Vozidlo Škoda Fabia druhé generace bylo do našeho servisu přitaženo s tím, že motor nelze nestartovat. Zákazníkovo tvrzení však nebylo úplně přesné. Při prvním pokusu o start motor naskočil, ale běžel velmi nepravidelně a zhruba po 10 sekundách běhu zhasl. Při opětovných pokusech již motor nechytal vůbec. Pro další úspěšný start pak bylo třeba nechat vůz nějakou dobu v klidu. Šlo o notoricky známý motor
1,2 HTP 12 V 47 kW a krátce před touto závadou byla dle tvrzení majitele vozu opravována hlava válců a měněn rozvodový řetěz v jiném servisu.
Co ukazuje paměť závad?
Vyčtení paměti závad řídicí jednotky motoru diagnostickým přístrojem SuperVAG mi v tomto případě žádné vodítko neposkytlo. Paměť byla totiž bez závad. Současně jsem ještě provedl základní kontroly v blocích naměřených hodnot řídicí jednotky motoru, tedy teploty chladicí kapaliny a nasávaného vzduchu, napětí akumulátoru, a to vše bylo také reálné. Pokračoval jsem tedy změřením tlaku paliva při startu a při projevu závady (obr. ➊). Ten okamžitě po zapnutí zapalování dosáhl požadované hodnoty 400 kPa a na té se držel po celou dobu měření. Tlak paliva byl tedy v pořádku. Dříve než jsem přistoupil ke složitějším měřením, provedl jsem několik rutinních kontrol. Fyzicky jsem zkontroloval zapalovací svíčky a cívky, správné nastavení časování rozvodů, změřil jsem vstřikované množství paliva a kompresní tlaky ve válcích. To vše ale bylo, jak jsem předpokládal, také v pořádku.
Měření osciloskopem
Na řadu přišlo tedy dynamické měření osciloskopem v okamžiku projevu závady. Použil jsem Picoscope 3404D MSO. Začal jsem měřením okamžiku zážehu zapalování (spínání koncových stupňů zapalovacích modulů řídicí jednotkou) u všech tří válců při současném měření průběhu startovacího proudu (komprese) tak, abych zjistil, zda zážeh probíhá skutečně v okamžiku, kdy je píst příslušného válce v horní úvrati
(obr. ➋). Z naměřených průběhů je patrné, že řídicí jednotka sepne koncový stupeň zapalovacího modulu (počátek nabíjení cívky) s požadovaným předstihem před tím, než píst daného válce dosáhne horní úvrati. Těsně před horní úvratí pak dojde k rozepnutí koncového stupně, tím k rozepnutí okruhu primárního vinutí cívky a k zážehu (na oscilogramu je vidět zarušení od zapalování v okamžiku zážehu a hoření směsi).
Zapalování funguje tedy správně. Detail u jednoho z válců je vidět na obr. ➌
Dále bylo nutné změřit signály aktivace vstřikovacích ventilů a stejně jako u zapalování zkontrolovat, zda probíhají ve správném okamžiku – tedy ve chvíli, kdy se píst příslušného válce pohybuje směrem dolů a dochází tak k sání směsi. Obrázky ➍, ➎ a ➏ ukazují naměřené průběhy. Na nich je zobrazeno, že vstřikovací ventily jsou aktivovány pro daný válec skutečně vždy v okamžiku jeho sacího taktu. Navíc lze
vidět, jak ve chvíli, kdy je motorem otáčeno startérem (jsou vidět kompresní špičky proudu spouštěče), je doba otevření vstřikovačů delší a ve chvíli, kdy má motor snahu běžet (pokles proudu spouštěče), se doba otevření vstřikovačů zkracuje. Je zde rovněž možné změřit napěťovou hodnotu napájení vstřikovačů (v okamžiku startu kolem 11,5 V) i úbytek napětí na koncovém stupni v řídicí jednotce (v našem případě přibližně 0,7 V).
Logika pomáhá
Z uvedených oscilogramů a předchozích mechanických kontrol mi tedy bylo jasné, že přívod paliva, vstřikování, zapalování i průběh komprese jsou v pořádku. Chvíli jsem si tedy lámal hlavu s tím, co dál změřit, abych zjistil, co se v motoru děje. Proč motor startuje pouze stěží a hned zase zhasne, případně nenastartuje vůbec. Nakonec jsem se rozhodl změřit průběh tlaku v sacím potrubí a signál snímače polohy škrticí klapky. Na obr. ➐ jsou zaznamenány tyto hodnoty při startu motoru a na obr. ➑ pak stav, kdy motor běží sám (i když velmi nepravidelně) a nakonec zhasne. Na třetí kanál osciloskopu jsem připojil ještě palubní napětí, abych viděl, kdy motor startuje, kdy běží sám a kdy zhasne. Pro úplnost ještě doplním, že na křivkách kanálů „A“ a „B“ jsou patrná zarušení. V tomto případě ale nejde o chybu ve vozidle, ale o to, že měřicí kabely vedly v blízkosti zapalovacích modulů. Na výsledek měření to však nemělo vliv.
Trocha teorie a další měření
Při startování motoru je škrticí klapka nastavena přibližně do volnoběžné polohy a tlak v sání lehce klesá s tím, jak písty vytvářejí v sacím potrubí podtlak. V okamžiku, kdy motor naskočí, začíná tlak v sání klesat rychleji, protože se zvyšují otáčky ze startovacích na volnoběžné a vytváření podtlaku motorem je tak rychlejší. Škrticí klapka se sice mírně zavře, ale takřka neznatelně. Podle měření se v tuto chvíli zdá
všechno v pořádku až do dalšího měření (obr. ➒). Tlak v sání začíná najednou opět stoupat, což znamená, že motor přestává nasávat směs. Řídicí jednotka na to reaguje úplným otevřením a opět zase uzavřením škrticí klapky, aby měl motor možnost nasát vzduch, ale tlak v sání se už takřka nemění. Při dalším otevření škrticí klapky už motor zhasne.
Příčina je už jasná
své domněnky jsem tedy demontoval lambda-sondu před katalyzátorem (obr. ➒) a zkusil jsem motor nastartovat. Když si odmyslím zvuk, který vycházel z otvoru po lambda-sondě, motor nastartoval a běžel zcela bez problému. Provedl jsem tedy opět měření signálu průběhu tlaku v sání. Výsledek je na obr. ��.
Určit, který díl je viníkem závady, bylo již nyní snadné. Po rozpojení výfukové soustavy a demontáži katalyzátoru bylo patrné, že ten je zcela ucpaný. U tohoto motoru je katalyzátor součástí výfukového potrubí. Po jeho výměně motor opět startoval a běžel tak, jak má. Opravený vůz byl nyní připraven k předání zákazníkovi.
