technische artikelen

De ‘dynamiek’ van diagnose!

Jan 1, 2019

Via de technische ondersteuning van GMTO komt de volgende case binnen van een garagebedrijf waarvan de klant de volgende klacht had:
Klacht: De auto liep niet goed meer en het motorstoringslampje brandde.
Het garagebedrijf merkte bij het binnen zetten van het voertuig inderdaad dat de motor niet goed oppakte en dat gas geven nagenoeg niet mogelijk was en de motor komt niet op toeren komt. Na het uitlezen melden zich de volgende foutcode’s:
P2191, Mengsel vollast cilinderrij 1, mengsel te arm
P0171, Mengsel cilinderrij 1, mengsel te arm
P0300, Verbrandingsuitschakeling, verbrandingsuitval vastgesteld

Vóór het aanmelden bij de helpdesk van GMTO had de garagist al het volgende bekeken
Vanwege de foutcode op te arm mengsel controleert het garage bedrijf als eerste op luchtlekkage in het inlaatsysteem. Hier was geen probleem te vinden. Vervolgens werd de luchtmassa meter gecontroleerd, deze leek aan de trage kant en werd vervangen.
Meting luchtmassa meter.
Voordat de luchtmassa meter werd vervangen werden de fuel trims nog gecontroleerd waaruit bleek dat de longterm erg rijk stond. Bij het maken van de proefrit erna viel op dat het nog niet in orde was, ervan uitgaande dat de leerwaarden nog moesten bijstellen werd er doorgereden om dat te kunnen afronden. Tijdens het doorrijden leek het voertuig steeds moeizamer te gaan rijden, maar dan ineens was het vermogen er weer. Ook leken er af en toe misfires plaats te vinden. Al met al al een zeer dynamisch klachtenpatroon. Uiteindelijk viel de auto stil en moest worden teruggesleept naar de werkplaats.
Met de helpdesk van GMTO wordt de storing verder opgepakt. Omdat de foutcodes verwijzen naar mengsel samenstelling wordt terug in de werkplaats de brandstofdruk gecontroleerd. Deze is mooi stabiel rond 3.8 bar. Het idee bleef bij de garagist dat er te weinig of verkeerde/vervuilde brandstof werd ingespoten (mede door het smoren tijden het rijden). Ook had de benzine een aparte geur. Na het nemen van een monster en contact met de klant over tank gedrag, wordt uiteindelijk besloten om de brandstof uit de tank te verversen. Helaas zonder resultaat. Dus de brandstofdruk en de brandstof zijn goed. Op naar de injectoren. Om injectoren grotendeels mechanisch te kunnen testen hoef je ze niet te demonteren, dat kan goed met de scope, kon de garagist zich nog herinneren uit de GMTO trainingen. Hij meet van iedere injector de voeding de sturing en de stroom. In deze combimeting worden eigenlijk alle aspecten meegenomen van de injector, zowel mechanisch als elektronisch. In de spanning zie je het stuiteren van de naald en of er een goed massa is. In de stroom is mooi het openen van de naald te zien en de hoogte van de stroom zegt veel over de status van het elektrisch circuit. Het openen van de naald is heel belangrijk om naar te kijken. De vertragingstijd van het begin van de elektronische aansturing tot en met de daadwerkelijke mechanische opening van de naald wordt beïnvloed door veel mechanische aspecten. Zo kan bijvoorbeeld een zwakke veer in 1 van de injectoren ervoor zorgen dat deze injector sneller opent door minder tegendruk. Dit verschil is dan goed te zien met de scope ten opzichte van de andere injectoren. Scheelt weer een hoop demontagewerk. De voedingsmeting geeft ten slotte nog aan of de voeding ook in orde blijft tijdens het aansturen van de injector. De garagist gebruikte voor deze meting de recorder-meting (streamer) van de GMTO scope. Deze meting meet met zeer hoge snelheid eindeloos door. Zo mis je niks en kun je iedere sturing tot in detail terug kijken. Dat doen we dan ook in onderstaande meting.
In de injector meting zijn geen bijzonderheden te zien. Alle injectoren hebben dezelfde vertragingstijd tot openen. En alle eerder genoemde aspecten blijven goed. Ook de aanstuurtijd is conform verwachting.
Na de injectoren is de ontsteking aan de beurt. Hier wordt eenzelfde meting gedaan; Voeding; (massa) sturing; en stroom. Alles ziet er keurig uit. De stroom loopt goed op niet te snel, niet te langzaam. massa is goed, voeding is goed, vonklijn ziet er goed uit, goede ionisatie, laadtijd is goed. Wat alleen opvalt, is dat er meer ruis in de vonklijn komt wanneer de klacht toeneemt.

Als laatste worden nog een aantal basale zaken gecontroleerd zoals de compressie en eventuele verstopping van de uitlaat en lekkage van de inlaat middels rook. Allemaal probleemloos.
De klacht is ondertussen goed oproepbaar en duidelijk; de auto wordt gestart, slaat aan, de motor loop stationair niet 100 procent maar ook niet slecht. Na een periode van ongeveer een minuut begint het toerental te zakken, de gasklep lijkt volledig open te gaan en de injectietijd wordt van 3 m/s opgerekt naar 7,4 m/s. Het toerental wordt zo laag dat het haast lijkt of de auto een 1 cilinder is geworden en uiteindelijk slaat hij af. Na een korte wacht periode kan er weer gestart worden en begint het klacht proces opnieuw.
De viergas meter
De foutcodes geven mengsel problematiek aan. In een beginstadium van de diagnose waren al een aantal viergas metingen gedaan. Hier bleek dat tijdens het probleem o2 en HC ernstig opliepen

Dit wijst op misfires, dat kan ook wel kloppen, want de motor gaat beroerd lopen en valt uiteindelijk ook uit. Maar als alles in orde is waar komen dan de misfires en de mengselproblemen vandaan?
Uit de livedata blijkt dat de gasklep tijdens het probleem ver open gaat. Wanneer we dit meten met de scope is dit ook duidelijk te zien.
[meting injectie ontsteking gasklep]
De spanning van de gasklep potentiometer staat continu rond 4,1 Volt. Dat is vol open! Terwijl het toerental ongeveer 350 omw/min is?! Dat is heel raar. We meten met de scope accessoire APS260 live de inlaatdruk om te zien wat er nu werkelijk gebeurd tijdens het ontstaan van de klacht.

Het is goed te zien dat op het moment dat de gasklep open gaat, de druk in de inlaat ook naar atmosferisch gaat. De motor draait feitelijk in vollast met extreem laag toerental! Dat verklaard ook wel de misfires. Er is helemaal geen vollast regeling bij dit toerental. De motor zou een vollast verrijking moeten krijgen, maar krijgt deze helemaal niet. Vandaar de hoge zuurstof waarden in het uitlaatgas en uiteindelijk ook de misfires.
De helpdesk vermoedt dat er iets is dat de motor zo zwaar belast dat het toerental omlaag zakt en de belasting laat toenemen. Een dynamo of een airco compressor of iets dergelijks, maar dat moet dan wel heel veel belasting zijn om een motor die feitelijk vollast draait uit te laten vallen.
De riem wordt gedemonteerd en de vrijloop van alle componenten wordt gecontroleerd. Hier zijn geen bijzonderheden. Bij het starten van de motor blijkt nu wel dat de problemen weg zijn! Dus het zit toch in deze componenten. Even later blijkt met gemonteerde multiriem dat wanneer de dynamo gaat laden het probleem inkomt. Het probleem kan dan ook zomaar weer weg zijn er vervolgens weer terug komen. De dynamo loopt dus af en toe erg zwaar. Zo zwaar dat de motor naar vollast gaat en afslaat. Na het vervangen van de dynamo zijn de problemen verdwenen.
Zo kan een dynamo die die dynamisch zwaar loopt voor heel wat verwarring zorgen. Zeker wanneer er foutcodes op mengselsamenstelling ontstaan. Een probleem zonder foutcodes kan erg moeilijk zijn, maar een probleem met foutcodes die volledig de verkeerde kant op wijzen is wellicht nog veel moeilijker. Het hebben van systeem kennis en een goede ondersteuning is dan van essentieel belang!