Hoe stapsgewijze diagnose bij lastige storingen
Veel autotechnici kunnen vanuit ervaring snel storingen oplossen. Ze weten wat er stuk gaat en wat de symptomen van de klacht zijn. Na het vervangen van het juiste onderdeel is de klacht dan vaak in no-time opgelost. Daar is niets mis mee. Toch is er wel een verschil tussen handelen op basis van ervaring en het stellen van diagnose. Gedegen diagnose bestaat uit het nemen van de juiste stappen en het trekken van conclusies. Deze aanpak wint het uiteindelijk en is ook nog eens universeel toepasbaar. In deze praktijk case wordt dit duidelijk.
Gegevens auto:
Fiat Doblo 1.6 IE 16V
Bouwjaar 2007
Magneti Marelli IAW 5NF
Klacht:
Inhouden, op 2 a 3 cilinders lopen bij warme motor.
Reeds vervangen:
- 4 bougies
- 4 bobines
- injector 3
- gasklephuis
- klopsensor
- temperatuursensor
- motormanagementcomputer
Foutcodes:
P0201 injector 1 functioneringsstoring
P0203 injector 3 functioneringsstoring
P0204 injector 4 functioneringsstoring
P0638 gasklepregeleenheid functioneringsstoring
Bij de garage
Een garagehouder heeft een Fiat Doblo van een vaste klant die tijdens accelereren zwaar inhoudt en soms op 2 of 3 cilinders lijkt te lopen. De auto heeft een bekende onderhoudshistorie en er zijn geen bijzondere dingen gebeurd. De klacht is duidelijk en reproduceerbaar. Reden om vol goede moed aan de diagnose te beginnen. Toch zit de garagehouder uiteindelijk wel met de handen in het haar.
Het valt op dat na wissen van de fouten en een proefrit foutcode P0203 vrijwel altijd als eerste terug komt. De overige fouten ontstaan later of soms zelfs niet. Daarom besluit de monteur als eerste injector 3 te vervangen, de adaptiewaarden te resetten en de gasklep opnieuw in te leren. Helaas, de klacht is onveranderd en de foutcodes blijven terugkomen. Omdat geen foutcode ontstaat op injector 2 worden de injectoren van cilinder 2 en 3 omgewisseld. Er ontstaat geen verbetering, toch is er wel een positief punt: door deze actie lijkt het nu onaannemelijk dat de injectoren de klacht veroorzaken. De monteur verlegt daarom de focus richting de ontsteking en vervangt alle 4 de bobines en de bougies. Als ook dit geen enkele verbetering geeft gaat de aandacht naar de compressie. Die wordt gemeten bij warme motor en blijkt goed te zijn. Vervolgens wordt de bedrading van de injectoren en het gasklephuis gecontroleerd. Ook hier worden geen afwijkingen gevonden. Ten slotte wordt het gasklephuis vervangen en ingeleerd, helaas zonder resultaat.
Omdat er verder geen aanknopingspunten zijn gebeurt er iets dat we vaker zien bij lastige diagnoses. Het garagebedrijf verzandt in een proces van (min of meer) random controles en acties. Achtereenvolgens worden de lambasondes verwisseld, de distributietiming gecontroleerd, krukas en nokkenassensoren gemeten, de klopsensor en de temperatuursensor vervangen. Ook worden stekkers van diverse sensoren losgenomen om de invloed daarvan uit te sluiten. Als tenslotte vrijwel alles is gecontroleerd of vervangen wordt de motormanagementcomputer vervangen. Helaas opnieuw zonder het gewenste resultaat.
Dit is het moment waarop de garagehouder de auto aanbiedt voor praktijkondersteuning bij AutoNiveau.
Stapsgewijze diagnose
Omdat er al veel is gemeten en vervangen bestaat het risico dat we uitgaan van aannames die niet correct zijn. We beginnen daarom met een stapsgewijze diagnose. Na iedere genomen stap trekken we een conclusie en bepalen we opnieuw een volgende stap.
Stap 1
Het inhouden treedt op bij warme motor en voelt als het overslaan van de ontsteking van één of meerdere cilinders. Daarom doen we eerst een 4-kanaals scoopmeting op de aansturing van de 4 bobines.
De ontstekingssignalen zien er normaal uit, de vonkduur is aan de korte kant er zijn echter geen misfires te zien.
Conclusie
Misfire is niet de oorzaak van de klacht.
Stap 2
Het overslaan van de motor kan ook worden veroorzaakt door een injectieprobleem. Bovendien waren er foutcodes op de injectoren. Daarom doen we een meting op de injectoren. En eigenlijk is het hier meteen al raak! Het blijkt dat tijdens het inhouden plotseling de injectietijd van cilinder 3 gedurende een paar injecties wordt verkort. Dit gebeurt soms ook bij cilinder 1 en 4.
Conclusie
Halvering van de injectietijd op cilinder 3 (soms ook 1 en 4) veroorzaakt een arm mengsel in de betreffende cilinder en verklaart het inhouden. We weten nu zeker waarom de motor inhoudt.
Scoopbeeld injectoren, plotseling kortere injectietijd bij cilinder 1(groen) en 3 (blauw)
Stap 3
We weten nu waarom de motor inhoudt en overslaat, alleen nog niet wie daar uiteindelijk schuldig aan is. Om uit te sluiten of de mengselregeling bewust de injectietijd aanpast meten we sensorsignalen die daarop van invloed zijn. Ten eerste de lambdaspanning, deze is normaal en wordt 2 krukasomwentelingen ná het optreden van de storing laag. Dit kunnen we interpreteren als een gevolg (mengsel wordt arm). Ook het signaal van de mapsensor is voor een groot deel bepalend voor de inspuittijd, echter blijkt het signaal volledig corresponderend met de inlaatdruk. Wel is af en toe een negatieve spanningspiek zichtbaar die echter niet in verband kan worden gebracht met het moment waarop de storing zich voordoet.
De beide gaskleppositiesensoren zijn in bepaalde situaties van invloed dus meten we die eveneens met de scope. Deze komen overeen met de gasklepstand en variëren niet ten tijde van de storing.
Conclusie
De mengselregeling werkt goed, de storing wordt niet veroorzaakt doordat de ecu het mengsel bewust wil verarmen. Dit betekent dat er een storende invloed van buitenaf moet zijn waarop de ecu vreemd reageert.
Stap 4
Op zoek naar een externe factor die de injectietijd beïnvloedt controleren we de voedingsspanning van het regelapparaat met de scope. Er zijn geen fluctuaties te zien en de voeding kan daarmee als oorzaak worden uitgesloten. Het is wat vergezocht maar de pingelsensor kan hier uiteindelijk invloed hebben en wordt daarom gemeten: een keurig signaal zonder afwijkingen. Ook deze sluiten we daarom uit als oorzaak. En bijna zitten wij ook met onze handen in het haar omdat alle mogelijke oorzaken zijn uitgesloten. Toch is er nog iets dat mogelijk kan spelen, want de bobines worden direct aangestuurd vanuit het motorregelapparaat. Het is niet ondenkbaar dat (te) hoge ionisatiespanningen vanuit de ontsteking voor verstoring zorgen in het motorstuurapparaat. De ontsteking is al gecontroleerd met de scope, echter is de exacte hoogte van de ionisatiespanning op deze manier wat lastig te beoordelen. Daarom demonteren we de bougies en bekijken we deze aandachtig. Er zijn glijvonkbougies gemonteerd met een elektroden afstand van 1.1 mm. Wanneer we vervolgens de specificaties van de fabrikant bekijken blijkt dat er een normale bougie moet worden gemonteerd met een elektroden afstand van 0,9 mm. Het zal toch niet waar zijn?
We monteren de juiste bougies, en stellen daarbij de elektroden afstand op de voorgeschreven 0,9 mm.
Na een proefrit blijkt de motor niet meer in te houden. Bingo!
Reparatieadvies
Blijkbaar heeft de ECU last van hoge ionisatiespanningen die worden veroorzaakt door de ontsteking.. Waarschijnlijk werd de oorspronkelijke klacht eveneens veroorzaakt door versleten of verkeerde bougies of bobines, maar is er geen verbetering opgetreden doordat de nieuw gemonteerde bougies en ook de elektroden afstand niet de juiste waren voor deze auto. Monteer de juiste bougies en stel de elektroden afstand af.
Moraal
Dezelfde bougies worden vaak in verschillende motoren gebruikt. De ideale elektroden afstand is afhankelijk van de compressie-einddruk en de capaciteit van de bobine, uiteraard niet bij iedere motor hetzelfde. Daarom is het belangrijk bougies altijd te controleren en af te stellen. Bij een te grote elektroden afstand zal de benodigde energie om de vonk te laten overspringen groot zijn. Dit zorgt voor een kortere vonkduur en dus een minder goede ontsteking, bovendien zorgt een hoge ionisatiespanning voor schade aan de bobine en zoals in deze case, mogelijk voor storingen in de motor-ecu.
Scoopbeeld ontsteking, let het op het verschil in vonktijd door de verschillende elektrodenafstand. De absolute hoogte van de ionisatiespanning is niet te zien op de scoop.
Gedegen diagnose bestaat zoals gezegd uit het nemen van de juiste stappen en het trekken van conclusies. Daarvoor is systeemkennis en veel oefening nodig. In de werkplaats is daar niet altijd de gelegenheid voor. Daarom focussen we in onze trainingscentra in alle rust op de benodigde diagnosevaardigheden. Vervolgens ga je zelf diagnose stellen aan realistische storingen in echte auto’s. Uiteindelijk leidt dit naar de oplossing hoe lastig de storing ook is.
Auteur: Berend Jan Grimmerink (sr. Technisch trainer AutoNiveau)
Interesse in diagnosetrainingen?
Bekijk hier ons aanbod.