We maken de meting met de MPS4500 scope accessoire van GMTO. Deze sluiten we aan op het bougie gat. Tegelijkertijd meten we het krukassignaal. Op deze manier kan de scopesoftware precies berekenen wat er gebeurd op welk moment. Als de meting klaar is plaats de scopesoftware automatisch een ‘W’-patroon in beeld over het druksignaal. De 4 lijnen van de W, geven de 4 slagen van de motor aan. Een neergaande lijn is ook een neergaande slag. Het afgebeelde W-patroon is niet symmetrisch (lijkt wel symmetrisch). De scope houdt namelijk rekening met de versnelling en vertraging van de motor. Op deze manier geeft het W-patroon exact weer wat de krukhoek is op het moment van beoordelen van de druk.
De meting in zijn geheel:
De meting ingezoomd:
In de ingezoomde meting is het probleem in beeld. Je moet wel goed weten waar je naar kijkt. De rode lijn die vanaf links het probleemgebied in komt hoort namelijk vlak te blijven. Toch zien we daar een stijging. De stijging vindt plaats vlak voor BDP. Als de inlaatklep te laat opent zouden we geen drukstijging voor bdp zien maar een sterkere drukdaling na bdp. Als de inlaatklep te vroeg opent, zou het signaal redelijk gelijk blijven aan wat het hoort te zijn. Als de uitlaat klep te laat sluit, zou er meer interne EGR kunnen zijn, maar geen druk stijging in de cilinder. Als de uitlaat te vroeg sluit, kan de restdruk niet weg (voor bdp) tot de inlaat weer open gaat, dat zal een korte kleine drukstijging geven zoals we die zien. Ook zien we, als we deze meting vergelijken met een meting van een zelfde motor in een andere auto, dat het openen van de uitlaatklep bij onze probleem auto rond de 20 graden eerder begint. Deze motor heeft geen nokkenasverstelling op de uitlaat. Kortom, een timings probleem op de uitlaat. Niet gek dat we (en de motor ecu) dat niet zagen met de combi meting, zonder sensor op de uitlaatnokkenas. Vervolg stap is om te kijken wat er nu precies aan de hand is met de uitlaatnokkenas en wat het timingsprobleem precies veroorzaakt.
De link
Nu nog de link met de foutcode en de fuel trims. Welk effect heeft dit probleem nu voor de mengselbereiding? Wanneer de uitlaat te vroeg sluit, zal de restdruk die nu ontstaat, vrij komen wanneer de inlaat opent. Dat betekent dat er kortstondig gas ontsnapt de inlaat in. Het rendement wat normaal gesproken behaald wordt bij het vullen van de cilinder met lucht, zal hierdoor lager zijn. Dat zal terug te zien zijn in de netto hoeveelheid aangezogen lucht en dus ook in de luchtmassa waarde. De hoeveelheid brandstof wordt hierop berekend en klopt dus ook gewoon en zal niet gecorrigeerd hoeven worden. Wat niet klopt is dat bij een lagere hoeveelheid luchtmassa een andere gasklepstand hoort volgens het kenveld van de motor ecu. En daar komt de foutcode vandaan.