21-08-2024 | In de werkplaats kunnen storingen tot flinke uitdagingen leiden. Vooral als verschillende bevindingen elkaar tegenspreken, of als de verkeerde conclusie uit een meting wordt getrokken. Elektronica werkt volgens natuurkundige principes. Gelukkig is natuurkunde is een van de weinige aspecten van autotechniek die níet verandert. Als we op een gestructureerde manier diagnose stellen aan een elektronische storing dan vinden we altijd de oplossing. In dit praktijkvoorbeeld draait alles om de Wet van Ohm.
Praktijkvoorbeeld
Auto:
Merk/model: Mercedes-Benz Sprinter
Motor: OM 651 (2.0 CDI)
Klacht: Motor gaat na starten in noodloop en heeft een hardnekkige foutcode.
Foutcode:
P31035E Opbrengstventiel onderbreking
Voorgeschiedenis:
Een bedrijfswagentechnicus krijgt een Mercedes-Benz Sprinter met OM 651 viercilinder common-rail dieselmotor in de werkplaats. De motor gaat direct na het aanslaan in noodloop. Er is een hardnekkige foutcode aanwezig die direct na het wissen weer terugkomt. De foutcode is ‘P31035E Opbrengstventiel onderbreking’
De foutcode is de eerste uitdaging voor de bedrijfswagentechnicus. Over welk onderdeel gaat de foutcode? Is het de regelaar op hogedrukpomp of de regelaar op de brandstofrail?
Stapsgewijze diagnose
Diagnose stellen vereist een gestructureerde aanpak. Een stappenplan voorkomt dat je iets over het hoofd ziet. Hier begint de bedrijfswagentechnicus allereerst met het opsporen van het onderdeel dat de foutcode veroorzaakt.
Stap 1
Technische documentatie kan helpen bij het opsporen van een verdacht onderdeel. Je kan een onderdeel echter ook opsporen door zelf een foutcode te veroorzaken. Bijvoorbeeld door de stekker van een onderdeel los te nemen. Komt de beschrijving van dit onderdeel overeen met de eerder uitgelezen foutcode? Dan is dit component de hoofdverdachte.
Op basis van de foutcode ‘P31035E Opbrengstventiel onderbreking’ en de technische documentatie komt de bedrijfswagentechnicus uit bij het opbrengstventiel van de hogedrukpomp. De foutcode geeft in dit geval ook een correcte omschrijving omdat het inderdaad om een opbrengstventiel gaat. Het ventiel op de brandstofrail is namelijk eigenlijk een drukregelventiel.
Het onderdeel dat de foutcode veroorzaakt is nu geïdentificeerd. De tweede uitdaging is de omschrijving van de storing. In dit geval gaat het om het woord ‘onderbreking’. Voert deze actuator zijn taak niet goed uit of is er een elektrische storing aanwezig? Hierover heeft de technicus echter geen twijfels, hij gaat op zoek naar een elektrische onderbreking.
Conclusie na stap 1
Het onderdeel dat de foutcode veroorzaakt is correct geïdentificeerd. De omschrijving van de storing wijst in de richting van een onderbreking in een elektrisch circuit.
Stap 2
De volgende uitdaging is het opsporen van de elektrische onderbreking. De bedrijfswagentechnicus raadpleegt opnieuw de technische documentatie. Daarin is vermeld dat de weerstandswaarde van het opbrengstventiel 3 tot 6 Ohm moet zijn. Tijdens het uitvoeren van een meting komt de weerstandswaarde van het opbrengstventiel op 9 Ohm uit.
Conclusie na stap 2
De gemeten weerstandswaarde is hoger dan de fabrieksinformatie voorschrijft, de technicus trekt hieruit de conclusie dat het opbrengstventiel defect moet zijn.
Stap 3
Het onderdeel is los leverbaar en wordt vernieuwd. Na het vervangen van het onderdeel controleert de technicus of het probleem is opgelost. Dat is helaas niet het geval. Direct na het starten komt dezelfde foutcode terug. Vervanging van het opbrengstventiel lost de storing niet op.
Stap 4
De technicus besluit vervolgens om het elektrisch schema van het voertuig te raadplegen.Het opbrengstventiel [Y9.2] heeft twee aansluitingen:
- Pen 2 is de voeding
- Pen 1 is de massa-aansturing vanuit het motormanagement
Het elektrisch schema van deze Mercedes-Benz Sprinter CDI toont twee aansluitingen op het opbrengstventiel (Y9.2). Pen 1 is de voeding. Pen 2 is de massa-aansturing.
De ervaren technicus doet een aantal metingen:
- Een meting met de multimeter op pen 2 (voeding) ten opzichte van de carrosserie geeft een waarde van 12 Volt.
- Een meting op pen 1 (massa-aansturing) ten opzichte van de carrosserie uitgevoerd met de oscilloscoop. Deze meting toont een duty cycle-aansturing die fluctueert tussen 0 en 12 V. Het duty cycle-percentage verandert met het vragen van vermogen.
Conclusie en actie na stap 4
De technicus concludeert dat er geen afwijkingen gemeten zijn. Als extra controle meet de technicus zekerheidshalve nog de weerstand van het nieuwe ventiel. Deze valt met 3,1 Ohm binnen de fabriekstoleranties.
Stap 5
Welke controles zijn er nu nog meer mogelijk? De technicus geeft niet op. In de parameters zoekt hij verder naar aanwijzingen.
Controle van de parameters. De stroomafname op het opbrengstventiel (rood) vertoont een afwijking.
De nieuwe zoektocht levert resultaat op. De parameter die de stroomafname van het opbrengstventiel toont, wijkt duidelijk af. De waarde is soms veel te laag (20 mA). Echter onder andere omstandigheden gaat deze waarde omhoog naar 444 mA en dat is weer veel te hoog.
Conclusie na stap 5
Ergens in het elektrische circuit zit een fout. Alleen is nog steeds niet duidelijk wat dit veroorzaakt. De technicus denkt opnieuw na. Onder welke omstandigheden zijn de twee metingen verricht? Direct na het starten of in noodloop? De meetwaarde van 20 mA is bij stationair toerental waargenomen. De omstandigheden bij de meetwaarde 444 mA zijn helaas niet vastgelegd.
Stap 6
De ervaren bedrijfswagentechnicus meet nu de stroomsterkte in het circuit met een stroomtang. Dit levert meetwaarden op van 170 mA tot 350 mA. Onduidelijk is of de gemeten stroom overeenkomt met de parameters op dat moment. Het meest opvallende is dat de foutcode wijst op een onderbroken circuit, terwijl de meting bewijst dat er wel degelijk een stroom loopt!
Conclusie en actie na stap 6
De technicus begint te twijfelen. Schrijft het motormanagement de foutcode wel terecht? Omdat het hier om een bedrijfsvoertuig gaat dat snel weer klaar moet zijn, stuurt hij de motorregeleenheid op naar een specialistisch bedrijf ter controle. Hieruit blijkt dat de motorregeleenheid correct werkt. De technicus monteert het onderdeel opnieuw in het voertuig, waarna de storing, zoals verwacht, weer terugkeert.
Stap 7
Is er een manier om te controleren of de motorregeleenheid terecht een foutcode opslaat? Is het mogelijk om het gehele elektrische circuit te omzeilen? De technicus maakt zelf een vervangingsweerstand door een lange draad te gebruiken. De draad heeft 3 Ohm weerstand net als het opbrengstventiel. Dit levert de volgende informatie op:
- De vervangingsweerstand wordt op de stekker van het opbrengstregelventiel aangesloten; de foutcode blijft aanwezig
- De vervangingsweerstand wordt direct op de motorregeleenheid aangesloten (A-42 in het bovenstaande schema); de foutcode blijft aanwezig
- De vervangingsweerstand wordt op de motorregeleenheid aangesloten, samen met een gezekerde directe plus vanaf de accu; de foutcode blijft weg
Conclusie na stap 7
Het omzeilen van het circuit sluit de motorregeleenheid uit als mogelijke oorzaak van de foutcode. De technicus monteert het opbrengstventiel op de hogedrukpomp en voorziet het ventiel nu van een directe gezekerde voeding vanaf de accu. De motor loopt foutloos. Zodra de nieuwe voedingsdraad wordt losgenomen, komt de foutcode direct terug.
Analyse van de case
Wat is hier aan de hand? De draad is niet volledig onderbroken, zoals de foutcode doet vermoeden, want er loopt immers stroom. Na het doorlezen van de bovenstaande ontstaat al snel het vermoeden dat er een overgangsweerstand in de voeding van opbrengstventiel zit.
Met een directe voeding vanaf de accu blijft de foutcode weg. Zodra deze directe voeding wordt losgenomen, komt de foutcode meteen terug.
Waarom is het zo lastig om aan dit eenvoudige circuit de juiste diagnose te stellen? Met andere woorden: welke meting had de technicus kunnen doen om de storing sneller en effectiever op te sporen? In dit voorbeeld heeft de technicus een correcte meting gedaan en daaruit de verkeerde conclusie getrokken.
Een correct uitgevoerde meting is geen garantie voor de juiste conclusie.
Waar is het verkeerd gegaan? De voedingsspanning is gemeten met een multimeter. Na controle kwam de gemeten spanning uit op 12,0 Volt. De meting is correct belast en met draaiende motor uitgevoerd. Echter is de boordspanning in dit geval niet 12,0 V maar 14,5 V geweest. Het spanningsverlies van 2,5 Volt is over het hoofd gezien.
We verduidelijken dit met een paar scopebeelden.
Het scopebeeld van de aansturing van het opbrengstventiel.
Deze afbeelding toont een scope-opname van de aansturing van het opbrengstventiel. De aansturing ziet er correct uit. Het opbrengstventiel wordt in dit voorbeeld 40% aangestuurd.
Een scopemeting van de voeding van het opbrengstventiel. Bij belasting daalt de spanning door een overgangsweerstand in het voedingscircuit.
De onderste afbeelding toont een meting van de voedingsspanning van het opbrengstventiel in deze situatie. De voedingsspanning behoort constant 14,5 Volt te zijn. Door de overgangsweerstand in het voedingscircuit daalt de voedingsspanning echter op het moment dat het ventiel wordt aangestuurd.
Het uitsluiten van de ‘correcte’ 12 Volt voeding als oorzaak is uiteindelijk de valkuil geweest bij deze diagnose. De gemeten voedingsspanning had 14,5 Volt moeten zijn.
Leermoment
Wat is het belangrijkste leermoment van dit praktijkvoorbeeld? In de eerste plaats dat spanning meten met een multimeter niet altijd een correcte waarde oplevert. In dit voorbeeld lijkt de gemeten voedingsspanning van de multimeter correct. De gemeten waarde van 12,0 Volt is echter een gemiddelde van de 14,5 V onbelaste voedingsspanning en de ingezakte spanning van ongeveer 9 V tijdens aansturen van het ventiel. Veel componentvoedingen zijn daardoor met een multimeter niet correct te beoordelen.
Hier volgt een overzicht met handige tips om sneller een betere diagnose te stellen:
- Creëer zelf foutcodes om componenten aan uitgelezen foutcodes te koppelen
- Ook bij een simpele voedingspanning geeft een oscilloscoopmeting meer inzicht dan een meting met een multimeter
- De voeding op een component moet gelijk zijn aan de boordspanning. Meet het spanningsverlies over de plus van het component ten opzichte van de plus van de accu. Dit kan met een multimeter (0 V) of LED-lampje (uit) gemeten worden. Er mag over een draad immers geen spanning verloren gaan.
- Gebruik of ‘misbruik’ foutcodes tijdens het stellen van de diagnose. Bij airbagstoringen kan een dummyweerstand helpen om de oorzaak te vinden. Dit werkt ook bij andere circuits
Arjen de Jongh
Senior technisch trainer AutoNiveau
