Opel Corsa wypadanie zapłonu

Autor: Nick Hibberd

Problem

W normalnych okolicznościach nie poświęciłbym tyle czasu samochodowi, jednak skusił mnie zarejestrowany niezwykły przebieg - pomyślałem wtedy, że warto by było podzielić się nim z innymi. Ostatecznie przyczyną awarii było... musisz to sam zobaczyć by w to uwierzyć. Samochód to Opel Corsa rocznik 1999 w którego ktoś wepchnął silnik V6. Ten szczególny tuning wyposażony był dodatkowo w jeszcze jeden "rodzynek", mianowicie deska rozdzielcza była ucięta w części pasażera, co zapewne dostarczało wiele rozrywki pasażerom samochodu.

Klient skarżył się, że przy wysokich obrotach silnik kulał oraz wypadał zapłon. Zwolnienie pedału gazu powodowało powrót do normalnej pracy silnika. Problem nie był związany z temperaturą ani obciążeniem, dodatkowo byłem w stanie odtworzyć problem w warsztacie - co jest zawsze pomocne. Sprawdzenie systemu silnika diagnoskopem okazało się marnotrawstwem czasu ponieważ żadne z gniazd nie było podłączone. W takiej sytuacji postanowiłem podpiąć oscyloskop samochodowy i jeśli nie wskaże on wyraźnego kierunku dalszej diagnozy to oddam kluczyki właścicielowi.

Tests

figure 1
figure 1a

Widoczna na przebiegu nierówna praca w obwodzie pierwotnym cewki na pewno ma poważny wpływ na wypadanie zapłonu. Dodatkowo rys.1A przedstawia dużo niepoprawnych zachowań w obwodzie pierwotnym cewki w trakcie występowania awarii. Czas ładowania w obwodzie cewki (CHD) jest raz za krótki, raz za długi , czasem nakłada się, a innym razem brakuje go wcale. W takim środowisku ECM ma duże problemy z utrzymaniem prawidłowego ustawienia zapłonu.

Również dziwne zachowanie dotyczy czujnika położenia wału korbowego, który zaraz po sygnale synchronizacji zawiesza się na wysokich wartościach. Wszystkie przebiegi zapisane w trakcie dużych obrotów zaraz za sygnałem synchronizacji,  pokazują taką samą niezwykłą sygnaturę.

figure 2

Diagnoza

W przypadku awarii gdzie występuje wiele problemów praktykuje rozbijanie ich na mniejsze części a następnie układanie ich w listę według ważności. Bardzo często odnajduje się jedną główną przyczynę, która potrafi wyjaśnić inne powiązane problemy. Według moje opinii najbardziej istotną anomalią silnika były niezwykłe dryfty sygnału czujnika położenia wału korbowego. Uważałem, że ten krytyczny sygnał jest używany do zdeterminowania punktów zapłonu. Dodatkowo istniało duże prawdopodobieństwo wyeliminowania wielu problemów dzięki przetestowaniu tego czynnika.

figure 3

Awaria czujnika położenia wału korbowego? Bardzo krótko podsumuje pracę czujnika - może on reagować tylko na to co widzi! W trakcie dryftu sygnał czujnika nadal był w stanie generować rozpoznawalny sygnał. Jego ogólna sprawność była również potwierdzona przez odpowiednie reakcje na widok zębów koła zamachowego. Dziwne było te podbicie napięcia ale uznałem, że jest to całkowicie zależne od zewnętrznych czynników takich jak np. projekt systemu. Dlatego według mnie możliwość awarii czujnika powinna znaleźć się na spodzie listy możliwych przyczyn.

Problem z zębami na kole zamachowym? Ten warunek był dla mnie najtrudniejszy do wyjaśnienia. Z przebiegu wydaje się, że niezwykła sygnatura pojawia sie tylko na jednym zębie koła zamachowego. Uszkodzony ząb z całą pewnością powodowałby podobne, powtarzalne dryfty sygnału w jedną lub drugą stronę. Jednak awaria powoduje podniesienie całego sygnału względem zera tak więc jego ujemne szczyty są powyżej napięcia 0V. Coś takiego nie mogłoby być spowodowane przez uszkodzony ząb koła zamachowego. Nie był to problem natury mechanicznej lecz raczej elektrycznej.

Problem z obwodem elektrycznym czujnika położenia wału korbowego? Okazało się to być najbardziej prawdopodobną przyczyną awarii. Jednakże na tym etapie śledztwa mogłem tylko opisać przyczynę awarii, jako coś co ciągnie linie sygnału w kierunku odatnim, być może wyciek prądu w obwodzie, z pewnością możemy wyeliminować masę ponieważ pozostawała ona stabilna w trakcie wystąpienia awarii.

figure 4

Podsumowania

Po teoretycznym wyjaśnieniu przyczyny awarii następnym krokiem było sprawdzenie izolacji obwodu na całej długości aż do ECM-u. Śledziłem wiązki kabli od silnika poprzesz ścianę grodziową aż do schowka panelu kierowcy gdzie odkryłem, że ECM porusza się luzem za tapicerką. Moim następnym, planowanym, krokiem było odłączenie gniazda ECM-u a następnie sprawdzenie ciągłości obwodu pomiędzy czujnikiem położenia wału korbowego a innymi gniazdami. Miało to na celu wykrycie jakichkolwiek nienaturalnych odczytów. Jednak okazało się to dużo prostsze...., powód widoczny jest na rysunku poniżej.

figure 5

Gniazdo ECM-u musiało zostać poważnie zalane co spowodowało postępującą korozje w szczególności męskich pinów ECM-u. Z powodu zaawansowanej korozji oraz labiryntu możliwych przecieków napięcia do różnych obwodów okazało się niemożliwym wyizolowanie ścieżki, którą podążał nasz sygnał z czujnika położenia wału korbowego. Wystarczy powiedzieć, że miał bardzo wiele możliwości.

figure 6

Podejrzewałem że wzrost napięcia sygnału na odcinku, który najczęściej widzimy w okolicach przerwy synchronizacyjnej, był głównym powodem naszego niespotykanego przebiegu. Napięcie resztkowe po szczycie wyciekało do "korozyjnego chaosu" i "wisiało" na końcu szczytu. Skrupulatna ocena przebiegu ujawniła również oznaki dryfowania sygnału również w innych miejscach. Z powodu natury awarii w samochodzie było wiele problemów które manifestowały swoją obecność w obrębie obwodów. Prawdziwy bałagan.

Subtelne zmiany w nadkolu zostały prawdopodobnie stworzone w celu dostosowania wielkogabarytowego ECM oraz złączy, które nie były oryginalną częścią do tego samochodu. Odkrycie takiego sposobu "tuningowania" samochodu wyjaśniło moje początkowe obawy przed rozpoczęciem pracy. Osoba, która to montowała najprawdopodobniej myślała, że wszystko będzie OK, plastikowa osłona nadkola na pewno zatrzyma wodę przed dostaniem się jej tutaj..".

PicoScope pliki

*do przeprowadzonego badania użyto oscyloskop samochodowy USB PICO PicoScope 4423