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TDI: Das Prinzip, die Zusammenhänge, Fehlersuche

Bild von Herr Antje

Inhaltsverzeichnis:

1) Vorwort
2) Grundprinzip des Dieselmotors
3) Rahmenbedingungen
4) Steuerzeiten/Förderbeginn
5) Einspritzdüsen
6) Temperatursensoren
7) Einspritzmenge
8.) Ladedruck und Luftmasse
9) Diagnose
10) Interpretation Logfiles


1) Vorwort
Mit diesem Artikel möchte ich Euch das Prinzip des Dieselmotors erklären. Es werden die wichtigsten Sensoren, Regelsysteme und ihr Zusammenhang erklärt. Als Ziel des Beitrages habe ich mir eine für einen Laien verständliche Fehlersuche gesetzt. Da die heutigen Motoren aufgrund ihrer Regelsysteme recht komplex geworden sind, wird in einigen Fällen ein Diagnosetool wie VAG-COM unerlässlich sein. Dennoch bleiben ein paar Möglichkeiten der Fehlersuche ohne Diagnosetool. Die Haupt-Zielgruppe für diesen Artikel werden aber die Mitglieder mit Diagnosemöglichkeit sein.

Eine Erklärung zu den Begriffen in diesem Artikel in Verbindung mit VAG-COM findet ihr in diesem Artikel Hier ist ein Link! (Link zu Artikel „VAG-COM“, Artikel muss ich noch schreiben, bitte Geduld)

Da ich hier so ausführlich wie möglich den TDI beschreiben und möglichst alles berücksichtigen möchte, wird es ein recht ausführlicher Artikel. Es wird mir aber nicht möglich sein, diesen Artikel auf Anhieb vollständig zu schreiben. Daher bin ich auch auf euren Input angewiesen. Das Team der Moderatoren und Redakteure haben schon ein Auge drauf geworfen, dennoch hoffe ich, dass dieser Artikel mittels eures Inputs ständig wachsen wird. Eure Rückmeldungen und Ergänzungen postet ihr bitte hier http://www.sgaf.de/viewtopic.php?t=57863

Der Übersichtlichkeit halber habe ich den Beitrag in Kapitel gegliedert, damit ihr auch direkt zu der für euch interessanten Stelle springen könnt. Dennoch habe ich die Reihenfolge nicht frei Schnauze gewählt. Es steckt System dahinter, daher wäre es für Laien schon sinnvoll, den ganzen Beitrag zu lesen. Aufgrund der Länge des Artikels habe ich mich dafür entschieden manche Kapitel als selbständige Beiträge auszulagern bzw. auf Beiträge anderer User zu verweisen.

2) Grundprinzip
Ein Verbrennungsmotor braucht Sauerstoff und Kraftstoff.
Der Benzinmotor dosiert sowohl die Frischluftmenge, als auch die Benzinmenge. Die Lambdasonde misst im Auspuff den Restsauersauerstoffgehalt im Abgas. Benzinmotoren benötigen gerade soviel Sauerstoff wie für eine vollständige Verbrennung des Kraftstoffes benötigt wird (Lambda = 1). Nur bei Volllast reichert ein Benzinmotor das Gemisch an (Lambda < 1)
Der Dieselmotor arbeitet hier komplett anders. Er benötigt ständig einen Luftüberschuß (Lambda > 1) Die Drehzahl des Motors wird allein über die eingespritzte Dieselmenge geregelt. Wenn der Luftüberschuss beim Dieselmotor zu gering ist, stösst er Rußwolken aus. Der Dieselmotor prüft daher ständig, ob der Luftüberschuss gross genug ist.
Hier liegt der Unterschied in der Regelung zwischen Benzin- und Dieselmotor. Der Benzinmotor muss die Luft mit Hilfe einer Drosselklappe genau dosieren während der Dieselmotor ohne Drosselklappe (Ausnahme wird hier http://www.sgaf.de/viewtopic.php?t=57833 kurz erläutert) auskommt. Um die Luftmenge im Leerlauf noch genauer regeln zu können verfügen manche Benzinmotoren über einen zusätzlichen Leerlaufregler (i.d.R. eine zigarrenförmige elektronische Klappe, die den Luftdurchfluss an der Drosselklappe vorbei lässt, also parallel verbaut). Aber genug zu den Benzinern Wink


3) Rahmenbedingungen
Bevor wir in die Regelsysteme des Dieselmotors eingehen, oder hier eine Fehlersuche gestartet wird, sollte gesagt werden, dass es Voraussetzungen für einen sauberen Motorlauf gibt:

So muss die Dieselzufuhr in Ordnung sein. Das heißt, der Dieselfilter darf nicht verstopft sein, die beiden Kraftstoffpumpen beim PD-Motor müssen einwandfrei funktionieren (Vorförderpumpe im Tank und Kraftstoffpumpe an der Stirnseite des Motors). Bei Dieselmotoren mit VEP-Einspritzung saugt sich die Verteilerpumpe den Kraftstoff selbst aus dem Tank an. Eine Undichtigkeit in einer der Kraftstoffleitungen inkl. der Leckölleitungen der Düsenhalter führt dazu, dass Luft in die Einspritzleitungen eindringt und der Motor nur noch sehr unwillig startet.(auf Blasenbildung im Klarsichtschlauch der VEP achten).

Weiterhin muss auch der Abgastrakt in Ordnung sein. Der Kat darf nicht durch Keramik-Bruchstücke verstopft sein, die Anlage muss insbesondere zwischen Krümmer und Turbolader dicht sein und es dürfen keine Engstellen vorhanden sein (z.B. wenn das Fahrzeug aufgesetzt hat und die Auspuffanlage ist geknickt/eingedellt).


4) Steuerzeiten/Förderbeginn
Wir haben festgestellt, dass der Dieselmotor einen gewissen Luftüberschuss benötigt, damit er den Diesel russfrei verbrennen kann. Für eine gute Verbrennung muß der Diesel jedoch auch zum richtigen Zeitpunkt eingespritzt werden.

Unter dem Begriff Steuerzeiten versteht man sowohl den Öffnungszeitpunkt der Ventile, als auch den Einspritzbeginn. Bei nockengesteuerten Einspritzsystemen wie der VEP und der PD spricht man oft auch vom Förderbeginn, da sich der Einspritzbeginn aus dem Förderbeginn ergibt. Bei einem Dieselmotor sind genau eingestellte Steuerzeiten extrem wichtig Der Benzinmotor ist hier verzeihlicher, der Dieselmotor läuft schon bei wenigen Grad Abweichung nicht mehr richtig. Grund dafür ist u.a. das Zündungsprinzip. Der Benziner zündet, wenn das Luft-Benzingemisch innerhalb bestimmte Grenzen ist, auch wenn der Kompression geringfügig abweicht. Beim Benziner wird fremdgezündet, die Zündung ist nicht von der Kompression abhängig. Der Dieselmotor erreicht als Selbstzünder aufgrund einer grossen Kompression bereits vor der Einspritzung hohe Temperaturen im Brennraum. Schon während der Einspritzung entzündet sich der Dieselkraftstoff dann von allein.

Wenn die Ventile aufgrund falscher Steuerzeiten, nicht zum richtigen Zeitpunkt öffnen oder schließen, beeinflusst das die Kompression. Wenn die Einspritzung aufgrund falscher Steuerzeiten zum falschen Zeitpunkt (VEP) oder mit falschem Druck (PD) erfolgt, beinflusst das erheblich die Leistung des Motors.

Die Steuerzeiten werden eingestellt, indem die Nockenwelle und die VEP über den Zahnriemen in eine genau definierte Lage zur Kurbelwelle gebracht werden. In dieser Position wird der Zahnriemen aufgelegt. Aufgrund falscher Steuerzeiten hat man oft ein schlechtes Startverhalten, aber auch Leistungsverlust. Grundsätzlich für alle TDIs kann man sagen, dass wenn es Probleme gibt, die direkt nach einem Zahnriemenwechsel auftauchen, es meistens an nicht genau genug eingestellten Steuerzeiten liegt.

VP37
Beim VEP-Motor, also dem Motor mit Verteilereinspritzpumpe (d.h. die älteren 90PS TDIs wie der 1Z, wie auch der 110PS TDI wie der AFN) hat man die Problematik mit dem Kurbelwellenritzel. Da die Einspritzpumpe gleichzeitig mit die Steuerzeiten eingestellt wird, kann man anhand des dynamischen Förderbeginns i.d.R. (Voraussetzung ist der korrekte Einstellung nach Zahnriemenwechsel) diagnostizieren, ob die Steuerzeiten sich geändert haben. Dann sollte man sich das KW-Ritzel anschauen und die Steuerzeiten statisch und dynamisch einstellen. Die statische Einstellung wird mittels Absteckdornen gemacht, die dynamische Einstellung wird mittels Diagnosetool gemacht, bei VAG-COM mittels TDI-Graph.

Auch die Zeiten während der Fahrt sind für eine gute Motorleistung, einen ruhigen Lauf und einem ordnungsgemäßen Verbrauch wichtig. Bei VAG-COM kann man diese Zeiten unter MWB (Messwertblock) 4, Anzeigegruppe 2 und 3 prüfen. Der Ist-Wert muss dem Soll-Wert unter allen Umständen folgen. Wie die Motorsteuerung bei den VEP-Dieseln den Förderbeginn und Fördermenge feststellt (Nadelhubgeber, Mengenstellwerk, N108, usw) und warum die Einspritzzeiten/Förderbeginn Last- und Drehzahlabhängig sind, wird hier gut erklärt http://www.sgaf.de/viewtopic.php?t=35962 . Auch wird hier click: ([253273], leider keine Beschreibung Mengenstellwerk/Sprittversteller. Komplettieren oder Fremdlink Dieselschrauber?) beschrieben, was zu tun ist, wenn der dynamische Förderbeginn angeblich richtig eingestellt ist, aber die Soll- und Ist-Werte während der Fahrt abweichend sind. (Klärung folg)

PD
Bei den PD-Dieseln, also dem Motor mit Pumpe-Düse Einspritzung wird der Einspritzzeitpunkt vom Motorsteuergerät mit Hilfe der Signale vom Drehzahlgeber auf der Kurbelwelle und an der Nockenwelle bestimmt. Die Nockenscheibe auf der Nockenwelle, das das PD-Element antreibt, hat jedoch ein komplexes Profil. Wenn die Zuordnung zwischen der Nockenscheibe und dem Einspritzbeginn nicht stimmt, wird mit zu niedrigem oder zu hohem Druck eingespritzt was zu Leistungsproblemen sowie zu Schäden an Nockenwelle und PD-Element führen kann. Bei PD-Motoren sind die Steuerzeiten von den Ventilen und den PD-Elementen über die Nockenwelle miteinander verbunden. Hier muss nur die Nockenwelle richtig zur Kurbelwelle eingestellt werden. Bei VEP-Motoren muss die Nockenwelle und die VEP richtig zur Kurbelwelle eingestellt werden.

Für die Einstellung der Steuerzeiten beim PD-Motor gibt es hier http://www.sgaf.de/viewtopic.php?t=45139 einen hilfreichen Artikel.

5) Einspritzdüsen
Für eine saubere Verbrennung brauchen wir ein homogenes Spritzbild der Düsen.
Einspritzdüse

Die Einspritzdüsen müssen den Dieselkraftstoff in möglichst kleinen Molekülen im Brennraum vernebeln. Um Einspritzdüsen zu prüfen, lässt man sie in ein durchsichtiges Gefäß einspritzen. Man schaut sich an, ob von jedem Einspritzloch der Düse ein gleichmässiger Strahl ausgeht. Das nennt man das „Spritzbild“ der Einspritzdüse. Die Einspritzdüsen dürften die am genauesten gefertigten Bauteile am ganzen Fahrzeug sein. In der Regel haben sie 6 Spritzlöcher, die einen Durchmesser von ca. 0,1 mm haben. Meistens sind die Spritzlöcher zusätzlich konisch und spritzen unter einem bestimmten Spritzwinkel in die Kolbenmulde ein.
Spritzbild

Die Einspritzdüsen sind bei VEP-Motoren in den Düsenhalter und bei PD-Motoren in das PD-Element eingebaut. Mit der Zeit verkoken die Einspritzdüsen äusserlich, was ihre Funktion jedoch in keinster Weise beeinflusst. Keinesfalls darf man Einspritzdüsen mit der Drahtbürste bearbeiten, um die Verkokung zu beseitigen. Dadurch ändert sich Strahlbild und Durchfluss, die Düsen sind dann Schrott! Dieselkraftstoff enthält kleine Sand- und Metallpartikelchen. Diese Partikel schleifen die Spritzlöcher langsam grösser, was eine grössere Einspritzmenge bei geringerem Druck zur Folge hat. Nach ca. 200000 km sollte man über einen Ersatz der Düsen nachdenken.

NHGQuelle: Pressebild Beru, Düsenstock mit Nadelhubgeber
VP37
Hier gibt es 4 Düsenhalter, einer davon ist ausgestattet mit einem Nadelhubgeber für die Rückmeldung des Einspritzbeginnes ans Steuergerät http://www.sgaf.de/viewtopic.php?t=35962 . Die Düsen beim TDI haben 2 Öffnungsstufen bei bestimmten Drücken (bar). Mit der Zeit lässt der Öffnungsdruck nach. Da erstens der Nadelhubgeber nur für eine Düse ist, gilt das Rückmeldesignal der Düse nur für alle Düsen, wenn der Öffnungsdruck gleich ist. Zweitens wird für ein sauberes Spritzbild ein bestimmter Druck gebraucht, ansonsten gibt es wieder keine saubere Zerstäubung.

Die Düsenstöcke sind auf beide Kriterien von z.B. einem Bosch-Dienst zu prüfen. Dazu gibt es ein Gerät, was die Düsen abdrückt. Hier sieht man dann den Öffnungsdruck der erste Stufe, das Spritzbild und ob die Düse tropft. Um Motorschäden zu vermeiden, ist zumindest eine Überprüfung nach spätestens 200 tkm sehr sinnvoll.

PDQuelle: Pressebild VW/Bosch

PD
Hier gibt es 4 elektronisch gesteuerte PD-Elemente. Auch für diese Düsen gibt es Prüfvorrichtungen. Leider wird diese Anlage, die sehr teuer ist, bei den meisten Betrieben nicht vorhanden sein. Aber auch hier gilt, die Düsen haben kein ewiges Leben.

Leerlaufruheregelung
Die Leerlaufruheregelung liefert Anhaltspunkrte für die ordnungsgemässe Funktion des Einspritzsystems. Aus dem Drehzahlsignal des Kurbelwellensensors kann man auswerten, ob jede Einspritzdüse den gleichen Beitrag zur Motorleistung erbringt. Für einen gleichmässigen Leerlauf wird die Einspritzmenge an den einzelnen Zylindern so angepasst, daß der Motor gleichmässig rund läuft. Idealerweise sollten die Abweichungen von Zylinder zu Zylinder < 1mg/Hub sein. Die abweichende Einspritzmenge wird vom Steuergerät berechnet und in MWB 13 dargestellt. Wenn die Korrekturwerte an einem Zylinder +2.8 oder -2.8 mg/H (Milligramm pro Hub) übersteigen, ist definitiv was faul.

Ist der Wert außerhalb der Toleranz, liegt das an der Kompression, am ZMS, oder an der Einspritzdüse. Bei PD-Motoren ist auch oft der Kabelbaum der PDs schuld http://www.sgaf.de/viewtopic.php?t=56946. Spätestens dann sollte man die Düsen (und die Ansteuerung) prüfen.

Wenn alle Düsen gleichmässig verschleissen, wird das Spritzbild und Öffnungsdruck von alle Düsen schlechter, aber die Leerlaufruheregelung merkt dies nicht. Deshalb kann die Lerrlaufruheregelung nur ein Anhaltspunkt sein.

6) Temperatursensoren
Damit das Motorsteuergerät die Einspritzmenge richtig berechnen kann, braucht das Steuergerät die Temperaturwerte von Luft, Kühlwasser und Kraftstoff. Früher musste man auch bei Dieselmotoren den „Choke“ bedienen, wenn es kalt war. Warm wurde der „Choke“ dann nicht mehr gebraucht. Genauso mit die Glühkerzen. Früher wurde manuell vorgeglüht.

Da es so etwas wie ein Choke oder manuelles vorglühen nicht mehr gibt, muss das Steuergerät solche Funktionen übernehmen. Es gibt aber noch einige andere Gründe, warum die Temperaturen wichtig ist. Hier ein paar Sensoren und Ihre Funktion.

a. Kühlmittelsensor für das Motorsteuergerät: Vorglühsteuerung und Steuerung der Einspritzmenge und Einspritzzeitpunkt
b. Ladelufttemperatursensor (idR integriert in den Ladedrucksensor): Wird die Ladelufttemperatur zu hoch, tritt ein Schutzmechanismus in Kraft, was im Grunde der Motorleistung zurücknimmt
c. Dieseltemperatursensor: Die Dichte des Dieselkraftstoffes hängt von der von der Temperatur ab. Damit bei gleichem Druck gleichviel Diesel eingespritzt wird, wird die Einspritzdauer anhand dieses Sensorwertes angepasst. Hier setzen die Powerboxen und das 10Ct-Tuning an. Durch Manipulation der Temperatur wird dem Steuergerät eine höhere Dieseltemperatur vorgegaukelt, wodurch mehr eingespritzt wird (Dichte von warmem Diesel ist geringer als Dichte von kaltem Diesel). Einen getunten Motor erkennt man oft an einem unplausiblen Wert für die Kraftstofftemperatur im entsprechenden MWB.

Hier sieht ihr, wie wichtig die Temperaturwerte für die Gemischbildung und Einspritzmenge sind. Dadurch sollte eine Prüfung der Temperaturwerte bei einer Fehlersuche nicht fehlen.

Prüfen:
Sowohl wenn das Fahrzeug über Nacht gestanden hat schauen ob die Werte alle annährend mit der Außentemperatur übereinstimmen, als auch schauen, ob bei warmem Motor die Werte plausibel erscheinen. Die diversen Temperaturwerte findet Ihr in den verschiedenen MWBs Hier ist ein Link! (Link zu Artikel „VAG-COM“, Artikel muss ich noch schreiben, bitte Geduld)

Fehlerbehebung:
http://www.sgaf.de/viewtopic.php?t=64738



7) Einspritzmenge
Von Kraftstoff kommt Kraft (Leistung). Wenn ihr jetzt wissen wollt, ob die Menge eingespritzt wird, die vorgesehen ist, findet ihr dazu einen MWB in VAG-COM. Dieser MWB nennt sich Mengenbegrenzung und befindet sich in MWB 8.

Alle Mengen werden in mg/H (Milligramm pro Hub) dargestellt. Also die Menge, die die Düse pro Einspritzzyklus einspritzt.

Eine Erklärung zu diesen Anzeigegruppen
- Anzeigefeld 2, den Fahrerwunsch. Hier wird dargestellt, was der Fahrer erwartet, also wie tief er das Gaspedal gedruckt hat.
- Anzeigefeld 3, die Drehmomentbegrenzung. Hier wird dargestellt, was als maximal zulässige Einspritzmenge ist. Hintergrund von diesem Wert ist der Schutz von Motor und Getriebe vor zu hohem Drehmoment.
- Anzeigefeld 4, die Russbegrenzung. Im Grunde das wichtigste Feld. Hier wird angezeigt, wie viel eingespritzt werden darf, bis der Motor anfängt zu russen. Dieser Wert wird vom Motorsteuergerät anhand der Meßwerte von LMM und Temperaturen berechnet, dazu später mehr.

Der niedrigste dieser 3 Werte gibt die tatsächliche Einspritzmenge vor!

Wenn das Fahrzeug in einem guten Zustand ist (also die volle Leistung bringt), darf die Russbegrenzung nie der niedrigste Wert sein, abgesehen von Drehzahlen, wo der Turbolader noch keinen ausreichenden Druck liefert. Ab etwa 1.500 rpm muss der Russbegrenzungswert oberhalb mindestens einer der beiden anderen Werte liegen!

Wenn die Russbegrenzung nicht der Wert ist, die der Einspritzmenge vorgibt, muss laut Motorsteuergerät die volle Leistung anliegen. Hat man nicht die volle Leistung, müsste das Fahrzeug russen. Die Menge wird zwar eingespritzt, kann aber nicht in Kraft umgesetzt werden. Ein Leck in der Ladeluftstrecke könnte eine Ursache dafür sein. Dazu aber später mehr, erst möchte ich noch das AGR, den LMM und den Ladedruck erklären.

Ganz am Ende des Artikels findet ihr noch 2 Beispiele inkl. Diagnose, damit ihr es Euch anhand Echtwerte etwas besser vorstellen könnt.


8.) Ladedruck und Luftmasse
Der Grund, dass ich Ladedruck und Luftmasse in einem Kapitel behandele, ist dass man diese beiden nur zusammen beurteilen darf. Diese beide Größen, gemessen durch den Ladedrucksensor und der Luftmassenmesser, haben einen direkten Zusammenhang.

Voraussetzung für eine richtige Diagnose über die Ladedruck und Luftmasse sind ein komplett schließende AGR http://www.sgaf.de/viewtopic.php?t=57833 und ein ausreichende und richtig gesteuerte Unterdruck http://www.sgaf.de/viewtopic.php?t=57832.

Außerdem darf der Auspuff nach dem Turbolader keine Engstellen haben. Das Abgas, was durch den Lader strömt, strömt, weil es ein Druckgefälle zwischen Ladereingang und –ausgang gibt. Ist dieses Druckverhältnis gestört, kann der Turbolader nicht seine volle Leistung entfalten. Vor dem Lader muss der Abgaskrümmer dicht sein.

Um den Turbolader zu schützen, gibt es ein Höhenschutzkennfeld. Sobald der Atmosphärendrucksensor Werte meldet, die darauf schliessen lassen, dass man sich weit oberhalb des Meeresspiegels befindet, wird der Soll-Ladedruck reduziert, um den Turbolader zu schützen. Ohne diesen Schutzmechanismus würde der Turbolader beim Versuch den vorgegebenen Ladedruck zu erzeugen überdrehen und so zerstört. Deshalb ist eine korrekte Erfassung des Umgebungsluftdruckes durch das Motorsteuergerät sehr wichtig. Daher auf Plausibilität prüfen in MWB 10 Anzeigefeld 2.

Der Turbo

Ladedruck
Der Ladedruck wird vom Abgasturbolader produziert. Hierzu gibt es hier http://www.sgaf.de/viewtopic.php?t=31271 einem sehr hilfreichen Artikel. Anschauen kann man den Ladedruck Ist und Soll inkl. Tastverhältnis in MWB 11. Der Ladedruck wird in bar gemessen. Den Druck kann man als Überdruck sehen, zB 1,5bar, oder als absolut, ca 2,5bar (wenn der Außendruck 1bar beträgt).

Der Abgasturbolader wird von den Abgasen angetrieben(wie der Namen schon sagt). Es gibt 2 Wege, um den Ladedruck zu begrenzen, das Wastgate und die VTG. Grundsätzlich kann man sagen, dass der Ladedruck aufgebaut wird, bis zur gewünschte Grenze (hinterlegt in die Kennfelder in der Software vom Motorsteuergerät). Danach wird sie begrenzt durch die Ladedruckregelung. Hierzu gibt es dann den Druckwandler, der die jeweilige Ladersteuerung ansteuert. Entweder es öffnet das Wastegate, oder es ändert die Stellung der VTG. Eine Erklärung, wie der Wandler und das Unterdrucksystem arbeiten, findet Ihr hier http://www.sgaf.de/viewtopic.php?t=57832

Vorsteuerkennfeld:
Oft wird fälschlich angenommen, dass der Wandler den Lader voll ansteuert (VTG), bis der Ladeluftdruck erreicht wird. Das stimmt so nicht und ist gut zu erkennen, wenn man das Tastverhältnis in MWB11 Anzeigefeld 4 anschaut!

Grund dafür ist das sogenannte Vorsteuerkennfeld. In diesem wird die Ansteuerung des Lades gedämpft. Der Grund dafür ist, dass der Ladedruck bei einem voll angesteuerten Lader extrem überschwingen wurde, wenn die Ansteuerung erst korrigiert wird, nachdem der vorgehene Ladedruck bereits erreicht wurde. Daher kann es sein, dass der vorgesehene Ladedruck aufgrund eines Lecks im Unterdrucksystems nie erreicht wird, obwohl die VTG oder der Unterdruck dazu bei etwas höhere Umdrehungen als sonst schon in der Lage wären.

Fehlerquellen:
Eine korrekte Ladedruckregelung funktioniert nur, wenn das Wastegate, oder die VTG nicht schwergängig sind. Bei Ladedruckproblemen sollte man unbedingt die Leichtgängigkeit dieser Bauteile prüfen, wie auch hier beschrieben wurde http://www.sgaf.de/viewtopic.php?t=31271 .

Auch eine nicht seltene Fehlerquelle wäre die Unterdruckregelung. Siehe http://www.sgaf.de/viewtopic.php?t=57832

Noch eine Fehlerquelle ist der Ladedrucksensor selbst, der auch ab und an mal defekt ist. Wenn der Verdacht besteht, hilft nur der Austausch auf Verdacht (aber bitte erst alles andere ausschließen), oder eine Vergleichsmessung mit einer externen Ladedruckanzeige.

LMMQuelle: Pressebild Bosch

Luftmasse:
Die Motorsteuerung braucht die Luftmasse als sehr wichtiges Eingangssignal. Gemessen wird sie auch wieder in mg/Hub. Hiermit wird geprüft, ob genug Frischluft in den Zylindern zur Verfügung steht, damit eine vollständige und russfreie Verbrennung sichergestellt ist. Hier liegt also der Link zur im vorhergehenden Kapitel beschriebenen Russbegrenzung. Es wird mit dem LMM (Luftmassenmesser) gemessen, wieviel Luft eingeatmet wird. In MWB 3 sieht man die Soll- und die Ist-Luftmasse. Achtung, für eine korrekte Erfassung der Luftmasse braucht man eine intakte AGR-Regelung http://www.sgaf.de/viewtopic.php?t=57833

Das Sensorplättchen des LMM verschmutzt mit der Zeit, wodurch er weniger Luft misst, als tatsächlich an ihm vorbei strömt. Hier noch ein guter Beitrag zum LMM http://www.sgaf.de/viewtopic.php?t=22607


Zusammenhang Luftmasse-Ladedruck
Um die Zylinder mit ausreichend Frischluft zu versorgen, wird Überdruck gebraucht. Je mehr Überdruck erzeugt wird, desto mehr Frischluft passt in die Zylinder.

Arrow Das heißt, wenn der optimale Ladedruck nicht erreicht werden kann, sollte auch die Luftmasse zu niedrig sein.

Der Turbolader wird mit dem aus den Zylindern mit Druck entweichenden Abgasen angetrieben. Wird zuwenig Diesel eingespritzt, ist auch weniger Energie im Abgas enthalten. Weniger Diesel wird eingespritzt, wenn das Russkennfeld greift (der niedrigste Wert vorgibt, siehe Kapitel Einspritzmenge). Das Russkennfeld wird vorgegeben durch die gemessene Frischluftmasse (LMM).

Arrow Das heißt, wenn der verschmutzte LMM zuwenig misst, wird weniger eingespritzt, wodurch der Lader nicht genug angetrieben wird und einen zu niedrigen Ladedruck erzeugt.

Wie diagnostiziert man die Sache dann richtig?
Das ist eine schwierige Sache. Ich persönlich gehe folgendermaßen vor.
1) Wenn dort wo der LD-Soll erreicht wird, die Luftmasse-Ist dennoch unter dem Soll liegt, tippe ich auf den LMM. In diesem Fall greift die Russbegrenzung. Bevorzugtes Symptom für einen verschmutzten LMM ist ein Abfall der Luftmasse bei höheren Drehzahlen und ein spät erreichter Ist-Ladedruck.
2) Wenn die Ist-Luftmasse über/auf der Soll-Luftmasse liegt, der LD aber über einen großen Drehzahlbereich nicht erreicht wird, tippe ich auf die LD-Regelung (VTG/Wastegate schwergängig, oder Unterdruckschläuche undicht), oder der Turbolader ist defekt.
3) Wenn die Russbegrenzung nicht greift, das Fahrzeug aber russt und der Ladedruck nicht oder kaum erreicht wird, tippe ich auf die AGR http://www.sgaf.de/viewtopic.php?t=57833, oder undichte Ladeluftstrecke.

Ganz am Ende des Artikels findet ihr noch 2 Beispiele inkl. Diagnose, damit ihr es Euch anhand Echtwerte etwas besser vorstellen könnt.


9) Diagnose:

In diesem Kapitel werden mehrere sehr wichtige Parameter besprochen und ihr Zusammenhang erklärt. Wenn man alle einzelne Punkte geprüft hat (Leerlaufruheregelung, Dieselfilter, Förderbeginn, usw.), wird es Zeit ein Logfile mit VAG-COM zu erstellen.

Ein sinnvolles Logfile mit VAG-COM wäre (zB bei Probleme mit Ladedruck/Luftmasse/allgemeiner Leistungsverlust) somit die gleichzeitige Auswertung (3 MWBs sind gleichzeitig möglich) von MWB 3, 8 und 11. Außerdem sollte für ein aussagekräftiges Logfile dieses Logfile unbedingt unter Volllast gefahren werden (für die ganze Testdauer Vollgas). VAG-COM fragt die Daten in bestimmten zeitlichen Abständen vom Motorsteuergerät ab. Um detaillierte und aussagekräftige Werte zu bekommen, soll das Logfile möglichst in einem hohen Gang gefahren werden, also mindestens 4. Gang. Aufgrund der auftretenden Geschwindigkeiten bitte die Autobahn benutzen!

Als letztes, aber nicht unwichtiges, sollte noch gesagt werden, dass für diese Tests eine korrekt funktionierende AGR vorausgesetzt wird. Bei schwierigen Diagnosen bitte die Logfiles mit deaktiviertem AGR-Ventil fahren.


10) Interpretation Logfiles:
Als Logfile bekommt man eine „.csv“-Datei. Um diese Datei zu interpretieren, macht man am besten eine Grafik daraus. Mein persönlicher Favorit ist die Herstellung einer Grafik mit MS-Excel. Siehe Hier ist ein Link! (Link zu Artikel „VAG-COM“, Artikel muss ich noch schreiben, bitte Geduld)

Hier 2 Grafiken, von mir selber erstellt und aufbereitet. Allerdings mit einem Passat V6 TDI (MKB AKN), daher als Referenz für Eure Werte ungeeignet. Die Grafiken sind einmal mit einem Problem, einmal ohne Problem, also 2 Logfiles (einmal vor der Behebung, einmal danach). Hiermit möchte ich euch darstellen, wie ein Logfile bei der Problemsuche helfen kann. Außerdem wird hier dann auch schnell klar, wie schnell eine Momentaufnahme falsch interpretiert werden kann. Eine Momentaufnahme wäre eine Fahrt mit angeschlossenem Diagnosegerät, aber ohne Aufzeichnung mittels Logfile, sondern bei einer bestimmten Drehzahl kurz draufgeschaut (so wie ich es auch schon „Profis“ habe machen sehen).

LOG nicht OK
Meine persönliche Diagnose:
- Log wurde unter Volllast gefahren, weil der Fahrerwunsch (IQ= Injection Quantity, Driver= Fahrer) oberhalb der Drehmomentbegrenzung liegt.
- Luftmasse ist nicht so prickelnd, weil dort wo der Ladedruck in etwa steht, die Luftmasse dennoch unter Soll liegt. Beim SGA 1.9 TDI wäre das ein Hinweis auf einen verschmutzten LMM, beim V6 TDI nicht, weil der Sollwert sehr hoch ausgelegt wurde (LMM war übrigens neu). Das sollte man aber vorher wissen, wenn nicht muss man sich auf die Russbegrenzung iVm die Ladedruck verlassen.
- Ab 1.800 rpm müsste die Leistung stehen, weil der Einspritzmenge nicht mehr von der Russbegrenzung vorgegeben wird. Damit wird aber deutlich, dass den LMM keine Schuld trifft.
- Die Ladedruckregelung macht Probleme. Man sieht im Log schön, dass dort wo der Ladedruck stehen sollte, der Druck weiterhin aufgebaut wird. Sogar dort wo die Russbegrenzung nicht mehr greift, wird weiterhin Ladedruck aufgebaut (und zwar nicht kurz bei 1.500 rpm, sondern über einen längeren Zeitraum). Hierdurch müsste zwar die Leistung stehen, aber er kämpft noch für einen Druckaufbau. Dadurch kann auch die Leistung ab 1.650 rpm (siehe Mengenbegrenzungen) noch einwenig nachlassen. Genau dieses Gefühl vermittelte das Fahrzeug auch.
- Ladeluftstrecke ist nicht undicht, dafür ist die Luftmasse zu niedrig. Bei einem Leck geht Luftmasse weg, obwohl sie vom LMM erfasst wird. Ein weiteres Merkmal, vermehrtes Rußen, trifft auch nicht zu.

Mögliche Fehldiagnose bei Momentaufnahme einzelne MWBs:
- LMM ist an allem Schuld, weil die Luftmasse zu niedrig ist.

Wie bin ich dann vorgegangen:
- AGR scheidet als Ursache auch komplett aus, obwohl er auch ein Kandidat gewesen wäre. Grund: er wurde testweise deaktiviert und kann also keinen Einfluss nehmen. Das Log mit AGR war identisch Cool
- VTG-Verstellung wurde kontrolliert und war gängig.
- VTG-Wandler wurde probeweise gegen den Wandler für das AGR getauscht, keine Änderung.

Nach dem Ausschlussprinzip bleibt noch:
- Lader selber. Der Lader wäre die letzte Möglichkeit, da am aufwendigsten und am teuersten.
- Abgasanlage vor dem Lader undicht. Kontrolliert und definitiv dicht.
- Abgasanlage nach dem Lader hat eine Engstelle. Äußerlich keine Dellen, Kat zugesetzt auch unwahrscheinlich, weil der Fahrstil nicht danach war. Dieser Punkt hätte ich aber im Angriff genommen (ohne Kat fahren, bei einem Diesel nicht so extrem laut), wäre nicht die letzte Möglichkeit gewesen.
- Unterdruck fehlt. Der Bremskraftverstärker hat während der Fahrt richtig funktioniert. Morgens vor dem Motorstart war das Pedal aber manchmal „hart“ (aber selten).

Daher habe ich das ganze Unterdrucksystem genauestens geprüft und fand zwischen Bremskraftverstärker und Unterdruckpumpe einen leicht poröse Schlauch (nach Ausbau und Knicktest festgestellt).

LOG OK
Die Lösung nach Erneuerung des Schlauches:
- Ladedruck steht
- Russbegrenzung ok
- Luftmasse auch in etwa ok
- alles paletti Cool


Noch 2 Worte zum Vorsteuerkennfeld:
In den Logs kann man sehen, dass die Taktrate schon fällt, wo der Ladedruck nicht einmal annährend steht. Erst bei hoher Drehzahl sieht man wieder eine Regelung (hoch/runter). Dennoch lässt das Vorsteuerkennfeld etwas mehr Taktrate zu, als normalerweise nötig wäre, wodurch es zu dem Überschwinger kommt (aber nicht annährend so große Überschwinger, wie es ohne Vorsteuerkennfeld geben wurde). Das Thema ist aber recht kompliziert, wollte ich euch aber nicht vorenthalten. Hier meine Worte in ein abschließendes Diagramm:

SGA-Stichworte: Diagnose, Dieselmotor, Fehlersuche, Logfahrt, TDI

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