Wel brandstof, wel een vonk, wel compressie maar geen arbeid.

We krijgen een Opel Combo binnen van bouwjaar 2012 met een 4 cilinder A14FC CNG motor. De motor is onder het rijden afgeslagen. Sindsdien pruttelt hij soms op 2 cilinders maar over het algemeen wil hij niet meer aanslaan.

Het garagebedrijf dat het voertuig bij ons aanbiedt heeft basiscontroles uitgevoerd en daarbij vastgesteld dat er een vonk is, alle cilinders compressie hebben en er brandstof geinjecteerd wordt. Daarnaast hebben ze de bougies vervangen omdat die vetgeslagen waren.

Volledige voertuigscan

We starten met een volledige voertuigscan. Daaruit komen in de motorregeleenheid alleen meldingen naar voren die het gevolg zijn van het loshalen en weer vastzetten van stekkers;

  • P1201 inblaasventiel cilinder 1 onderbreking
  • P1202 inblaasventiel cilinder 2 onderbreking
  • P0120 gaspedaalpositiesensor 1 plus/massasluiting
  • P0220 gaspedaalpositiesensor 2 plus/massasluiting
  • P0230 elektrische brandstofpomp onderbreking/B+ sluiting
  • P0685 hoofdrelais onderbreking

Na het noteren van de meldingen wissen we het foutgeheugen en gaan we aan de slag. Na enkele startpogingen bevragen we het foutgeheugen opnieuw en stellen dan vast dat er geen meldingen gezet worden.

Krukas- en nokkenassignaal en aansturing injectoren en bobines

Om te “zien” wat er gebeurt tijdens het starten gebeurt voeren we een meting uit van het krukas- en nokkenassignaal en bekijken we de aansturing van de injectoren en bobines. In afbeelding 1 staat deze meting weergegeven; rood is het krukassignaal, geel het nokkenassignaal, groen de aansturing van de bobine en blauw de aansturing van de injector.

Opname krukassignaal (rood), nokkenassignaal (geel), aansturing bobine (groen) en aansturing injector (blauw) tijdens het starten van de motor als deze niet aanslaat.
Afbeelding 1. Opname krukassignaal (rood), nokkenassignaal (geel), aansturing bobine (groen) en aansturing injector (blauw) tijdens het starten van de motor als deze niet aanslaat.

Uit ervaring weten we dat als de distributie niet op tijd staat de motorregeleenheid de injectoren en bobines niet aanstuurt en een melding plaatst zoals bijvoorbeeld correlatie nokkenas/krukas onjuist of implausibel signaal nokkenassensor. Zo’n melding ontbreekt in ons geval en de aansturing van injectoren en bobines vindt wel plaats.

Compressie en brandstofdruk?

Voor de zekerheid controleren we toch nog even mechanisch de compressie en brandstofdruk. Beiden zijn in orde.

En nu? Een drukopname in de cilinderruimte?

We besluiten een opname te maken van de druk in de cilinderruimte ten tijde van het rondtornen van de motor (afbeelding 2).

  • Het rode signaal is de druk in bar_g in de cilinderruimte,
  • op de verticale as staat de druk in bar_g,
  • de groene horizontale lijn geeft het drukniveau voor het vacuum, -1 bar_g, weer en
  • de blauwe horizontale lijn geeft het drukniveau van de atmosferisch druk, 0 bar_g, weer.

In het drukbeeld zijn vier vlakken getekend, gescheiden door verticale zwarte lijnen;

  • vlak I is de arbeidsslag,
  • vlak II de uitlaatslag,
  • vlak III de inlaatslag en
  • vlak IV de compressieslag.
Drukopname in de cilinderruimte tijdens het rondtornen van de motor (rood). Referentiepunten; horizonale blauwe lijn is atmosferisch (0 bar_g) en de horizontale groene lijn is vacuum (-1 bar_g). Vlak I is arbeidslag, vlak II de uitlaatslag, vlak III de inlaatslag en vlak IV de compressieslag.
Afbeelding 2. drukopname in de cilinderruimte tijdens het rondtornen van de motor (rood). Referentiepunten; horizonale blauwe lijn is atmosferisch (0 bar_g) en de horizontale groene lijn is vacuum (-1 bar_g). Vlak I is arbeidslag, vlak II de uitlaatslag, vlak III de inlaatslag en vlak IV de compressieslag.

Er vallen een aantal zaken op in afbeelding 2;

  • Op het einde van de arbeidsslag (I) heerst er een onderdruk in de zuigerruimte. Dit is een afwijking, op het einde van de arbeidsslag hoort een overgang plaats te vinden van onderdruk naar atmosferisch, de uitlaatkleppen gaan dan immers open.
  • Aan het begin van de uitlaatslag (II) zien we de overgang van onderdruk naar atmosferisch (paars omcirkeld) die we verwacht hadden bij de overgang van de arbeidsslag naar de uitlaatslag. Na deze overgang (paars omcirkeld) is de druk gedurende de uitlaatslag atmosferisch. Op basis daarvan kunnen we vaststellen dat de uitlaat niet verstopt is.
  • Op het einde van de uitlaatslag (II) en het begin van de inlaatslag (I) verwachten we een overgang van atmosferisch naar onderdruk. We zien tot aan het begin van de compressieslag een atmosferische druk in de cilinder. Dit is een afwijking.

Combinatie drukbeeld in de cilinderruimte en aansturing bobine

Als we het drukbeeld (afbeelding 3, rood) bekijken in combinatie met de aansturing van de bobine (blauw) en het krukas- (geel) en nokkenassignaal (groen) dan valt op dat de bobine (blauw) op circa 30% van de arbeidsslag (vlak I) wordt aangestuurd.

Afbeelding 3. drukopname in de cilinder (rood), aansturing bobine (blauw), krukassignaal (geel) en nokkenassignaal (groen).

Vreemd!

We zouden een aansturing verwachten net voor het einde van de compressieslag. Een ontsteking gedurende de arbeidsslag leidt natuurlijk nooit tot een gewenste arbeidsslag. Dus waarom stuurt de motorregeleenheid dit dan zo aan?

We besluiten in de meetwaarden te kijken tijdens het starten om vast te stellen of het moment van aansturen van de bobine inderdaad circa 60 krukasgraden na BDP is. In afbeelding 4 staat een weergave van de meetwaarden tijdens starten.

Afbeelding 4. aanstuurmoment bobine volgens de meetwaarden

Uit afbeelding 4 volgt dat de motorregeleenheid in de veronderstelling is dat de bobine 6.8 krukasgraden voor het BDP aangestuurd wordt. Dat komt niet overeen met hetgeen we in onze metingen (afbeelding 3) zien.

Is de motorregeleenheid van slag?

Dat kunnen we ons bijna niet voorstellen. We besluiten de mechanische opbouw van de betrokken componenten te onderzoeken. Vanuit de opbouw van de krukas met aanbouwdelen;

  • krukaspulswiel
  • multiriem poelie
  • distributieriem tandwiel
  • krukas

komen we erachter dat

  • het krukaspulswiel met 3 bouten verbonden is met de multiriem poelie en het distributieriem tandwiel
  • het distributie tandwiel van de krukas middels een spie verbinding gepositioneerd is ten opzichte van de krukas.

Faalmodus: spie verbinding defect?

Als we dan vanuit die vaststelling de faalmodus “spie verbinding defect” beschouwen vallen alle puzzelstukjes opeens op hun plek;

een verdraaing van de krukas ten opzichte van het krukastandwiel heeft bij deze mechanische constructie geen invloed op de distributietiming zoals deze door de motorregeleenheid via de krukassensor en de nokkenassensor “gezien” wordt.

We vragen het garagebedrijf dan ook om het distributieriem tandwiel te demonteren en deze te controleren op “spie verbinding defect”.

Demontage distributieriem tandwiel krukas

In afbeelding 5 staat een foto van het tandwiel, op het oog lijkt de doorgeslagen spieverbinding een hoek van circa 60 krukasgraden te hebben welke overeenkomt met onze vaststelling van de afwijking tussen de aansturing van de bobine volgens de motorregeleenheid (6.8 krukasgraden voor BDP, afbeelding 4) en onze gecombineerde meting in afbeelding 3 (aansturing van de bobine op circa 30% van de arbeidsslag komt overeen met 54 krukasgraden na BDP) komt overeen met een verdraaing van 60.8 krukasgraden.

Distirbutieriem tandwiel krukas met weggeslagen spie.
Afbeelding 5. Distirbutieriem tandwiel krukas met weggeslagen spie.

Gave casus!

Wij kijken terug op een ontzettend gave casus! Temeer omdat deze defecte spieverbinding bij een mechanische controle van de distributietiming volgens fabrikenatvoorschrift niet naar voren zou zijn gekomen en wij de oorzaak op basis van metingen en redenatie achterhaald hebben.

Nieuwsbrief

Wil je geen berichten meer missen, meldt je dan aan voor onze nieuwsbrief. Dit kan door het invullen van onderstaand formulier.