technische artikelen

Problemen met Audi A4 2.0 TFSI

Met een Audi A4 2.0 TFSI CDNC op “Spokenjacht”.

Eerst even een inzage in de voorgeschiedenis.

Bij 122.130 is er een gereviseerd motorblok ingebouwd vanwege een overmatig olieverbruik
Na revisie is de Audi 1.000 km ingereden, olie ververst, nieuwe bougies geplaatst en de auto verkocht.
De nieuwe eigenaar meldde zich al vrij snel dat de auto olie verbruikte
De auto is toen naar het revisiebedrijf gegaan en zij hebben dit hersteld. Daarna is een tijd proef gereden om het olieverbruik te checken en dit bleek in orde.
Hierna hebben wij de auto weer te koop aangeboden, maar na een proefrit kregen wij de klacht dat de auto stottert bij lage toerentallen.
We hebben hierna de bougies vervangen, alle bobines, een flush en nieuwe olie – maar helaas geen resultaat.

Het voertuig wordt via de helpdesk van GMTO aangeboden voor praktische ondersteuning.

Als eerste wordt er een proefrit gemaakt om het probleem te ervaren. De Audi heeft een CVT automaat en bij normaal optrekken wordt het toerental tussen de 1500 en 2000 rpm gehouden. Precies in dit toeren gebied voel je een overslag. Het lijkt net alsof de auto een cilinder mist op dat moment.

Als eerste willen we weten of het een cilinder specifiek of een algemeen probleem is. Dit is erg bepalend voor alle volgende stappen. Bij algemene problematiek gaat het om dingen die invloed hebben op alle cilinders zoals brandstofdruk, 2 massavliegwiel, turbodruksensor, etc. Bij cilinder specifiek kom je uit op bijvoorbeeld ontsteking, injectie, compressie van een specifieke cilinder en ga je er van uit dat de randzaken goed zijn. Door deze scheiding te maken kun je focussen en efficiënt aan de slag. Om dit uit te sluiten maken we een rondloop meting met aansturing bobine cilinder 1 als herkenning. Toen de misfire voelbaar was hebben we de meting vastgelegd en is er te zien dat cilinder 4 minder arbeid levert. Dus alles lijkt goed te werken op cilinder 4 na, die levert wel iets tijdens de misfire, maar niet alles. In de auto voelt dat wel anders tijdens het rijden, daar lijkt het alsof er echt een complete cilinder niet mee doet.

De misfire tellers in live data blijven op nul staan.

Ook na het vastleggen van dit probleem zijn er 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 zeker een misfire. Omdat er dus totaal geen richting is in de vorm van een foutcode, misfire counter of wat dan ook, weten we ook niet of de afwijking die we zien op cilinder 4 een oorzaak of een gevolg is. Het kan een samenloop van omstandigheden zijn. Hoe dan ook, verschil in vermogen per cilinder stuurt ons wel in de richting van cilinder specifieke diagnose. Voordat we daar mee aan de slag gaan controleren we nog een paar algemene zaken .

Met de rooktester controleren we het inlaatsysteem op inlaatlekkage en er blijkt een carterventilatieslang lek te zijn die vanaf de turbo naar het klepdeksel loopt. Als eerste een nieuwe slang besteld en deze gemonteerd. Het vermoeden is dat deze lekkage weinig van invloed is op het probleem, maar het moet wel uitgesloten zijn. Nogmaals een rooktest gedaan en inlaat is nu helemaal dicht en zoals verwacht lost het probleem niet op.

Omdat de motor 2x uit elkaar is geweest, maken we preventief een combi meting. Met deze meting controleren we de timing van de distributie elektronisch. We gebruiken een goed voorbeeld signaal uit de ATIS software om mee te vergelijken en vergeleken met het voorbeeld signaal staat deze distributie op tijd. Let er altijd op bij deze metingen dat het een goede indicatie is, maar niet heilig. Nokkenassen die niet voorzien zijn van een sensor of een nokkenas die verdraaid is ten opzichte van het tandwiel, zijn niet of slecht waarneembaar. Deze motor had alleen een sensor op zijn inlaatnokkenas, niet op de uitlaat.

Als volgende gaan we aan de slag met de cilinder specifieke diagnose. Ontsteking injectie en compressie zijn hierbij de belangrijkste factor om een cilinder vermogen te laten genereren. Deze gaan we dus controleren. We controleren de elektrische aansturing van zowel de ontsteking en de injectie met de scope, waar geen bijzonderheden in zijn te vinden tijdens het probleem. Ook altijd belangrijk om je te realiseren dat je de meting (welke dan ook) uitvoert tijdens het probleem. 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 en mogelijk mis je het hele probleem. Daarna wisselen we de ontsteking en injectie van cilinder 4 met een andere cilinder om te kijken of het probleem ook mee verplaatst, maar de ‘misfire’ blijft op cilinder 4 plaats vinden. Anders gezegd; het patroon in de rondloop die we meten verandert niet. Hiermee dit dus ook uitgesloten.

Dan de compressie. We starten met een relatieve compressie meting. Dit geeft altijd een goede eerste indruk van de motor. We doen dit met de scope en de stroomtang. Neemt de compressie toe per cilinder, loopt de stroom op en zo kun je de stroom per cilinder vergelijken met elkaar. De meting ziet er verder prima uit en 4 cilinders zijn nagenoeg gelijk. Je kunt dan als volgende stap ook nog compressie direct op de motor meten, maar om een nog veel beter beeld te krijgen, gebruiken we gelijk een in-cilinder drukmeting met de MPS4500. We maken een meting van cilinder 1 en 4, deze hebben we met elkaar vergeleken en hier zien we een verschil in het einde van de uitlaatslag. Waarbij er in cilinder 1 aan het einde van de uitlaatslag een lichte tegendruk ontstaat 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 cilinder specifiek bezig.

In de metingen is het ‘W’-patroon te zien. Het ‘W’-patroon wordt gemaakt door de scope software. Ieder ‘been’ van de W staat representatief voor een slag. Het is lastig te zien, maar de W is a-symmetrisch qua vorm. Dit komt omdat afwijkingen in het toerental hierin meegenomen worden. Zo kun je nauwkeurig kijken welke druk op welk moment plaatsvind.

Deze auto heeft naast ontsteking, injectie en compressie nog een cilinder specifiek systeem, zelfs met terugkoppeling. Dat is het variabele kleplichthoogte systeem op de uitlaatkleppen, wat met individuele solenoids per cilinder wordt gestuurd om te kunnen schakelen tussen twee verschillende nokken. Het Audi Valvelift Systeem laat uitlaatkleppen langer en verder open gaan bij bepaalde toerentallen 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 niet heel aannemelijk.

We winnen wat informatie in over het systeem en komen op de volgende specificaties Er is een kleine nok die tot 3100 toeren werkt, deze sluit 2 graden na BDP en is 180 graden geopend. De grote nok wordt ingeschakeld voorbij 3100 toeren en 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-cilinder drukmeting. tijdens deze meting zelf de actuatoren aangestuurd.

Scope metingen.

Meting grondig bekeken en hier kan je samen met het W patroon (wat de krukasgraden verdeeld per slag, afhankelijk van toerental variaties) goed in 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 ook klopt. Hier lijkt een afwijking van +/- 10 graden in te zitten. De elektronica is dus 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 cilinder specifiek, dus we pakken het grondig aan, we controleren alles mechanisch, 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 dus niet in de timing zelf. Het vermoeden bestaat nu dat er iets fout gaat met het variabele valve lift systeem op de uitlaatnokkenas of dat het tandwiel wat op de nokkenasuitlaat is geperst misschien is verdraait.

Na demonteren van het kleppendeksel controleren we of de nokkenas niet verdraaid is ten opzichte van het tandwiel en zien we ook hier geen afwijkingen. We hebben de 4 bussen die per cilinder heen en weer kunnen schuiven bekeken en gecontroleerd of de vergrendeling werkt. Dit is allemaal in orde. Wat wel opvalt is dat het lijkt alsof de bus van cilinder 2 op de kleine nok staat en de andere 3 op de grote nok. Dit kan gebeurd zijn tijdens demontage, maar is niet aannemelijk. We noteren deze om nog 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 dicht gebouwd en weer gestart. Proefrit gemaakt en probleem zit nog steeds op de cilinder 4 en het patroon in rondloop meting evenals de klacht zijn ongewijzigd. Ook niet heel gek, we hebben weinig aangepast, maar wel alles mechanisch uitgesloten!

Op naar de moraal van dit verhaal.

Omdat het tijdens het demonteren leek alsof de uitlaatnokken niet allemaal op dezelfde nok stonden zijn we hier even op doorgegaan. Als eerste aan de hand van het schema bekeken of de stekkers van de actuators niet 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 een actuator gemonteerd worden en zijn dan niet te verwisselen. Daar zijn ze te kort voor, dus wisselen is onmogelijk. Bij controle van de draadkleuren aan de hand van het schema gaan we ervan uit dat nokkenasactuator 1 die aan de distributiezijde is en 8 aan vliegwielzijde. Nu lijkt het er op, op basis van de draadkleuren, dat cilinder 1 t/m 3 omgedraaid zitten en alleen cilinder 4 goed. Dit is zeer verdacht. Om deze reden openen we de kabelgoot en tot onze verbazing blijken alle stekkers van de nokkenasactuatoren een keer te zijn losgeknipt en later weer vast gesoldeerd te zijn! We vermoeden dat we nu op het goede spoor zijn. De stekkers aan de hand van het schema op goede volgorde gezet en weer gaan proefrijden. Het probleem voelt nog steeds precies hetzelfde maar de misfire zit nu niet meer op cilinder 4 maar op cilinder 2. We zijn dus zeker op de goede weg maar de stekkers zitten nog niet op de juiste plek vermoedelijk. Aan de hand van in cilinder druk metingen bekeken welke nok bij welke cilinder is ingeschakeld. Tot onze verbazing lijkt het er nu op dat cilinder 1 en 2 op de kleine nok draaien en 3 en 4 op de grote nok. Bij losnemen van een stekker wordt er een foutcode opgeslagen “nokkenasactuator cilinder 1 actuator A open circuit” de andere actuator geeft dan actuator B aan. Makkelijkst om nu te bepalen welke stekker waar hoort zou een dezelfde auto zijn om aan de hand van de draadkleuren of desnoods door het losnemen van de stekkers en vervolgens kijken welke foutcode er ontstaat en dan te bepalen welke stekker waar hoort. Daarom contact opgenomen met een relatie van ons die een Audi had staan met dezelfde motor. Deze sluit zijn tester aan en de eerste stekker vanaf distributiezijde laten losnemen van elke cilinder en dan de foutcodes laten doorgeven. De juiste volgorde blijkt te zijn BA-AB-BA-AB. De stekkers in deze volgorde aangesloten en gaan rijden. Meteen is merkbaar dat de auto in lage toeren meer koppel heeft en het misfire gevoel helemaal weg. Het probleem heeft al die tijd dus gezeten in onzichtbaar verkeerd geplaatste stekkers op de nokkenasactuatoren, op een dusdanige manier dat het ook niet verdacht was. Ongekend! Iemand heeft de stekkers dus afgeknipt, dezelfde of andere stekkers teruggeplaatst volgen willekeur en weer netjes in de kabelgoot verwerkt en op de juiste afstand afgewerkt. Afijn, door goed uit te sluiten en goed op details te letten op wat er in de cilinder gebeurd is het toch gevonden. Deze Audi rijdt weer als een zonnetje rond.