Praktijkcase: Distributietiming in orde of toch niet?

Een bij TECH360 aangesloten autobedrijf staat voor een lastige kwestie. De motor van een Fiat Doblò 1.4i (motorcode 350A1.000) weigert te lopen, maar er zijn geen foutcodes. Ook uitgebreide scopemetingen wijzen op een goed werkende motor. Wat is hier aan de hand?

Het probleem ontstond tijdens het rijden, de Fiat hield er spontaan mee op en slaat daarna niet meer aan. Het enige voordeel: deze staat is permanent. De nadelen zijn groter, want zonder foutcodes is het moeilijk zoeken. Ook het betreffende autobedrijf is het spoor bijster en schakelt de TECH360 Technische Helpdesk in.

Distributietiming blijkt goed

Basismeting: ontsteking, injectie, kruk- en nokkenassignaal zien er allemaal goed uit. 

Het autobedrijf kiest hier zeker niet te snel voor, aan dit besluit gaan heel wat metingen vooraf. Zo heeft de autotechnicus met de scope de distributietiming gecontroleerd en goed bevonden. Ook is de brandstofdruk gecontroleerd, die strak 3,5 bar op de rail geeft en ook na verloop van tijd niet terugloopt. Een andere scopemeting wijst uit dat de vier injectoren worden aangestuurd en de bobines en bobinestroom geen afwijkingen laten zien. Visuele inspectie leert dat de vonk krachtig is. Aan alle basiseisen voor een draaiende motor wordt dus voldaan.

Zit het probleem dan in de motor-ECU? De autotechnicus meet dat de computer voeding en massa heeft. Dat doet hij onder belasting, dus met stekker vast en contact aan. Ook een compressiemeting met de scope geeft een normaal beeld, zelfs een inwendige inspectie met een endoscoop in de cilinders toont een normaal beeld. De kleppen openen en sluiten zich normaal. Voor de zekerheid worden de bougies vervangen, maar dat maakt geen verschil. Zelfs met remmenreiniger als starthulp slaat de motor niet aan.

Nieuwe meting

Vanuit het krukassignaal berekent de scope de omwentelingssnelheid (en daarmee het toerental) van de krukas. Tijdens compressie daalt de omwentelingssnelheid, op het ODP is die het hoogst.

Na bovenstaande metingen zijn er nog een paar vragen onbeantwoord. De injectoren worden immers wel aangestuurd, maar spuiten ze ook echt benzine in? Andere vraag: is de mechanische timing in orde? En is er een juiste doorstroming in de uitlaat? De TECH360 Helpdesk adviseert te controleren of de vonk op het juiste moment van de rondlooplijn komt, dus of de vonk in lijn ligt met wat de krukassensor meet. Concreet betekent dat: maak een signaallogmeting op krukas, nokkenas, injector van cilinder 1 en bobinesturing cilinder 1.

Deze meting geeft alle informatie die je nodig hebt om de basiswerking van de motor te beoordelen, de samenhang tussen toerental, timing en belasting. Hij stelt je ook in staat om de signalen op kwaliteit te beoordelen. Het ontstekingssignaal zegt bijvoorbeeld veel over de kwaliteit van de vonk tijdens de compressieslag. Het injectiesignaal zegt veel over het daadwerkelijk openen van de injector en de kwaliteit van de inspuiting.

Tijdens het uitvoeren van de meting kijkt de Helpdesk via Teamviewer mee naar het resultaat. Op het eerste gezicht levert de meting geen bijzonderheden op. Vergelijking met een referentiesignaal bevestigt dat het echt in orde is. 

Vonk op het juiste moment?

Echt alles wijst op een correcte motorwerking, maar nog altijd werkt de motor niet. Wat nu? Hoog tijd om na te gaan of de timing van de ontsteking goed is. Dat kunnen we alleen beoordelen als we weten waar het bovenste dode punt (BDP) zich bevindt. De BDP-markering op de krukas is daarvoor niet doorslaggevend, die is er meer voor de computer dan voor ons.

Wat we wel kunnen zien is de versnelling en vertraging van de krukas. Niet met het blote oog, daarvoor draait –ie te snel, maar voor de scopesoftware is het geen probleem. Met een druk op de knop zetten we het krukassignaal om in een toerentallijn, dat kan zowel met inductieve als met hall-sensoren. Omdat de software op microniveau naar de frequentie kijkt wordt het geen heel strak signaal, maar wel een goede benadering.

Bij het bepalen van het BDP nemen we aan dat de compressie ervoor zorgt dat de krukas iets trager rondgaat. Na het BDP accelereert de krukas juist, totdat hij net voor het onderste dode punt (ODP) zijn hoogste snelheid bereikt. In de meting herkennen we het ODP aan de pieken in het toerental. Zetten we dit af tegen het ontstekingssignaal, dan zien we dat de vonk net voor het onderste dode punt geactiveerd wordt. Daarmee gaat natuurlijk geen motor draaien. 

Mechanische timing versus elektronische timing

Met het blote oog is hier geen probleem te zien, toch is de krukas ten opzichte van de sensorring verdraaid. Het probleem is dus boven water, maar hoe kan dit? De autotechnicus had toch de distributietiming gecontroleerd en goed bevonden? Klopt, en daarbij heeft hij geen fouten gemaakt. Helaas heeft hij te maken met een uitzondering die de regel bevestigt. In 99 van de 100 gevallen geeft de scopemeting immers accurate informatie, alleen dit keer niet.

Er is namelijk een verschil tussen wat we de elektronische en mechanische timing noemen. Met de scope meten we aan sensoren, zo brengen we de elektronische timing in beeld. In ons geval meten we iets anders dan wat de mechaniek doet. Bij deze Fiat Doblò wordt het veroorzaakt doordat de krukaspoelie is verdraaid, maar de sensorring niet. Daardoor blijft de elektronische timing correct terwijl de mechanische timing afwijkt. Gelukkig kun je met de scope ook de mechanische timing achterhalen door net een muisklik verder te kijken dan je normaal zou doen.