Vůz Škoda Octavia Combi druhé generace ve „sportovní“ verzi RS s motorem 2.0 TDI 125 kW vykazoval zvláštní projev závady. Po rozjetí měl motor velice slabý výkon, ale jakmile přesáhly otáčky 1 500 min-1, výkon se najednou zvýšil a vozidlo akcelerovalo správně. Stačilo ale, aby otáčky klesly pod 1 500 min-1, a výkon opět poklesl. Majitel vozu se na naši autoopravnu obrátil poté, co byl s vozem v několika jiných servisech, ale závadu se stále nedařilo odhalit.
Začínám měřit
Začal jsem jako vždy vyčtením pamětí závad řídicích jednotek diagnostickým přístrojem SuperVag Comfort VW. V paměti závad řídicí jednotky motoru byla uložena závada viz obr. ➊. To mi napovědělo, že v softwaru řídicí jednotky motoru byly prováděny nějaké úpravy. S vědomím toho jsem přešel k měření.
V blocích naměřených hodnot řídicí jednotky motoru jsem vyčetl základní hodnoty pro to, aby vznětový motor měl správný výkon.
Tedy: poloha plynového pedálu (požadavek řidiče na výkon), doba vstřiku (množství vstřikovaného paliva), množství nasávaného vzduchu požadované řídicí jednotkou (vypočteno podle přání řidiče a dávky paliva), skutečné množství nasávaného vzduchu (změřeno snímačem množství nasávaného vzduchu) a otáčky motoru. Tyto veličiny jsou uloženy v datových polích řídicí jednotky v trojrozměrných souřadnicích.
Algoritmus rízení vznetového motoru je tedy takový, že pri vyšším požadavku na výkon (polohy pedálu plynu) zvýší rídicí jednotka vstrikovanou dávku paliva (prodlouží délku vstriku) a zároven sleduje množství nasávaného vzduchu, porovnává jej spožadovanou hodnotou a prípadne omezuje dávku paliva sohledem na požadované otácky motoru a kourivost.
Projev závady
Svozidlem jsem se rozjel témer na volnobežné otácky a potom jsem sešlápl pedál plynu. Vnamerených hodnotách je videt, že hodnota polohy plynového pedálu vyrostla na %, množství nasávaného vzduchu ukazovalo reálnou hodnotu, takže dávka paliva by nemela být nijak omezována. Presto však doba vstriku stoupala jen velice málo. Jakmile však presáhla hodnota otácek motoru min-1, doba vstriku se prudce zvýšila avuz zacal akcelerovat. Tato merení jsem opakoval ješte nekolikrát, ale vždy se stejným výsledkem. Záznam namerených hodnot je na obr. 2.
Záznam namerených hodnot: Bod : Sešlápnutí plynového pedálu až na % hodnoty jeho snímace (šedá krivka). Požadovaná i skutecná doba vstriku roste jen velice málo na hodnotu pouze cca ° otocení klikové hrídele. Tomu odpovídá i požadovaná a skutecná hodnota množství nasáného vzduchu (žlutá a modrá krivka), která se dostane khodnote cca mg/zdvih pístu. Motor vtéto chvíli akceleroval velice slabe.
Bod : Otácky motoru presáhly min- a požadovaná iskutecná doba vstriku zacala stoupat až khodnote ° otocení klikové hrídele a motor normálne akceleroval. Hodnota požadovaná i skutecná množství nasávaného vzduchu stoupala spolecne sdobou vstriku až khodnote mg/zdvih. Takto by motor fungoval správne.
Bod : Vlivem omezení plnicího tlaku trochu klesne množství nasávaného vzduchu a stím i doba vstriku. Jedná se také osprávnou funkci systému.
Podle tohoto merení to tedy vypadalo tak, že rídicí jednotka není schopna nastavit správnou dobu vstriku, dokud nedosáhne hodnota otácek motoru min-. Pro jistotu jsem si tato merení overil ješte osciloskopickým merením, viz obr. a . Prubeh signálu je podobný jako vgrafu namerených hodnot. Oblast mezi dvema svislými prerušovanými carami znázornuje oblast otácek motoru do min-. Plynový pedál je sešlápnutý na % hodnoty jeho snímace, množství nasávaného vzduchu stoupá jen velice málo a plnicí tlak takrka vubec. Délka vstriku se mení jenom nepatrne, ale to bude lépe viditelné na dalším obrázku. Za druhou prerušovanou cárou jsou již otácky motoru za hranicí min- a doba
vstriku se prodlužuje, stoupá množství nasávaného vzduchu i plnicí tlak.
Osciloskopická analýza
Modrá krivka: poloha plynového pedálu (signál jednoho ze snímacu polohy).
Cervená krivka: signál snímace plnicího tlaku.
Zelená krivka: signál snímace množství nasávaného vzduchu.
Žlutá krivka: signál ovládání piezoelementu PPD vstrikovace.
Ještě zpátky k „neznámé“ závadě
Po techto mereních jsem se napred domníval, že se bude jednat o chybu softwaru rídicí jednotky motoru. Vmé domnence me utvrzovala i skutecnost, že software byl již upravován. Pak jsem se ale ješte rozhodl zamerit na „neznámou“ závadu, o které píši na zacátku (obr. ), zda by prece jenom nemohla ona nebo jiná ovlivnit fungování výpoctu dávky paliva. Zacal jsem tedy kontrolovat funkci jednotlivých snímacu rízení
motoru pomocí namerených hodnot vlastní diagnostiky rídicí jednotky. Zkontroloval jsem tak znovu teplotu chladicí kapaliny, teplotu nasávaného vzduchu a atmosférický tlak. Všechny hodnoty byly reálné, až jsem došel kblokum namerených hodnot fungování fi ltru pevných cástic. Snímac teploty výfukových plynu ukazoval naprosto nereálnou hodnotu pres °C (obr. ). Jde o snímac teploty výfukových plynu na turbodmychadle, jehož údaje o teplote potrebuje rídicí jednotka pri regeneraci fi ltru pevných cástic. Pokud by se teplota výfukových plynu u turbodmychadla blížila k 800 °C, musí řídicí jednotka ubrat
dávku paliva při dovstřicích. To proto, aby nebylo turbodmychadlo vystavené příliš vysokým teplotám, které by jej mohly poškodit. Snímač teploty výfukových plynů funguje jako PTC senzor, tedy se zvyšující se teplotou jeho odpor stoupá. Rozpojil jsem tedy svorkovnici a změřil odpor snímače. Naměřil jsem nekonečně velký odpor, což znamená, že článek snímače je přerušený. Připojil jsem tak na svorky po snímači reostat a nastavil jsem hodnotu odporu tak, aby odpovídal hodnotě cca 150 °C. Zkusil jsem potom závadu uloženou v paměti závad řídicí jednotky vymazat a s takto připojeným reostatem jsem provedl s vozem zkušební jízdu. Motor akceleroval okamžitě po sešlápnutí plynového pedálu a fungoval úplně správně. Vyměnil jsem tedy snímač teploty výfukových plynů na turbodmychadle za nový a závada byla odstraněna.
Vysvětlení na závěr
Zbývá ještě vysvětlit, jaký vliv měla závada tohoto snímače na výpočet dávky paliva řídicí jednotkou a co znamenala ona „neznámá závada“ uložená v paměti závad řídicí jednotky motoru. Když jsem zjistil, že přerušení obvodu jednoho ze snímačů teploty výfukových plynů vyhodnotí řídicí jednotka jako neznámou
závadu, bylo mi jasné, že ona úprava softwaru se týká řízení filtru pevných částic. Přesněji řečeno, že ve firmwaru řídicí jednotky motoru jsou vymazány bloky pro řízení regenerací filtru částic.
Z toho vyplývá, že regenerace neprobíhají a filtr samotný byl z vozu odstraněn. To mi potvrdil i majitel vozidla a na obalu filtru částic byla stopa po řezání a svařování. Řídicí jednotka však stále rozpoznává a vyhodnocuje elektrické závady svých periferních obvodů. Při přerušení elektrického obvodu snímače teploty výfukových plynů tak řídicí jednotka závadu rozpozná, ale nemůže k ní přiřadit žádný konkrétní údaj, protože ta část paměti, ve které by jej hledala, je vymazaná.
Pro řídicí jednotku tak nastane nedefinovaný stav a reaguje na to na první pohled nelogickým snížením dávky paliva v určitém režimu jízdy. V našem případě při rozjezdu do 1 500 min-1. Zákazníkovi jsme tak navrhli a doporučili i výměnu filtru pevných částic a nahrání původního softwaru řídicí jednotky motoru.
Z mého pohledu přinášejí v dnešní době úpravy firmwarů řídicích jednotek motorů,
ať už vedou k deaktivaci emisních systémů, nebo ke zvýšení výkonu motoru,
více problémů než potěšení.
Kontrolní měření
Shodou okolností se mi asi za týden po opravě tohoto vozidla dostala do dílny podobná Octavia RS se stejným motorem, ale se zdravým softwarem řídicí jednotky a fungujícím filtrem částic. Rozhodl jsem se na ní tedy nasimulovat stejnou závadu. Rozpojil jsem obvod snímače teploty výfukových plynů 1 a provedl jsem zkušební jízdu. Na panelu přístrojů se ihned rozsvítily kontrolky filtru pevných částic a řízení motoru a rozblikala se kontrolka žhavení. K žádné ztrátě či poklesu výkonu motoru však nedošlo v žádném
z režimů jízdy. Kdyby tedy na původní Ocatvii RS se závadou nebyl upravený software, šlo by o naprosto banální a snadno zjistitelnou závadu.
Úpravce softwaru pro deaktivaci filtrů částic sice upravil software tak, aby řídicí jednotka neuvažovala signály ze snímačů teplot výfukových plynů stejně jako ostatní signály pro řízení filtru částic, ale nepočítal s tím, že by mohlo dojít k závadě jejich elektrických okruhů, které řídicí jednotka stále kontroluje. Z mého pohledu přinášejí v dnešní době úpravy firmwarů řídicích jednotek motorů, ať už vedou k deaktivaci emisních systémů, nebo ke zvýšení výkonu motoru, více problémů než potěšení. Emisní normy se stále zpřísňují a každá taková úprava softwaru vede ke zhoršení emisí škodlivin ve výfukových plynech. U deaktivace emisních systémů je to snad nasnadě, a pokud jde o zvyšování výkonu?
Základem každého chiptuningu je přece zvýšení hodnoty limiteru kouřivosti oproti limiteru otáček… Zatímco dříve se v naší dílně objevovala vozidla, která neprošla emisní zkouškou, spíše sporadicky, nyní je to poměrně častý jev a každý zákazník je nakonec rád, když se mu vůz vrátí do takového stavu, aby jej mohl bezpečně a snad i trochu ekologicky provozovat.
