Praktijkgeval 7: storingsdiagnose bij een Mini Cooper Clubvan (R55) uit 2012

.......met een onverwachte ontknoping!

In deze column nemen wij u graag mee tijdens de diagnose van een storing in een Mini Cooper Clubvan (R55) uit 2012 met een N16B16A motor. Deze auto is onderweg gestrand. De pechhulp vult koelvloeistof bij en vervangt een bobine. Omdat de auto een verbrandingsprobleem aan blijft geven wordt deze aangeboden bij een garagebedrijf. Het garagebedrijf gaat aan de slag met het verbrandingsprobleem. Om snel e.e.a. uit te sluiten worden injectoren en bobines onderling tussen de cilinders uitgewisseld. Daarbij verhuizen de verbrandingsproblemen niet eenduidig mee. Als geroepen komt er toevallig een vertegenwoordiger langs die ook reinigingsproducten in zijn assortiment heeft. Deze beveelt aan om het inlaattraject te reinigen en geeft aan absoluut zeker te weten dat het probleem dan verholpen is. Helaas leidt een intensieve reiniging niet tot het gewenste resultaat. De motorregeleenheid blijft verbrandingsproblemen aangeven. Omdat een compressiemeting ook geen aanwijsbare oorzaak voor het verbrandingsprobleem oplevert wordt de Mini bij ons aangeboden voor een eenduidige diagnose van de storing.

Afbeelding 1

We beginnen met het uitlezen van het foutgeheugen van de motorregeleenheid. Daarin staan de volgende storingen opgeslagen:
-> 27BA Herkenning overslaan motor verschillende cilinders
-> 27BC Ontstekingsstoring herkenning cilinder 2
-> 2781 Verbrandingsstoring bij meerdere cilinders brandstofuitschakeling geactiveerd
->277D Overslagherkenning cilinder 2 brandstofuitschakeling geactiveerd
-> 27BE Onstekingsstoring herkenning cilinder 4 herkend
-> 27BD Onstekingsstoring herkenning cilinder 3 herkend
-> 2775 Overslagherkenning cilinder 3 brandstofuitschakeling geactiveerd

Samengevat; verbrandingsproblemen op meerdere cilinders. Omdat bobines en verstuivers als mogelijke oorzaken reeds door het garagebedrijf uitgesloten zijn beginnen we met een meting van het krukassignaal en de beide nokkenassignalen in combinatie met de aansturing van bobine 1. Deze meting, weergegeven in afbeelding 1, geeft ons een heleboel informatie.
-> Door het markeerpunt in het krukassignaal te vergelijken met de markeerpunten van de beide nokkenassen kunnen we vaststellen of [1] de distributie op tijd staat en [2] of de ketting opgerekt is door deze meting te vergelijken met een archiefmeting van eenzelfde motor waarbij we zeker weten dat de distributietiming in orde is. (zie afbeelding 1, punt [F])
-> Door het toerental van de krukas a.d.h.v. het krukassignaal te berekenen kunnen wordt de versnelling van de krukas als gevolg van iedere individuele verbrandingsslag zichtbaar (paarse lijn in afbeelding 1, punt [A], [B], [C] en [D]). In combinatie met de aansturing van, in dit geval bobine cilinder 1 (zie afbeelding 1, punt [E]), is het mogelijk de krukasversnellingen te matchen aan de individuele cilinders. Uit deze meting en berekening volgt dat de krukasversnelling in cilinder 4 slecht (hoogte tussen dal en piek ter hoogte van de twee pijlen bij punt [C] in afbeelding 1) die van cilinder 3 iets beter is en die van cilinder 2 en 1 significant hoger zijn dan die van 3 en 4.

Afbeelding 2

Op basis van het resultaat van de meting in afbeelding 1 besluiten we om de het drukbeeld per cilinder vast te leggen. Hiertoe vervangen we de bougie door een drukmeter waarvan we de druk, als spanning, elektronisch meten. Vervolgens laten we de motor stationair draaien en meten het verloop van het drukbeeld van een cilinder waarbij er geen verbranding plaats heeft. Een interpretatie van het drukbeeld per slag (inlaat-, compressie-, arbeids- en uitlaatslag) geeft inzicht in de toestand van de ademhaling van de motor (obstructies in- en uitlaat, in- en uitlaatkleppen en zuigerveren). In afbeelding 2 staat de drukmeting van cilinder 1.

Afbeelding 3

De drukmeting van cilinder 4 laat een heel apart beeld zien (zie afbeelding 3). Tussen de uit- en inlaatslag is een drukpiek zichtbaar. Tijd voor een visuele inspectie; met een endoscoop is geen visuele schade zichtbaar in de cilinder. Wel valt op dat de uitlaatkleppen NIET open gaan; een verklaring voor de drukpiek tussen de in- en uitlaatslag. Als we het kleppendeksel loshalen is de oorzaak van het ontbreken van mechanische aansturing van de uitlaatkleppen in een keer zichtbaar, de tuimelaars liggen los (zie afbeelding 4).

Afbeelding 4

Op basis van die bevinding adviseren we verder mechanisch onderzoek om de oorzaak van het los-slaan van de tuimelaars te achterhalen. Na mechanisch onderzoek heeft de eigenaar besloten een ruilmotor te laten plaatsen.