V předminulém vydání Autoexpertu jsem v se rámci rubriky „Měřili jsme s …“ zabýval diagnostickým případem, kde jsem popisoval řešení více závad na motoru vozu BMW 530i, k jejichž odhalení a vyřešení velmi zdárně a řekl bych i elegantně dopomohl systém BimCom, tedy přístroj pro sériovou diagnostiku od výrobce Secons. Na konci článku jsem však také psal i to, že jedna ze závad nám na voze tehdy ještě zůstala a k jejímu přesnému určení bylo potřebné měření osciloskopem a to konkrétně osciloskopem MT Pro, který je navíc i motor tester. A tak vám vážení čtenáři nyní přináším pokračování diagnostického případu s BMW 530i a zatímco minule byl v hlavní roli BimCom, tentokrát to bude MT Pro.
Na začátku vůz trápil nepravidelný chod motoru po studeném startu a občasné výpadky spalování i po zahřátí motoru. Nezávisle na výpadcích spalování se také rozsvěcela kontrolka motoru. Jak jsem již psal v minulém článku, tak s pomocí sérové diagnostiky BimCom se mi podařilo odstranit jak příčinu rozsvěcující se kontrolky motoru, tak občasné výpadky spalování u teplého motoru. Nepravidelný chod motoru krátce po studeném startu však bylo nutné zachytit v okamžiku projevu závady.
V minulém článku jsem také psal, že majitel BMW je můj kamarád a je také automechanik i to, že věděl, na kterých válcích k výpadkům pravděpodobně dochází a zkoušel namontovat nové zapalovací svíčky i cívky a také vstřikovače, jejichž zapsání bylo mimochodem jedním z předmětů minulého článku. Nic z toho však k odstranění této závady nevedlo. Kamarád a majitel BMW tak po mně chtěl potvrdit nebo vyvrátit mechanickou závadu na motoru a také si nebyl jistý tlakem paliva. Pomocí MT Pro jsem provedl analýzu účinnosti jednotlivých válců a tentokrát by se dalo říci, že i komplexní test mechaniky motoru a některé majitelovy předpoklady tak potvrdil, ale byly tam i další poznatky. Každopádně nám tato analýza dala jasnou odpověď a dovedla ke zdárnému zjištění závady.
Připojil jsem sondy
osciloskopu k signálům otáček klikového hřídele, otáček vačkového hřídele,
tlaku paliva v railu, proudu vstřikovače prvního válce a trigrovací signál
jako vysokonapěťové kapacitní kleště na zapalování 1. válce, kde jsem propojil
cívku se svíčkou prodlužovacím kabelem, právě abych mohl připojit kapacitní kV
kleště. Na obrázku 1 je první oscilogram z měření.
Stejné měření jsem provedl
ještě s tím, že místo vstřiku prvního válce jsem dal proud napájení všech
zapalovacích cívek, což odpovídá i skutečným zážehů pro jednotlivé válce.
Měření je na obrázku 2.
Z obou naměřených záznamů jsem provedl analýzy účinnosti válců i analýzy fází. Na obrázku 3 je analýza účinnosti válců. Dle sloupcových grafů vpravo i podle křivek průběhů zrychlení jednotlivých válců na hlavní obrazovce dochází opakovaně k výpadkům spalování na válcích 1, 3 a 2. Děje se tak vždy při volnoběžných otáčkách, zatímco při zatížení je zrychlení jednotlivých válců stejné, což odpovídá i samotnému subjektivnímu projevu závady. Z analýzy účinnosti válců lze ještě vyčíst průběh relativních kompresních tlaků. Ve sloupcovém grafu na obrázku 3 vpravo dole je vidět, že na inkriminovaných válcích tedy 1, 3 a 2 vychází dle analýzy účinnosti nižší kompresní tlak než je tomu u ostatních válců. K potvrzení tohoto předpokladu jsem si prošel znovu celý záznam zrychlení jednotlivých válců. Bohužel se mi v mém počítači dochoval pouze printscreen a ne celý záznam, takže vám teď nemohu ukázat zvětšené úseky ze záznamu, kde je vidět, že při deceleraci zpomalují výše označené válce 1, 3 a 2 rychleji než válce ostatní, což potvrzuje skutečnost, že v těchto válcích jsou skutečně nižší kompresní tlaky. Na obrázku 4 je zvětšen pouze úsek z mého printscreenu, kde lze toto zpomalení pozorovat.
Po této analýze už mi začínalo být jasné, že výpadky spalování krátce po studeném startu mají na svědomí právě ztráty kompresních talků u výše označených válců. Pro jistotu jsem provedl ještě analýzu fází signálů otáček vačkových hřídelů vůči klikovému hřídeli, která je na obrázku 5. Je známo, že motory BMW jsou vybaveny systémem VANOS pro přestavování vačkových hřídelů. Na obrázku 5 lze ale vidět, že ke změně časování ventilového rozvodu dochází pouze při akceleraci, zatímco při volnoběhu, kdy se závada projevuje, se fáze signálů otáčkových snímačů nemění. Časování rozvodu je tedy v pořádku. Pro úplnost uvedu, že na obrázku 5 je pouze analýza fáze pro otáčky vačkového hřídele sacích ventilů a pro výfukovou vačku je princip analýzy fází stejný.
Protože jsem chtěl mít jistotu i ve stavu palivové soustavy, provedl jsem ještě analýzu fází signálu tlaku paliva vůči otáčkám klikového hřídele (obr. 6). Pokud by docházelo k výraznému kolísání tlaku paliva, měnilo by se barevné spektrum na záznamu tak, jak je to nasimulováno v pravé části záznamu. V okamžiku projevu při volnoběhu však k žádným změnám tlaku paliva nedochází. Navíc stačí přepnout zpět na obrazovku osciloskopu (obr. 7) a tam lze vidět i napěťovou hodnotu signálu tlaku paliva a také to, že je tato hodnota v okamžiku závady téměř konstantní. Napěťová hodnota 3,7V odpovídá tlaku paliva přibližně 220 barů, což jsem zjistil pomocí naměřených hodnot vlastní diagnostiky a tato hodnota rovněž odpovídá požadovanému talku paliva. Průběh tlaku paliva je tedy také v pořádku.
Stejně tak lze přepnout na obrazovku osciloskopu ze záznamu analýzy účinnosti válců a v okamžiku projevu závady zkontrolovat průběh primárního napětí na zapalovacích cívkách.
Tím máme k dispozici kompletní analýzu napájení i ovládání všech zapalovacích cívek. Tento záznam je na obrázku 8. Proud cca 70A u každé cívky je v u tohoto systému v pořádku, sycení cívek i přerušení obvodu probíhá také korektně. Průběh sekundárního napětí jsem měřil pouze na prvním válci, protože zapalovací moduly byly mezi sebou zaměňovány a věděl jsem tak, že jsou v pořádku.
Nakonec jsem ještě stejně jako v případě zapalovacích cívek provedl i kontrolu průběhu signálu proudu vstřikovacích ventilů (obr. 9). Jedná se o vstřikovače ovládané piesoelementem, takže je na oscilogramu vidět proud pro aktivaci (plusová strana) i pro zavření vstřikovače (mínusová strana). Průběh proudu jsem změřil u všech vstřikovačů a ujistil se tak, že obvody vstřikovačů i jejich ovládní jsou elektricky v pořádku. Stejně jako cívky, tak i vstřikovače pro jednotlivé válce byly mezi sebou zaměněny, jak jsem psal v minulém článku, takže i u nich jsem věděl, že jsou mechanicky v pořádku.
Závěrem:
Majitel BMW a můj kamarád po mně chtěl, abych potvrdil nebo vyvrátil mechanickou závadu na motoru a také provedl komplexní analýzu tlaku paliva. To vše jsem s pomocí MT Pro bez problému zvládnul a navíc jsme odhalili poslední věc, která motor jeho BMW trápila. Jednalo se o ztrátu komprese na prvním, druhém a třetím válci. Majitel vozu sice napřed nechal provést dekarbonizaci motoru, ale projev závady se po tom spíš ještě zhoršil. Nezbylo tedy nic jiného než demontovat hlavu válců a fyzicky zkontrolovat ventily. Při tlakování motoru k žádným unikům tlaku do výfuku nedocházelo, takže netěsnost ventilů v sedlech jsme neočekávali. Když jsme však demontovali klínky a uvolnili tak ventilové pružiny, zjistili jsme, že ventily mají opravdu velkou radiální vůli. Kamarád tak odeslal hlavu do brusírny, kde byla vyměněna vodítka i ventily a provedeno jejich zabroušení. Po této opravě již motor funguje bez problému a pořád pěkné BMW zase jezdí a může zase dělat parádu.
