BMW F11 520D: Trilling en geluid
Startsituatie
De auto is bij ons binnengekomen omdat de klant last heeft van een trilling/dreunend geluid. Dit is hoorbaar rond de 120 km/h. De broer van de klant heeft dezelfde auto maar deze heeft dat niet. Daarnaast heeft de klant ook het idee dat die auto wat stiller loopt en die auto zou ook zuiniger zijn. Genoeg redenen om er eens goed naar te kijken.
De klant heeft de auto een maand geleden in Duitsland gekocht. Bij de proefrit merkte hij de trilling/dreun niet op maar later kwam dit aan het licht. De auto is toen naar zijn vaste garage gegaan welke de banden hebben vervangen voor 4 nieuwe Michelin banden en deze los hebben gebalanceerd en op de auto. Dit is 100% in orde maar de klacht blijft.
In het verleden heeft deze auto schade gehad. Zo is de achterbumper vervangen en 2 portieren aan de bestuurderskant. Dit hoeft niet te maken te hebben met de klacht maar het is wel iets om rekening mee te houden.
Start diagnose
We zijn de diagnose begonnen met een proefrit. Met deze proefrit willen we vaststellen of er daadwerkelijk een trilling en/of geluid in de auto zit. 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.
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.
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.
We zijn gaan rijden, tot 120 km/h en konden op dat moment geen trilling voelen, ook namen we hem niet weer op onze apparatuur. De meting is hieronder te zien.
De verschillende groene kopjes geven de verschillende meetpunten weer. De trilling komt op zijn hoogst net boven de 6 mg heen, dit is verwaarloosbaar. Trillingen boven de 10 mg worden net voelbaar voor bestuurders, meestal is dit pas vanaf de 15 mg. 6 mg is erg netjes voor een auto, helemaal 0 is het namelijk nooit.
Omdat we geen trilling meten en dit ook niet voelen zijn we ons vooral op het geluid gaan richten. De klant geeft ook aan dat vooral het dreunen hem stoort. Dit horen wij ook. We hebben af en toe het gevoel een wiellager geluid op te pikken en horen een constant dreunend geluid. Deze wordt nog wat erger als we de auto in de neutraal zetten met 120 km/h. De meting van het geluid staat hieronder.
Het stukje waar we ons nu op focussen is een stuk waarin we de auto in de neutraal zetten. Op constante snelheid is de trilling E2 (engine 2) het hoogste. Deze trilling slaat op trillingen die vaak in de ophangingen van de motor zitten. Bij ingeschakelde versnelling is deze rond de 85db bij neutrale versnelling gaat deze naar de 96db toe. Dit zou in lijn zijn met een versleten motorsteun aangezien er geen krachten meer opstaan van de aandrijving en deze vrijer kan bewegen.
We zijn daarom de auto op de brug gaan zetten en de motorsteunen gaan controleren. De motorsteun linksvoor had hierbij te veel vrije ruimte. Deze had zo goed als geen weerstand. De motorsteunen zijn olie gestuurd en kunnen door meer of minder olie toe te voegen stugger of soepeler worden. Deze is zo soepel dat hij inwendig lek lijkt te zijn. Dit rubber zal vervangen moeten worden.
De betreffende motorsteun
Daarnaast hoorde we nog een wiellager geluid. We zijn daarom de wiellagers gaan controleren op geluid. Daarbij kwamen we erachter dat het wiellager links achter last had van een bijgeluid. Deze zal vervangen moeten worden. We verwachten dat de dreun weg is als deze zaken vervangen zijn.
Na vervanging
Beide zaken zijn vervangen en de auto rijdt hierna merkbaar beter. De trilling is weg maar de motorloop is nog niet zoals hij moet zijn volgens de klant. Wel is de auto merkbaar zuiniger geworden, de klant kan nu 200 km meer rijden op een tank. Dit is gelijk aan wat zijn broer rijdt met volle tank. Dit komt doordat de oliepomp nu minder hoeft de pompen door de inwendig lekke motorsteun.
Het geluid op snelheid is ook verdwenen. Alleen met stationair en op zeer lage snelheid onbelast is er nog een bijgeluid hoorbaar. We gaan nu de diagnose stellen waarom de motor nog wat ruw loopt.
Start diagnose
We zijn de diagnose begonnen met de technische documentatie na te kijken van de auto. Is er met een soortgelijk model al eens eerder eenzelfde klacht waargenomen en is de oplossing voor het probleem dus al bekend. Het wiel opnieuw uitvinden doen wij liever ook niet. Dit was niet het geval. We konden we op een forum vinden dat de ophangrubbers van de luchtfilterbak vaak wat ruim worden wat een trilling kan veroorzaken en we hebben een oude terugroepactie gevonden van een slang die 90 graden gedraaid moet worden wat ook voor vibraties zorgt.
We hebben beide zaken gecontroleerd maar dit was bij deze auto in orde. Hier hoeft het probleem niet gezocht te worden. De volgende stap is de cilinderbalans op de injectoren te gaan controleren. Hier zien we dat hij inderdaad af en toe wat onregelmatig loopt, iets wat op die momenten ook voelbaar is. Er zit een patroon in maar we kunnen nog niet exact ontdekken wat dat patroon is. Omdat we recent al veel succes hebben gehad bij soortgelijke modellen met soortgelijke klachten na de ECU geüpdatet te hebben gaan we dat bij deze auto ook gedaan. De ECU had niet de laatste software erop staan, we hebben deze geüpdatet naar de laatste versie. Hierna liep hij beter, maar zeker nog niet zoals hij het moest doen.
We zijn daarom de geluidsopname meter gaan aansluiten en het dreunende geluid in kaart gebracht. 2 geluiden sprongen er bovenuit. Eentje kwam er voor 1 keer per 2 omwentelingen van de krukas en een keer ongeveer 3 keer per 1 omwenteling van de krukas. We zijn begonnen met degene die 1 keer per 2 omwentelingen voor kwam.
Na een aantal metingen kwamen we erachter dat hij gelijkliep met het inspuiten van verstuiver 3.
We hebben met de blauwe en rode lijn de verstuiver gemeten en de groene lijn is de microfoon in de auto. Te zien is dat hij gelijkloopt met zijn pieken met de rode en blauwe lijn.
De verstuiver zal vervangen moeten worden. Ons advies is om de rest wel te laten testen. Problemen op een verstuiver komen vaak niet alleen. De rest krijgt dezelfde diesel dus zal er ook last van hebben.
Daarnaast hebben we dan nog het probleem van de trilling die 3 keer voorkomt per omwenteling. Na een aantal metingen kwamen we erachter dat het op de multiriem moest zitten. Zonder multiriem liep de auto merkbaar netter en we zijn een aantal rollen/componenten gaan checken. Het geluid was het hoogst bij de dynamo. Daarnaast zagen we ook dat de spanner versleten is. Om het probleem helemaal weg te hebben zal zowel de dynamo als de spanner vervangen moeten worden.
Geluid binnenzijde
Tijdens een gesprek met de klant gaf deze aan een slepend geluid te horen in de auto op het moment dat de ventilator (van de kachel) aan stond. Dit was vooral te horen op het moment dat de motor uit stond bij bijvoorbeeld een start stop situatie.
We hebben de kachelmotor daarom even losgehaald, na een korte controle kwamen we erachter dat het probleem daar zat, en hier zaten wat bladeren in. Na deze verwijderd te hebben liep de motor een stuk rustiger. We horen nog iets maar twijfelen of dit bij de auto hoort, als je met je oor erbij gaat liggen hoor je hem natuurlijk altijd sterker. De stap zou dan zijn de kachelmotor te vervangen.
De stroom die de acculader moet leveren bij de auto op contact. De reden waarom een goede acculader noodzakelijk is.
