Praktijkgeval 8: storingsdiagnose bij een Citroën C4 Cactus 1.6 hdi van bouwjaar 2015

PREVENTIEF VERVANGEN VERDACHTEN ONDERDELEN

In deze column nemen wij u graag mee tijdens de diagnose van een storing in een Citroen C4 Cactus 1.6 hdi (motorcode BHY // DV6F) van bouwjaar 2015. De auto heeft als klacht dat de eigenaar meerdere malen een melding op het multifunctionele display heeft gehad met de tekst: "Storing emissieregeling starten niet mogelijk over xxx km." Voordat de auto bij ons is aangeboden is deze al verscheidene malen uitgelezen en gereset waarbij de storing telkens na enkele weken terugkwam.

Bij binnenkomst heeft de auto de storing "P20F6 NOx-systeem lekkage vastgesteld" in het foutgeheugen van de EDC 17C60 motorregeleenheid staan. Dit betreft een storing in het AdBlue (ureum) systeem welke voor een reductie van de NOx-uitstoot zorgt. Op hoofdlijnen beschouwd is dit een mooi voorbeeld van hoe de Euro-6-emissienormen in praktijk uitpakken. Om aan de emissie eisen te voldoen is deze motor uitgerust met een uitlaatgas-nabewerking waar menige fabriek jaloers op zou zijn; een EGR-systeem, een roetfiltersysteem en een AdBlue systeem!

Om het AdBlue systeem te doorgronden raadplegen we de technische documentatie van Citroen. De werking van het systeem is het beste uit te leggen aan de hand van een schematische afbeelding van het systeem (afbeelding 1). "A" zijn de onbewerkte uitlaatgassen afkomstig van de motor. Eventuele onverbrande koolwaterstoffen worden middels de voorkatalysator (8) verbrandt. In de uitlaatgasstroom zonder onverbrande koolwaterstoffen (B) wordt met een ureumverstuiver (6) ureum ingespoten. In de deNOx katalysator inclusief roetfilter (5) wordt NOx in combinatie met ureum en warmte gereduceerd tot stikstof (N2) en water (H2O).

Afbeelding 1

Het systeem voor injectie van ureum in de uitlaatgassen bestaat uit 4 onderdelen; De ureumoplossing wordt opgeslagen in het ureumreservoir (onderdeel 1). In het ureumreservoir is naast een verwarmingselement (ureum bevriest onder de -11 (min elf) graden Celcius) een pomp met de nodige elektonica aangebracht (onderdeel 2, afbeelding 2) die onlosmakelijk met het reservoir verbonden is. Omdat het reservoir (circa 15 liter inhoud) tussen de brandstoftank en de achterbumper geplaatst is, is er voor het transport van achter naar voren nog een verwarmde (tracing) ureumleiding (onderdeel 3) aangebracht. Deze ureumleiding is vervolgens voor bij de uitlaat verbonden met een ureum-verstuiver (onderdeel 4).

Afbeelding 2

Terug naar de storing. Het AdBlue systeem maakt melding van een lekkage. Om te doorgronden wat daar de oorzaak van is sluiten we tussen de koppeling van de verwarmde ureumleiding en de ureumverstuiver een externe elektronische drukmeting aan. Daarnaast voeren we metingen uit aan de voedingsvoorziening en aansturing van de ureumverstuiver.

Afbeelding 3

Allereerst zijn we zijn gestart met het uitvoeren van enkele basiscontroles zoals het meten van de opbrengst van de pomp/injector in een bepaalde tijdsduur en de houddruk van het systeem. Omdat hieruit geen afwijkingen naar voren kwamen is zijn we gaan proefrijden met het aangesloten meetsysteem. In afbeelding 3 staan 4 seconden van zo'n meting. De druk in het systeem is weergegeven als rode lijn (kPa). De voeding van de ureumverstuiver als gele lijn (spannig) en de aansturing van de ureumverstuiver als groene lijn (spanning). Met deze opstelling hebben we in enkele dagen onder verschillende omstandigheden 497 kilometer storingsvrij gereden. Omdat we continue de druk en aansturing gemeten hebben, konden we ook zien of er een "hikje" in de druk van het systeem zat terwijl er geen aansturing van de injector was. Dit bleek niet het geval te zijn. Het systeem funktioneerde perfect en gaf geen krimp.

Omdat de storing zich bij ons gedurende 497 km is uitgebleven en er ook uit de basiscontroles geen zaken naar voren zijn gekomen die een afwijking lieten zien hebben we overleg gehad met de opdrachtgever om vast te stellen welke route voor een eventueel vervolg de voorkeur had;
[route 1] het preventief vervangen van verdachte onderdelen, in dit geval de pomp (deze zou sporadisch namelijk kunnen haperen in zijn drukaansturing (accumulator)) of de ureumverstuiver (deze zou sporadisch open kunnen blijven staan).
[route 2] blijven proefrijden tot de storing zich voordoet.

Uiteindelijk heeft de opdrachtgever besloten om over te gaan op preventieve vervanging van de pomp en de ureumverstuiver op basis van hun functie in relatie tot de storing. Na het vervangen van deze twee onderdelen zijn inmiddels 2 maanden verstreken en heeft de auto inmiddels al bijna 7000 km storingsvrij gereden.

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.

Praktijkgeval 6: storingsdiagnose bij een Mitsubishi Outlander PHEV 4WD uit 2011

De kracht van de software!

In deze column nemen wij u graag mee tijdens de diagnose van een storing in een Mitsubishi Outlander PHEV 4WD uit 2011. De klacht van deze auto is dat motor af en toe last heeft van misfires, vaak in cilinder 2, maar ook in de andere cilinders. Vaak gaat die storing gepaard met het branden van het EV-lampje.

Omdat de auto is uitgerust met een LPG installatie is de cilinderkop bij 115 dkm gereviseerd waarbij LPG zittingen zijn aangebracht en alle uitlaatkleppen vervangen zijn. Enige tijd daar steekt de storing toch de kop weer op. Er worden verschillende pogingen ondernomen om de oorzaakt te achterhalen, helaas zonder succes. We krijg de Outlander daarop bij een kilometerstand van 150 dkm aangeboden voor onderzoek omdat men vermoedt dat er sprake is van een elektronische storing.

We beginnen met het bevragen van de regeleenheden. In de motorregelenheid treffen we de melding "P0300 Verschillende cilinders onsteekonderdrukking herkend" aan en in de hybridesturing een foutcode zonder omschrijving, P0504, en de melding "P10D1 Hybridesysteem: vraag door fout categorie 1".

De storing komt af en toe voor en is niet continue. Om een "gevoel" te krijgen voor de storing laten we de motor vanaf een koude start warm draaien waarbij we continue de uitlaatgassamenstelling meten en de sensordata en aansturing van de actuatoren monitoren. Uit de uitlaatgassamenstelling metingen valt op dat:
• het CO2 gehalte fluctueert tussen de 14.8 en 15.3 vol%,
• het HC gehalte fluctueert en erg hoog is; 96-500 ppm en
• het zuurstofgehalte een tikkeltje te hoog is 0.30 – 0.64 vol%.
In de sensordata zien we fluctuerende waarden van de aangezogen lucht en continue een verandering van de aansturing van de gasklep. Daarnaast valt op dat de motor "rauw" en "onregelmatig" loopt. Het lijkt erop dat de motorregeleenheid continue de stationairregeling aan het bijstellen is zonder een evenwicht te bereiken.

Om dichter bij de kern van het veronderstelde regelprobleem te komen besluiten we de "oren en ogen" zoals de rest-zuurstofgehaltemetingen in de uitlaatgassen (lambdasondes) van de motorregeleenheid zoveel mogelijk af te koppelen. Als we vervolgens de uitlaatgassamenstelling meten valt op dat de motor veel te rijk loopt; geen rest-zuurstof en nog 400 ppm onverbrande brandstof. Het CO gehalte is bijna 7% en de lambdawaarde is 0.8. Een motorregeleenheid bij een voertuig van dit bouwjaar laat een motor meestal op lambda 1 draaien met "normale" uitlaatgassamenstellingswaarden. Dit resultaat is dan ook aanleiding om een "mechanisch" probleem te veronderstellen.

We besluiten daarop een drukmeting uit te voeren per cilinder. Daarvoor laten we de motor op 3 cilinders laten draaien waarbij we een drukmeting uitvoeren in de cilinder die onklaar is gemaakt. In afbeelding 1 staat zo'n drukmeting waarbij het drukverloop van alle vier de slagen zichtbaar is. Als we de metingen van alle 4 de cilinders naast elkaar leggen zien we duidelijke verschillen in de bandbreedte van de druk in de uitlaatslag tot wel 100 mbar en in de bandbreedte van de druk in de inlaatslag tot eveneens 100 mbar.

Op basis van de drukmetingen beginnen met we met het controleren van de klepspeling (zie afbeelding 2). Voor de uitlaatkleppen dient deze tussen de 0.27 en 0.33 mm te zijn bij een koude meting. We treffen achtereenvolgens aan:
• cilinder 1: 0.10 // 0.15
• cilinder 2: 0.05 // 0.05
• cilinder 3: 0.25 // 0.10
• cilinder 4: 0.10 // 0.10
Voor de inlaatkleppen staat voor een koude meting 0.17 tot 0.23 mm voorgeschreven. Hierbij treffen we achtereenvolgens aan:
• cilinder 1: <0.05 // <0.05
• cilinder 2: 0.05 // 0.10
• cilinder 3: 0.05 // 0.10
• cilinder 4: 0.05 // 0.05

Met deze afwijkingen is het logisch dat de motor last heeft van misfires. De Mitsubishi gaat dan ook terug met als reparatieadvies om de kleppen te stellen. Enige tijd later bericht de eigenaar ons dat de storing, nadat de kleppen zijn gesteld en er een paar fikse ritten van enkele honderden kilometers zijn gereden, uitblijft. Een mooi voorbeeld van de kracht van software om een mechanisch defect te camoufleren en de motor toch nog redelijk te laten draaien.

Praktijkgeval 5: storingsdiagnose bij een Mercedes 220 CDI (W204) uit 2011

In deze column nemen wij u graag mee tijdens de diagnose van een storing in Mercedes 220 CDI (W204) met een OM 651.911 motor uit 2011. De klacht van deze auto is dat deze bij stationair bedrijf af en toe last heeft van een schuddend motorblok. De motorregeleenheid laat geen foutmeldingen zien. In een poging de storing te verhelpen heeft het garagebedrijf vier nieuwe verstuivers geplaatst. Helaas zonder gewenst resultaat. Daarop is de auto bij ons aangeboden voor onderzoek.

Omdat tijdens het schudden de raildruk in een resonantie komt, ligt de focus op het brandstofsysteem. Het brandstofsysteem bestaat uit een opvoerpomp in de tank die diesel aanvoert naar de hogedrukpomp op een druk van circa 4 bar. De hogedrukpomp brengt via twee regelkleppen de dieseldruk naar 300 tot 2000 bar afhankelijk van de belastingsvraag van de motor. De twee regelkleppen waarmee de hogedrukpomp de druk opvoert betreffen:

-> een brandstofhoeveelheidsregelklep die op de hogedrukpomp zit
-> een brandstofdrukregelklep die op de brandstofrail zit.

Om deze storing te diagnosticeren is het noodzakelijk om de werking en achtergrond van het systeem te doorgronden. In een notendop; vanaf de motorstart tot en met dertig seconden daarna en bij een brandstoftemperatuur van lager dan 20 graden Celcius geschiedt de hogedrukregeling via de brandstofdrukregelklep op de brandstofrail. De brandstofhoeveelheidsregelklep op de hogedrukpomp staat dan volledig open. Voornaamste doel is een snelle verwarming van de brandstof. Dertig seconden na de motorstart wordt de drukregeling overgenomen door de brandstofhoeveelheidsregelklep. De brandstofdrukregelklep wordt dan gesloten. Voordeel hiervan is dat de drukregeling via de brandstofhoeveelheidsregelklep efficiënter is dan een drukregeling aan de hoge druk zijde (brandstofdrukregelklep) waardoor het brandstofverbruik wordt verlaagd.

In afbeelding 1 staat een van de metingen die we met een oscilloscoop rechtstreeks uitgevoerd hebben aan de sensoren en actuatoren tijdens het optreden van de storing. In de afbeelding is te zien:
- de duty-cycle aansturing van de brandstofhoeveelheidsregelklep (ROOD)
- de spanning van de raildruksensor (GEEL)
- de aansturing van de brandstofdrukregelklep (GROEN)
- de spanning van de lagedrukbrandstofdruksensor (BLAUW)

In de afbeelding is zichtbaar dat de raildruk (geel) in het begin van de meting een beetje wegzakt (zie opmerking [1] bij de afbeelding). Als de raildruk gezakt is naar circa 1.2 Volt grijpt de regeling van de brandstofhoeveelheidsregelklep in, dit is de rode lijn (zie opmerking [2] bij de afbeelding). Gevolg daarvan is dat de raildruk in circa 0,25 seconden behoorlijk oploopt. De motorregeleenheid "ziet" dit en laat de brandstofdrukregelklep (groen) ingrijpen om de raildruk weer omlaag te brengen (zie opmerking [3] bij de afbeelding). Wat er vervolgens gebeurt is dat de regeling van de brandstofhoeveelheidsregelklep (rood) en brandstofdrukregelklep (groen) aan de haal gaan en in een regel-loop terechtkomen. Dit is het schudden van de motor dat als klacht omschreven wordt.

Analyse van de meting laat zien dat de brandstofhoeveelheidsregelklep (rood) te traag regelt om de wegzakkende raildruk (opmerking [1] bij de afbeelding) te corrigeren. Dit te traag reageren resulteert in het te hoog oplopen van de raildruk (opmerking [2] en [3] bij de afbeelding). Dit is buiten-specificatie gedrag van de brandstofhoeveelheidsregelklep. Om die reden dient deze vervangen te worden.

Ondanks dat de oorzaak van de storing eenduidig vastgesteld is, is de wegzakkende raildruk (opmerking [1] bij de afbeelding) die voorafgaat aan de storing en die ingrijpen van de brandstofhoeveelheidsregelklep initieert, interessant. Als de raildruk wegzakt, is er nog geen sprake van schudden. Omdat de raildruk bij een constante aansturing van de brandstofhoeveelheidsregelklep en brandstofdrukregelklep en constant toerental gelijk hoort te blijven is dit een afwijkende situatie. De vraag die rijst is of deze wegzakkende raildruk het gevolg is van:
[1] lekkage in de brandstofhoeveelheidsregelklep die sowieso al niet meer goed functioneert of
[2] lekkage in de brandstofdrukregelklep
Dat is pas vast te stellen nadat de brandstofhoeveelheidsregelklep vervangen is. Het vermoeden is echter dat er sprake is van [1] en dat er geen sprake is van [2] omdat de brandstofdrukregelklep bij de startfase en tijdens deel- en vollastbereik naar behoren functioneert en de brandstofhoeveelheidsregelklep al een mechanisch mankement (te traag regelen) vertoont.

De Mercedes gaat terug naar het garagebedrijf met als reparatieadvies om de brandstofhoeveelheidsregelklep te vervangen. Nadat deze vervangen is, funktioneert de Mercedes weer naar behoren en is er weer een puzzel opgelost!

Praktijkgeval 4: storingsdiagnose bij een Renault 1.5 DCI uit 2013.

In deze column nemen wij u graag mee tijdens de diagnose van een storing in een Renault 1.5 DCI uit 2013 met motorcode K9K. Het verhaal begint als de eigenaar zich meldt bij een garagebedrijf met de klacht dat het motorstoringslampje brandt en er lawaai uit de motor komt. Daar wordt vastgesteld dat de as van de turbo gebroken is. Omdat er, na het vervangen van de turbo, een storing binnen de turbodrukregeling actief blijft, wordt de EGR-klep en het magneetklepventiel vervangen en wordt de software geüpdatet. Omdat de storing door deze ingrepen niet wordt verholpen, wordt de auto bij ons aangeboden.

De eigenaar heeft inmiddels zelf vastgesteld dat hij de storing als volgt kan "activeren":
◦ allereerst schakelt hij de cruise-control in bij 150 km/u,
◦ vervolgens breekt hij de cruise-control af door licht het rempedaal te bedienen.
◦ daarna laat hij het voertuig uitrollen tot circa 120 km/u,
◦ na een "resume" van de cruise-control naar de ingestelde snelheid van 150 km/u treedt de storing kort na het bereiken van de ingestelde snelheid op.
Opmerkelijk daarbij is dat de storing op voorgenoemde wijze alleen in de zesde versnelling optreedt.

Op basis van de foutcode "P2263/DTC226322 Regelafwijking turbodrukregeling signaal te groot" een freeze-frame, waarin een gemeten turbodruk van 1848 mbar en nominale turbodruk van 2165 mbar staat, starten we met een controle van de turbodrukregeling met een oscilloscoop en drukopnemer om vast te stellen of de onderdrukaansturing van de turbo naar behoren functioneert (afbeelding 1).

Omdat daaruit geen afwijkingen volgen tussen wat de motorregeleenheid zelf vindt wat hij aanstuurt en meet en wat wij zien aan aansturing en meetdata vervolgen we het traject met het controleren van de turbodrukregeling via de meetwaarden met de OBD-tester.

We hebben diverse proefritten gemaakt, waarbij de meetwaarden zoals uitgelezen met de OBD-tester voor en tijdens het optreden van de storing in verschillende combinaties geregistreerd en geanalyseerd zijn. Een van die metingen staat weergegeven in afbeelding 2.

Hoe beoordelen we zo'n meting nu?
In het traject 1 tot 2 (104 tot 112 seconden) is de motor nog aan het versnellen (donker groene lijn). We zien dat:
• het toerental toeneemt (groene lijn)
• de werkelijke turbodruk in lijn ligt met de nominale turbodruk van 2.6 bar (oranje en donker paars)
• de aangezogen luchthoeveelheid constant is (blauw)
• de uitlaatgasdruk constant is en circa 3 bar bedraagt (paars)
• de EGR niet wordt aangestuurd (rood)
• de drukval over het roetfilter constant is en circa 80 mbar bedraagt (bruine lijn)

In het traject 2 tot 3 (114 tot 128 seconden) gaat het mis. Daar is zichtbaar dat:
• de ingestelde snelheid bereikt IS en gehandhaafd BLIJFT(donkergroene lijn)
• de aangezogen luchtmassa (blauw) en de uitlaatgasdruk (paars) synchroon afnemen
• het drukverschil over het roetfilter (bruine lijn) in zijn geheel van 80 mbar (traject 1 tot 2) naar circa 50 mbar daalt
• de nominale turbodruk van 2,18 bar (oranje lijn) voor een periode van meer dan 10 seconden circa 0,44 bar hoger ligt dan de gemeten turbodruk van 1,75 bar (donkerpaarse lijn). Deze afwijking is de oorzaak van de storingsmelding.

Op basis van een afnemende luchtmassa, een afnemende druk over het roetfilter en een afnemende uitlaatgasdruk voor de turbo in het traject 2 tot 3 stellen we vast dat de uitlaatgasklep in de uitlaat niet dicht zit. De uitlaatgasdruk neemt immers af in combinatie met een afnemende drukval over het roetfilter. Daarnaast stellen we vast dat het afnemen van de aangezogen luchtmassa geen gevolg is van aansturing van de EGR-klep, want de standmelding laat immers 0% zien.

Uit de analyse van de metingen waarin andere combinaties van meetwaarden geregistreerd zijn, zien we geen verbanden tussen het optreden van de storing en een andere regelingen/systemen (uitlaatgasrecirculatie-, uitlaatgasklep-, gasklep-, roetfilter- en aanzuigluchtregeling) dan de turbodrukregeling.

Conclusie
Onze conclusie is dan ook dat de oorzaak van de storing een "mismatch" is tussen de door de motorregeleenheid "verwachtte turbodruk" en de "gemeten turbodruk" in deellast als gevolg van een afwijking in de nieuw geplaatste turbo, mogelijk een verkeerd type. Deze bevinding wordt in eerste instantie betwist door betrokken partijen. Na veel getouwtrek blijkt uiteindelijk dat de "cross-reference"-tabel van de turboleverancier een fout bevatte. Na het monteren van de juist turbo is de storing als sneeuw voor de zon verdwenen.

Praktijkgeval 3: storingsdiagnose bij een Volvo V70 III

Een kwestie van de juiste communicatie!

In deze column nemen wij u graag mee tijdens de diagnose van een storing in een Volvo V70 III uit 2009 met motorcode D5244T5. Het verhaal begint als de eigenaar zich bij een garagebedrijf meldt met de klacht dat het instrumentenpaneel af-en-toe uitvalt en de autoverlichting knippert. Daar wordt vastgesteld dat de oorzaak zeer waarschijnlijk een klapperverbinding ergens in de kabelbomen of connectors van de auto is.

Afbeelding 2Om de klapperverbinding te lokaliseren worden delen van het interieur verwijderd (zie afbeelding 1 en 2). De klapperverbinding wordt niet aangetroffen, maar de funktionaliteit van de Volvo gaat zienderogen achteruit. Het instrumentenpaneel blijft nu in zijn geheel uit. De elektrische ramen en keyless entry werken niet meer en de kontaktslotschakelaar zit in een soort van noodloop. De motor slaat gelukkig wel nog aan en de automatische versnellingsbak werkt ook nog naar behoren. In deze toestand wordt de auto bij ons aangeboden. Tja, waar begin je dan … Uit de bevraging van de regeleenheden komt naar voren dat veel regeleenheden elkaar niet meer “zien” door fouten in het CAN-bus netwerk. Wat daarbij meteen opvalt is dat het instrumentenpaneel uitgevallen is, maar nog wel benaderbaar is via de testkast.

Als we het instrumentenpaneel aansturen met een actuatortest licht het instrumentenpaneel opeens op en werkt alles wat aangestuurd wordt vanuit de actuatortest naar behoren. De vraag die meteen rijst is “Waarom funktioneert het instrumentenpaneel naar behoren indien deze aangestuurd wordt vanuit een actuatortest en waarom blijft het instrumentenpaneel op zwart staan als de auto op contact staat of als de motor draait?”. Op basis van voorgaande vaststelling proberen we vanuit een actuatortest in de portierregeleenheden de ramen te bedienen. Resultaat: de ramen kunnen geopend en gesloten worden middels de actuatortest.

Gecombineerd met fouten in het CAN-bus netwerk rijst een tweede essentiële vraag, “hoe kan het dat we met de testkast de regeleenheden van onder andere de portieren, het instrumentpaneel en de centrale elektronica module (CEM) kunnen benaderen terwijl de CEM aangeeft geen contact te kunnen krijgen met het instrumentenpaneel en de portierregeleenheden en vice versa?”.

Afbeelding 3
Tijd om het netwerkschema erbij te pakken (zie afbeelding 3). Hieruit volgt dat het instrumentenpaneel (DIM), de portierregeleenheden (DDM, PDM), de keyless-entry (KVM) en nog enkele andere regeleenheden middels het CAN-bus-netwerk via pen 3 en pen 11 verbonden zijn met de OBD poort waaraan de testkast hangt (rood kader onderin afbeelding 3). Dit verklaart de succesvolle communicatie tussen de testkast en de regeleenheden waarvan de CEM aangeeft dat het niet lukt om een succesvolle communicatie op te zetten. In afbeelding 3 valt op dat de bestuurdersportierregeleenheid (DDM) als eerste verbonden is met de CEM via een 57-polige connector op pennetje 56 en 57 (groen kader in afbeelding 3). De DDM geeft aan dat deze de CEM niet ziet en de CEM geeft aan dat deze o.a. de DDM niet ziet. Na deze constatering gaat onze aandacht meteen uit naar de 57-polige connector.

Afbeelding 4Als we deze loskoppelen is de oorzaak voor de onderbreking tussen de CEM en de rest van de regeleenheden in een keer helder. Er is een pootje in de stekker verbogen waardoor een van de twee netwerkdraden van het CAN-bus-netwerk onderbroken is (zie afbeelding 4). Na het herstellen van deze verbinding werkt alles weer naar behoren.

Via een schema van het CAN-bus-netwerk dat verbonden is met pen 6 en pen 14 van de OBD poort wordt ook meteen duidelijk waarom we met de testkast wel verbinding kunnen krijgen met de CEM: de communicatie tussen de testkast en de CEM verloopt via een ander netwerk.

Afbeelding 5Tijdens het controleren van de verbinding in de 57-polige connector en de bedrading daaromheen, viel op dat de voedingsconnector van de CEM niet juist ingestoken was (zie afbeelding 5).

Visuele inspectie van de connector wees uit dat deze onderhevig was geweest aan een klapperverbinding. Er rees een zeer sterk vermoeden dat deze stekker mogelijk de klapperverbinding was die de uitval van het instrumentenpaneel en het knipperen van de voertuigverlichting veroorzaakte, de oorspronkelijke klacht waarmee de eigenaar het garagebedrijf benaderde. Na het op een juiste wijze vastklikken van deze connector bleek de Volvo geen last meer te hebben van storingen.

De Volvo is daarop weer naar het garagebedrijf gebracht die meteen zijn begonnen met het terugplaatsen van de interieurdelen zodat de Volvo weer terug kon naar de eigenaar.

Praktijkgeval 2: storingsdiagnose bij een Volvo V70 II SC AWD

In deze column nemen wij u graag mee tijdens de diagnose van een storing in een Volvo V70 II SC AWD uit 2001 met motorcode B5244T3 uit het midden van het land. Het verhaal begint als de eigenaar in Duitsland strandt met een storing in de automatische versnellingsbak. Uit onderzoek komt naar voren dat de versnellingsbak gereviseerd moet worden; een behoorlijke ingreep. De eigenaar besluit de revisie uit te laten voeren. Na revisie rijdt de Volvo weer als vanouds echter met een vervelende bijkomstigheid; de Volvo lijkt soms slecht aan te slaan. De eigenaar besluit contact op te nemen met het revisiebedrijf omdat in de beleving van de eigenaar de storing na revisie van de automatische versnellingsbak is ontstaan. Het revisiebedrijf onderzoekt de Volvo en kan de oorzaak van de storing niet achterhalen, maar stelt wel vast dat de storing niet gerelateerd is aan de revisie van de automatische versnellingsbak.

Dan begint voor de eigenaar een traject met veel frustraties. De Volvo wordt aangeboden bij twee dealers en een aantal specialisten. Ondertussen zijn er al behoorlijk wat onderdelen vervangen en is de oorzaak nog steeds niet achterhaald. De eigenaar is teneinde raad. Op het bekende “verjaardagsfeestje” wordt hij via via doorverwezen naar ons.

Na een uitvoerig gesprek met de eigenaar, beginnen we het onderzoek met het bevragen van alle regeleenheden. Het foutgeheugen van de motorregeleenheid is leeg en de foutgeheugens van de andere regeleenheden bevatten CAN-gerelateerde meldingen. Voor een nulstand wissen we, na registratie, de foutgeheugens van alle regeleenheden.

Figuur 1Omdat de motorregeleenheid geen foutmeldingen registreert tijdens en na het optreden van de storing, hebben we eerst een aantal basiszaken gecontroleerd die kunnen afwijken zonder dat de motorregeleenheid dat “ziet”. Een daarvan is de brandstofdruk na het op contact zetten van de Volvo (zie figuur 1).

Uit die controle volgt dat:
•  de brandstofdruk (rood) na 0.621 seconden op 3.9 bar staat,
•  de vertraging in het inschakelen van de brandstofpomp na activeren van het
brandstofpomp-relais (blauw) circa 40 milliseconden is en
•  de inschakelvertraging van het brandstofpomprelais na op contact zetten (geel & groen)
circa 25 milliseconden is.

Figuur 2We hebben deze metingen diverse malen herhaald ook tijdens de storing. De brandstofdruk was in alle gevallen binnen specificatie en dus geen oorzaak voor de storing. Daarop besluiten we om de aansturing van de bobines, de injectoren en de signalen van de krukas en de nokkenas te meten. Een opname van zo’n meting tijdens de storing staat in figuur 2; in het rood het krukassignaal, in het geel het nokkenassignaal, in het groen de aansturing van in-jector 1 en in het blauw de aansturing van bobine 1.

Uit figuur 2 volgt dat de motor pas na 12 krukasomwentelingen aanslaat. Wat daarbij opvalt is dat er in het gebied van -4 tot 0 seconden enkele keren geïnjecteerd wordt (groene pieken) maar dat er geen aansturing van de bobine plaats heeft. Op basis van onze bevindingen in dit onderzoek kan dit er alleen maar op duiden dat de motorregeleenheid “bewust” geen brandstof injecteert en “bewust” niet ontsteekt. Hiermee is de directe oorzaak gevonden voor het niet aanslaan.

Het achterhalen van de indirecte oorzaak voor het niet aanslaan vergt daarentegen nog enig studiewerk. Uiteindelijk wordt deze gevonden in onze laatste metingen (figuur 2). Tijdens de 12 krukas-omwentelingen waarbij de motor niet aanslaat blijkt het markeringspunt van het uitlaatnokken-assignaal en het markeringspunt van het krukassignaal klapperend te verlopen tussen de 22 en 35 krukasgraden. Dit terwijl de maximale verstelling van uitlaatnokkenas via de nokkenasversteller 15 krukasgraden is.

Zodra de verstelling minder wordt dan 15 krukasgraden start de motorregeleenheid met injecteren en ontsteken en slaat de motor aan. De storing wordt dus veroorzaakt door een verstelling van de distributie tijdens het starten op een wijze die buiten het toegestane nokkenasverstellingsbereik valt van de nokkenasversteller.

Op basis daarvan hebben we de eigenaar van het voertuig geadviseerd de distributiespanner en de nokkenasversteller te laten vervangen. Nadat deze ingreep door het garagebedrijf is uitgevoerd, slaat de Volvo weer aan zoals de eigenaar als vanouds gewend was. Het niet aanslaan had dus geen relatie met de automatische versnellingsbakrevisie, maar trad toevallig in hetzelfde tijdsbestek op.

Enige tijd geleden zijn wij door Autoplus PRO benaderd om een gast-column te schrijven in hun blad. Een aardig idee waar we graag invulling aan geven! Voordat we u een interessante case over een storing van een Audi A6 3.2 FSI voorschotelen willen we ons graag even voorstellen omdat we een uniek bedrijf zijn binnen de autobranche.

Autodiagnose.eu is opgericht om invulling te geven aan de groeiende behoefte om, op een effectieve en systematische wijze, storingen te diagnosticeren binnen de autobranche. In tegenstelling tot een garage-, dealer- of schadeherstelbedrijf bestaan onze werkzaamheden uitsluitend uit het diagnosticeren van storingen. Hiermee geven wij invulling aan onze visie dat het diagnosticeren van storingen aan voertuigen beduidend andere competenties vraagt dan competenties die bijvoorbeeld benodigd zijn voor de werkzaamheden bij een garage-, dealer- of schadeherstelbedrijf. Vanuit die visie leveren wij een dienst met als product een reparatieadvies op basis van een eenduidige vaststelling van de oorzaak van een storing ongeacht of dit een motormanagement-, airbag-, abs-, comfortelektronica- of netwerkstoring is.

In deze column nemen wij u graag mee tijdens de diagnose van een storing in een Audi A6 3.2 FSI met motorcode AUK uit Velserbroek. De eigenaar van de Audi A6 3.2 FSI met motorcode AUK uit Velserbroek heeft al enkele maanden een storing waarbij de motor koud onregelmatig loopt en na enkele kilometers in de noodloop gaat. De storing deed zich voor het eerst voor in Duitsland. De Audi is toen direct aangeboden bij een Duitse Audi dealer voor reparatie. Omdat de storing na reparatie bleef bestaan is het traject voortgezet in Nederland waarbij in het westen van het land bij een VAG dealer, een VAG specialist en een Audi specialist diverse reparaties zijn uitgevoerd die niet geleid hebben tot het verhelpen van de storing. Een revisiebedrijf uit het midden van het land tipte de eigenaar om de Audi bij ons aan te bieden voor onderzoek.

Bij ieder onderzoek starten we met een intake gesprek om een duidelijk beeld van de storing te krijgen. Uit dit intake gesprek kwam naar voren dat, als de storing zich voordoet,
·  het ABS-lampje gaat branden,
·  het motormanagement-lampje na enige tijd ook gaat branden,
·  de motor, meteen na het oplichten van het ABS-lampje, in de noodloop gaat.
Daarnaast krijgen we ook een hele waslijst met facturen te zien waarop de inmiddels vervangen onderdelen staan waaronder een hogedruk brandstofpomp, een hogedruk – en lagedruksensor, een opvoerpomp in de tank, bedrading en connectoren.

Afbeelding 1

We beginnen het onderzoek met een “elektrische foto” van het voertuig. Daarbij bevragen we onder andere de foutgeheugens van alle regeleenheden. Uit deze “elektrische foto” komen een tweetal meldingen naar voren in het foutgeheugen van de motorregeleenheid “P2296 brandstofdruk-regelventiel kortsluiting naar plus” en “P1653 ABS-regeleenheid foutgeheugen uitlezen”. Het elektronische schema van de motorregeleenheid (afbeelding 1) laat zien dat het brandstofdrukregelventiel (onderdeel Y9.2, blauw gemarkeerd) voeding krijgt via zekering 5 die op zijn beurt weer voeding krijgt van een voedingsrelais.

Afbeelding 2Op basis van melding P2296 en het elektronische schema voeren we met een vierkanaals oscilloscoop een meting uit aan de brandstofdrukregelklep tijdens het optreden van de storing. We meten daarbij de aansturing (massaschakeling) van de brandstofdrukregelklep vanuit de motorregeleenheid (afbeelding 2, rood), de stroomopname van de brandstofdrukregelklep (afbeelding 2, geel), het spanningssignaal van de hogedrukbrandstofdruk (afbeelding 2, groen) en de lagedrukbrandstofdruk (afbeelding 2, blauw). In deze meting zien we dat als de motor in de noodloop gaat de aansturing van de brandstofdrukregelklep gestaakt wordt op tijdstip -1.4 seconden. Ook zien we dat zowel het lagedruk- als het hogedruk brandstofsignaal (groen en blauw) geen verstoringen vertonen die mogelijk aanleiding zijn tot het staken van de aansturing van de brandstofdrukregelklep.

Afbeelding 3Als we vervolgens inzoomen op het gedeelte waar de aansturing gestaakt wordt (zie afbeelding 3) dan valt op dat de spanning gedurende de massaschakeling, die 0.002 seconden duurt, oploopt van 0.12 Volt naar 1.68 Volt. Hiermee is de oorzaak voor het onstaan van foutcode P2296 vastgesteld; de motorregeleenheid interpreteert het oplopen naar 1.68 Volt als een kortsluiting naar plus (massa-offset) en staakt de aansturing van de brandstofdrukregelklep. De oorzaak achter het ontstaan van de massa-offset is hiermee echter nog niet vastgesteld.

Om deze te achterhalen voeren we enkele specifieke metingen uit. Daaruit volgt dat de massa-offset intern de motorregeleenheid veroorzaakt wordt en belastingsafhankelijk is. Bij een lage belasting is de massa-offset verwaarloosbaar, vanaf circa 3 Ampere vertoont de massaschakelaar in de motorregeleenheid een offset die oploopt van 0.4 Volt tot 1.68 Volt bij 7.5 Ampere, de belasting waarmee de brandstofdrukregelklep de motorregeleenheid belast. De oorzaak van de storing is dus een belastingsafhankelijke overgangsweerstand in de massaschakelaar van de motorregeleenheid.

Afbeelding 4Als we de eigenaar informeren dat de oorzaak van de storing een defect in de motorregeleenheid is, is zijn eerste reactie dat dit onmogelijk is omdat de motorregeleenheid bij een gespecialiseerd bedrijf gecontroleerd is op deugdelijk funktioneren. Om aan te tonen dat de motorregeleenheid toch echt wel defect is en er geen andere oorzaak voor deze storing is, bouwen we een schakeling (zie afbeelding 4) waarbij:
·  de motorregeleenheid een dummy aanstuurt die de massaschakelaar in de motorregeleenheid belast met maximaal 2 Ampere. De massa-offset is met deze dummy altijd lager dan 0.4 Volt.
·  middels een dubbele mosfetschakeling de aansturing van de dummy door de motorregeleenheid gekopieerd wordt naar de brandstofdrukregelklep zodat deze op een juiste wijze aangestuurd wordt.

Na enkele storingsvrije proefritten is daarmee richting de eigenaar onomstotelijk aangetoond dat de motorregeleenheid defect is en er geen andere oorzaak ten grondslag ligt aan deze storing.

Na het vervangen van de motorregeleenheid, reparatie bij de bekende regeleenheid-revisie-bedrijven blijkt helaas niet mogelijk, kan de eigenaar eindelijk weer van zijn 3.2 fsi motor in optima forma genieten.