• Uw gegevens

  • * Verplicht
Praktijkcase

Recent kreeg de TECH360 Vraagbaak een case binnen op een Audi A4 2.0 TFSI (2012). Dit voertuig met motorcode CDNC ‘stotterde’ bij een laag toerental. De auto kende een flinke voorgeschiedenis en het autobedrijf stond met de handen in het haar. In dit artikel lees je hoe de monteur met behulp van onze technisch specialisten tot een oplossing is gekomen.

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.

Deze twee scopebeelden laten het verschil in het einde van de uitlaatslag zien tussen cilinder 1 en 4. De bovenste meting is cilinder 1. In de rode cirkel zie je dat aan het einde van de uitlaatslag een lichte drukpiek ontstaat. Bij de onderste meting van cilinder 4 zie je dat dit een vlak plateau is.

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.

Op het moment van aansturen van de actuator zie je duidelijk dat het stijgen van de druk in de uitlaat zich verplaatst. De W-vorm is een mooi hulpmiddel om dit snel inzichtelijk te krijgen.

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.

ABONNEMENT PER GARAGE

Eén jaar optimale ondersteuning en training.

  • Onbeperkt Vraagbaak (technische helpdesk)
  • Eén merk Pass Thru (t.w.v € 225,-)
  • 1 Monteur
  • Kennistest
  • Twee trainingsdagen per jaar (14.00 – 20.00 uur)

TECH360 aanvragen play_arrow