Startsituatie
Deze mooie 5-serie is recent aangeschaft, en rijdt de auto naast een elektrische auto. Het doel van de auto is om er lange afstanden op de snelweg mee te rijden. Er zit een (lichte) trilling tussen de 100 en 120 kilometer per uur. De trilling is erg duidelijk merkbaar.
Aan de auto zijn een aantal zaken gecontroleerd en vervangen om de trilling op proberen te lossen. Dit zijn de volgende dingen:
Start diagnose
Zoals bij veel storingen zijn we begonnen met de klant uit te vragen. Deze kan echter niet heel veel informatie geven, hij heeft verteld wat er tot nu toe aan gedaan is en dat hij dit probleem heeft sinds aanschaf maar wanneer het exact begonnen is, of zelfs ooit weg is geweest dat weet hij helaas niet.
Om de auto te gaan uitlezen heeft natuurlijk niet heel veel zin. Het is immers een trilling, dat deze iets te maken heeft met een storing zal niet logisch zijn. Voor trillingen op te sporen hebben we speciale apparatuur. Dit heet een NVH-kit van Picoscope. De NVH-kit staat voor noice (geluid), vibrations (trillingen) en harshness (hardheid). Hiermee kunnen we dus de hardheid van een bepaalde trilling of geluid meten. En ook kunnen we meten waar dit het hevigst is dus waar het vandaan komt. Omdat het in dit geval gaat om een trilling hebben we alleen het gedeelte nodig om de trillingen te meten.
De eerste stap is het aansluiten van de NVH-kit, dit doen we op het stoelframe en zijn met 3 kanalen gaan meten. Met de 3 kanalen meten we 3 verschillende richtingen van de trilling, de X-as, de Y-as en de Z-as. We gaan dan samen met de klant gaan rijden zodat we het eens konden zijn over welke trilling het gaat. Je wil natuurlijk niet dat jij iets anders voelt als de klant, of het juist helemaal niet voelt en je wel op zoek gaat. Met trillingen is dit meestal niet het geval, die zitten er ook wel echt als een klant dat aangeeft, als is het wel goed om te kijken of jij het ook echt voelt. Dat zoekt wat makkelijker. Maar met geluid komt het wel vaker voor. De klant hoort een geluid en die haalt bij het naar binnen gaan in de garage zijn zonnebril uit het vakje en daarna ga jij rijden en je hoort het geluid niet waar de klant over klaagt, of jij hoort een heel ander geluid wat de klant niet hoort. Daarom is het belangrijk om samen met de klant te rijden om de klacht vast te stellen. Zo kom je nooit voor verrassingen te staan. Het probleem deed zich inderdaad voor tussen de eerdergenoemde snelheden onder die snelheid of erboven was er niets mis met de auto.
Om de meting te beginnen sluiten we de meter aan op de plek waar de klant de klacht voelt. Dit is in de meeste gevallen, en ook deze, meetbaar op het stoelframe. De meeste trillingen zijn namelijk voelbaar in de stoel. Ook trillingen die zich vooral in het stuur zichtbaar maken zijn het best te meten op de stoel. Hier voel je ze namelijk ook en dit is een goed startpunt. Jij weet na dit startpunt wanneer de trilling zich voordoet en hoe hevig hij zich voordoet waarna je daarna kunt gaan zoeken naar de trilling. Een trilling sensor op het stuur heeft niet veel zin aangezien je hem magnetisch moet bevestigen en de meeste sturen, gelukkig, niet van staal zijn.
Hiernaast is de meting afgebeeld zoals die is uitgevoerd. De sensor wordt op het stoelframe bevestigd en de X-Y-Z as worden gemeten. Deze worden berekend door het programma tot een bepaalde trilling uitgedrukt in de frequentie van de trilling en er komt een waarde te staan in mg. Vooral de waarde in mg geeft de zwaarte van de trilling aan. De waarde in mg is namelijk de waarde die nodig is in mg om de trilling op te lossen. De NVH kit is ook gemaakt om assen mee te balanceren en hierdoor weet je hoeveel gram je moet plakken om de trilling tegen te gaan.
Het programma berekent dit niet zomaar. Om het programma op te starten geef je een aantal waardes in van de auto, dit zijn; je bandomtrek, de eindoverbrenging en hoeveel cilinders de auto heeft. Met een diagnose stekker maakt de kit verbinding met jou auto om daarmee het toerental te bepalen en de rijsnelheid. En doordat je de waardes hebt ingevoerd van de banden, de as en het aantal cilinders kan hij de frequentie van de trilling gelijk gaan zetten met een van die onderdelen. Als je trilling bijvoorbeeld voorkomt bij elke omwenteling van het wiel gaat hij daar de hoogte van de trilling weergeven. Maar komt dit juist voor bij de motor geeft hij het daar weer. Dit geeft je al een eerste indicatie waar je moet gaan zoeken.
De sensor zijn meerdere Piëzo-elementen met daaromheen een vaste behuizing gebouwd. De trilling van de auto wordt doorgegeven aan dit element en de vibratie hiervan wordt omgezet in spanning. Hierdoor meet hij hoe hoog de trilling is en met welke frequentie. Het is belangrijk de sensor goed te monteren, met de schroefdraad naar voren, om de trilling goed op te kunnen sporen.
Hier is de trilling het heftigst gemeten. Te zien is dat uitkomen versnellingsbak en wielen hard trillen. Vooral de achterwielen trilde iets meer als de voorwielen. Het meest heftige was de as uit de versnellingsbak. Er blijven een aantal mogelijkheden over nu. Het kan zijn dat de wielen onbalans hebben, dit lijkt echter uitgesloten te zijn want waarom zou er anders een trilling zichtbaar zijn op de motor. Dit is dus geen logische stap. Wat ook kan zijn is dat de cardan as een vibratie heeft. Deze vibratie wordt doorgegeven aan de wielen waardoor de achterwielen harder trillen en ook aan de andere kant aan de motor en versnellingsbak waardoor deze ook een vibratie hebben. Dit is echter ook niet logisch aangezien de as is gebalanceerd en geen onbalans meer heeft. Ook dit lijkt dus onwaarschijnlijk te zijn.
Wat we al vaker mee hebben gemaakt is een kapot differentieel, dit gaat ook trillen en verklaart de vibratie, maar dan is het niet logisch dat het in 8000 kilometer niet erger is geworden en ook niet logisch dat er geen geluid bij aanwezig is. Dit gaan namelijk bijna altijd gepaard met het nodige geluid. Deze gedachtegang lijkt dus ook uit te sluiten te zijn. Wat we wel ingedachte hebben is een probleem met de ophanging van de motor, versnellingsbak en/of differentieel. Dit kan immers ook dezelfde problemen geven (veel BMW’s zijn berucht met de differentieel ophanging).
Maar voordat we van alles gaan roepen gaan we de auto eerst maar eens op de brug zetten en controleren. Het roepen en nadenken hierover is echter wel belangrijk. Door er goed over na te denken en vaak ook hardop te benoemen weet je waar je mee bezig bent en denk je er bewust over na. Dit voorkomt dat je verkeerde zaken gaat uitzoeken die alleen maar tijd kosten, als je er immers goed over nadenkt had je al kunnen inzien dat dit het probleem nooit kan veroorzaken.
Controle onderstel
Tijdens de controle van het onderstel zien we direct dat de motorsteun, vooral aan de bijrijderskant, erg slecht is. Ook de versnellingsbaksteunen zijn slecht. Dit is degene die de trilling het meest vergroot de auto in. De oorzaak van de trilling zit echter aan de achterzijde. De bussen die de achteras op hun plek houden zijn versleten. Deze bussen moeten vervangen worden.
Ons advies is dat de complete achteras dan gereviseerd wordt. Dit houdt in dat alle rubbers vervangen worden, de remleiding vervangen wordt (deze loopt er overheen en is niet in topstaat) en ook het differentieel nieuwe keringen krijgt. Deze keringen lekken nu en daardoor zal het oliepeil ook wat laag staan.