Diagnose stellen bij mengselregelingproblemen: zo pak je dat aan

Storingen met betrekking tot de mengselregeling van de motor kunnen lastig zijn. Dat merken we bij Automotive Academy niet alleen tijdens de (diagnose-)trainingen die wij geven. Ook onze Automotive Techline krijgt veel vragen over dit onderwerp. Gemiddeld meerdere keren per dag. Bij een storing in de mengselregeling is het belangrijk om de juiste stappen te nemen en om na elke stap de juiste conclusie te trekken. Met deze aanpak win je het uiteindelijk van de storing! Aan de hand van een praktijkcase willen we je meenemen in een diagnoseproces dat leidde tot een verrassende uitkomst.

Praktijkvoorbeeld Mercedes-Benz SLK.

De auto

Merk/model: Mercedes-Benz SLK 200 Kompressor
Bouwjaar: 2007
Klacht: Inhouden en MIL brandt

de klachten

P0170 Brandstofafstelling

P0171 Brandstofafstelling systeem te arm

P201C Zelfadaptatie mengselsamenstelling

P2058 O₂-regeling

de foutcodes en de voorgeschiedenis

Een autobedrijf krijgt een Mercedes-Benz SLK 200 Kompressor met een brandend motorlampje (MIL) aangeboden. De motor houdt in en loopt niet lekker. De opgeslagen foutcodes geven voldoende aanknopingspunten om de diagnose te starten.

De autotechnicus die aan de auto werkt, ziet al snel dat het gaat om een probleem met de mengselregeling. Hij doet een viergasmeting en bekijkt een aantal meetwaarden. Hieruit trekt hij de conclusie dat de mengselregeling niet werkt. Omdat de lambdasonde de belangrijkste trigger voor de mengselregeling is, besluit hij deze beter te bekijken. Dat blijkt een schot in de roos. Er is olie zichtbaar in de stekker, waarschijnlijk als gevolg van uitwendige olielekkage van de motor.

De autotechnicus weet dat de lambdasonde de kabel gebruikt als referentie voor het zuurstofgehalte in de buitenlucht. Aannemelijk is dat de zuurstofmeting door de olievervuiling niet goed gaat en dat daardoor de mengselregeling niet goed werkt. Er wordt een nieuwe (aftermarket) breedband-lambdasonde besteld en gemonteerd. Na het wissen van de foutcodes en het resetten van de adapties blijkt het probleem echter niet verholpen. Dit is het moment waarop de autotechnicus contact zoekt met de helpdesk van Automotive Techline.

Stapsgewijze diagnose

We nemen eerst samen met de autotechnicus de voorgeschiedenis door. Vervolgens beginnen we samen met de autotechnicus aan een stapsgewijze diagnose. Na elke stap trekken we een conclusie en bepalen we de volgende stap van het diagnosetraject.

Stap 1

De eerste stap bij diagnose stellen is altijd: gaat het om een bekend probleem? Wanneer je zoekt naar een probleem dat eerder door iemand anders is opgespoord en opgelost, dan is dat jammer van de tijd. Bekende problemen worden door de fabrikant vaak beschreven in technische service bulletins (TSB’s). Om deze in te zien, heb je toegang tot het online portaal van de fabrikant nodig. Bij oudere auto’s steekt de fabrikant meestal geen energie meer in het maken van TSB’s. AutoNiveau Solutions Pro is een waardevol aftermarket TSB-systeem. In AutoNiveau Solutions Pro worden bekende problemen gedocumenteerd en bijgehouden, van nieuwere en van oudere voertuigen.

Omdat de garagehouder geen gebruik maakt van deze bronnen, zoekt de helpdeskmedewerker van Automotive Techline eerst naar bekende problemen. In AutoNiveau Solutions Pro vindt hij aan de hand van het kenteken en de foutcodes een TSB. In het betreffende TSB wordt verwezen naar een mogelijke lekkage in een specifieke slang die onderdeel is van de carterventilatie. Dit zou een oorzaak kunnen zijn van deze klacht. De monteur controleert de carterventilatie nauwkeurig maar vindt geen lekkage.

Conclusie na stap 1

Een bekend probleem met de carterventilatie is niet de oorzaak van deze storing.

Stap 2

 
Nu wordt het zaak om te kijken naar wat er precies in de mengselregeling gebeurt. Om een duidelijk beeld te krijgen, adviseren we een viergasmeting te doen en daarbij ook de fueltrims en de pompstroom van de breedband-lambdasonde onder EOBD uit te lezen.

De viergasmeting tijdens de storing. De EOBD meetwaarden: Long term fueltrim (LFT) +20%, Short term fueltrim (SFT) +25% stabiel.

Aan de viergasmeting is te zien dat het mengsel op dit moment rijk is. De Long term fueltrim (LFT) is de ingeleerde mengselaanpassing. De LFT van +20% geeft aan dat het motormanagement het mengsel standaard al 20% verrijkt. De Short term fueltrim (SFT) is de directe reactie van het motormanagement op de lambdasonde. Wanneer de lambdasonde een arm mengsel (zuurstof) ziet dan zal de SFT positief zijn. Wanneer de lambdasonde vervolgens een rijk mengsel constateert dan zal de SFT weer negatief zijn.

De SFT van +25% geeft aan dat het motormanagement op basis van de lambdasonde nog 25% extra verrijkt. De SFT loopt tegen de grens van zijn regelbereik aan. Dit is de reden voor de foutcodes. De pompstroom van de breedband-lambdasonde is in de motorregeleenheid uit te lezen onder EOBD. In dit geval constateert de autotechnicus dat de gebruikte diagnosetester deze meetwaarde via EOBD bij dit voertuig niet weergeeft. De pompstroom is om onduidelijke reden niet uit te lezen.

Conclusie na stap 2

De eerste viergasmeting maakt duidelijk dat het mengsel te rijk is. Het motormanagement verrijkt het mengsel bewust. Dit blijkt uit de fueltrims. Bovendien wordt de Short term fueltrim niet negatief. Hieruit valt af te leiden dat het mengsel, ondanks de verrijking, nog steeds als arm wordt gezien. De meting van de mengselsamenstelling gaat niet goed.

Stap 3

 
De lambdasonde geeft de input voor de mengselcorrectie. Voor de volgende stap van het diagnoseproces adviseren we om de voorste lambdasonde los te koppelen. Zo ontnemen we het motormanagement de mogelijkheid om te corrigeren. Hierdoor ontstaat een (extra) foutcode, maar nu wordt het mengsel puur gevormd op basis van de gemeten luchthoeveelheid en de benzinedruk. We laten de autotechnicus opnieuw een viergasmeting doen.

Tweede viergasmeting met losgenomen voorste lambdasonde.

Conclusie na stap 3

Met losgenomen voorste lambdasensor komt de mengselverhouding dichtbij wat het zou moeten zijn. De mechanische toestand van motor, het inlaatcircuit en het brandstofsysteem zijn goed. De lambdasonde verstrekt blijkbaar onjuiste informatie.

Stap 4

Meten is weten. De reeds vernieuwde (aftermarket) lambdasonde is verdacht. De autotechnicus kan de gok nemen en de lambdasonde opnieuw vervangen. Toch adviseren wij om dit niet te doen. De breedband-lambdasonde is namelijk goed te controleren als je begrijpt hoe deze werkt.

Een breedband-lambdasonde maakt, net als een gewone lambdasonde, gebruik van een meetcel. Deze meetcel vergelijkt de hoeveelheid zuurstof in het uitlaatgas met de referentiezuurstof in de buitenlucht (meting via de kabel). Echter maakt de breedband-lambdasonde ook gebruik van een zogenoemde pompcel. De pompcel pompt zuurstof uit of in de meetcel. Het motorregelapparaat regelt de spanning op de pompcel zodanig dat de samenstelling van het gas in de meetcel constant bij λ=1 ligt. De meetcel geeft dan een spanning af van 450 mV.

Wanneer het mengsel arm is, daalt de spanning over de meetcel en stuurt de regeleenheid de pompcel aan zodat de overtollige zuurstof naar buiten wordt gepompt. Dit resulteert in een positieve pompstroom. Bij een rijk mengsel zal de spanning op de meetcel stijgen. De regeleenheid laat de pompcel zuurstof uit de referentielucht naar binnen pompen door de pomp andersom aan te sturen. Dit is een negatieve pompstroom.

Schematische voorstelling breedband-lambdasonde en verloop van de pompstroom.

Met behulp van deze informatie en een elektrisch schema adviseert de medewerker van Automotive Techline hoe de autotechnicus de spanning over de meetcel en de pompcel kan meten. Na het uitvoeren van een aantal metingen koppelt de autotechnicus het volgende terug. De spanning over de meetcel is 900 mV. De spanning over de pompcel is +400 mV.

Conclusie 1 na stap 4

De spanning over de meetcel wordt door de pompcel normaalgesproken stabiel op 450 mV gehouden.  De gemeten 900 mV correspondeert met een rijk mengsel. Dit klopt als we kijken naar de gemeten viergaswaarden. De meetcel is goed, de pompcel werkt niet.

Conclusie 2 na stap 4

De spanning over de pompcel wisselt normaal gesproken tussen +300 mV en -300 mV. Bij een meetcel-spanning hoger dan 450 mV (rijk) moet de pompcel negatief worden aangestuurd. Er wordt echter positief aangestuurd. De regeleenheid stuurt de pompcel niet goed aan. De oorzaak van de mengselstoring zit dus niet in de lambdasonde maar in de aansturing van de lambdasonde.

Stap 5

Nu we zeker weten dat de motorregeleenheid het probleem veroorzaakt, onderwerpt de monteur deze nog eens aan een nadere inspectie. Daar komt al snel de aap uit de mouw. De regeleenheid zit vol olie. De oorzaak is lekkage van de nokkenasverstellers. De olie is via de kabelboom in de motorregeleenheid terechtgekomen.

Lekkage van de nokkenasversteller zorgt voor olie in de motorregeleenheid.

Conclusie na stap 5 – oplossing en reparatie-advies

De reparatie bestaat uit het vervangen van de motorregeleenheid, die helaas in backorder staat. Eerst moet echter de primaire oorzaak van het probleem, olielekkage van de nokkenasversteller, worden aangepakt. Ook moet de kabelboom worden vervangen omdat de olie daarin is doorgedrongen tot de lambdasonde aan toe. Wanneer dit probleem niet wordt aangepakt, zorgt de achtergebleven olie opnieuw voor schade aan de nieuwe onderdelen. Nadat de autotechnicus de olielekkage heeft verholpen, en alle onderdelen heeft vervangen, is het probleem opgelost.

Tips voor diagnose bij mengselregelingproblemen

Dit voorbeeld laat opnieuw zien dat de oorzaak van een storing niet altijd op een logische plek zit. Met de volgende tips kom je snel tot de kern van een probleem met de mengselregeling.
 

• Doorzoek TSB’s van de fabrikant of doorzoek TSB’s van AutoNiveau Solutions Pro. Een TSB kan onnodige zoektijd voorkomen
• Stel diagnose in stappen, trek na elke stap een conclusie en bepaal de volgende stap
• Bekijk viergaswaarden tegelijk met de fueltrims en de pompstroom (bij een breedband-lambdasonde)
• Vooraf adapties resetten kan helpen om beter te zien wat de mengselregeling doet
• Vergelijk de pompstroom en de lambdawaarde met de viergasmeting om te bepalen of de lambdasonde correct meet
• Luchtlekkage in het uitlaatspruitstuk en/of misfires zorgen ervoor dat de lambdasonde extra zuurstof meet waardoor het mengsel onterecht wordt verrijkt
• Lekkage van de carterventilatie zorgt voor valse lucht en veroorzaakt een arm mengsel
• Olie- of koelvloeistoflekkage kan door capillaire werking via de kabelboom tot in andere componenten terechtkomen en op verschillende plekken gevolgschade veroorzaken; vervang in dit geval ook de kabelboom

De kabel van de lambdasonde geeft een referentiewaarde aan de lambdasonde, dus soldeer of repareer niet aan deze kabel!

Wil je efficiënter diagnose leren stellen aan mengselregelingproblemen? Of wil je leren meten aan breedband-lambdasondes?

Je kan ook bij ons terecht voor een persoonlijk opleidingsplan. Je leert werken volgens een logisch stappenplan. Vervolgens ga je zelf diagnose stellen aan realistische storingen in echte auto’s. Hoe lastig een storing ook mag zijn, uiteindelijk leidt dit altijd naar een oplossing, zoals dit voorbeeld opnieuw laat zien.

Deel deze pagina met je netwerk!