Gasklephuis Volvo Magneti Marelli

Wist je dat dit type gasklephuis ook gebruikt wordt door Maserati en dat er zelfs 4 stuks zitten gemonteerd op de V12 van Lamborghini? Toch is dit gasklephuis van Volvo Magneti Marelli vooral bekend geworden als het gasklephuis van Volvo. Zoek naar “gasklephuis Volvo” op Google en je komt al snel anderen met problemen tegen.


Het gasklephuis van Magneti Marelli heeft Volvo helaas al een hoop kopzorgen gegeven en haalde op een gegeven moment zelfs het tv-programma Tros Radar. Leuk detail van die uitzending was dat er ook over een definitieve oplossing werd gepraat, een oplossing die hier bij ACtronics in eigen huis ontwikkeld is. Maar wat raakt er eigenlijk precies defect aan het gasklephuis? En waarin zit dan de oplossing?

Wat raakt er in veel gevallen defect?

Laten we eerst beginnen bij de Volvo foutcodes die vaak voorkomen zodra het gasklephuis niet goed meer werkt. Want uitlezen is toch vaak het eerste dat wordt uitgevoerd zodra het motorstoringslampje gaat branden.

Lamborghini motor

ECM – 91B7

Deze foutcode kan verschijnen door zaken zoals:

  • Slechte / geen voeding van het gasklephuis

  • Slechte verbinding accupolen of slecht geladen accu

  • Defect in gasklephuis zelf

ECM – 91A7

Deze foutcode kan verschijnen door zaken zoals:

  • Vervuilde of vastzittende gaskleppositiesensor

  • Slechte verbinding accupolen of slecht geladen accu

  • Defect in gasklephuis zelf

ECM – 9190

Deze foutcode kan verschijnen door zaken zoals:

  • Slechte / geen voeding van het gasklephuis

  • Slechte verbinding accupolen of slecht geladen accu

  • Defect in gasklephuis zelf

ECM – 917F

Deze foutcode wordt getriggerd door een gemeten verschil tussen de huidige stand van het gaspedaal en de huidige gaskleppositie. De gasklep hoort onder normale omstandigheden binnen 0,4 seconden te kunnen reageren op een verandering van de stand van het gaspedaal. Duurt dit langer, dan zal de ECM (ECU) dit zien als een fout. Overigens is dit in een software-update uiteindelijk aangepast naar 0,9 seconden.

Symptomen die veel voorkomen wanneer deze foutcodes verschijnen:

  • De gaspedaalrespons wordt genegeerd tijdens het remmen

  • De cruise control kan niet worden geactiveerd

  • Onregelmatig stationair toerental

  • Slechte respons op gaspedaal

  • In sommige gevallen een maximumsnelheid van 50 km/h

  • Het ETS-lampje (motorstoringslampje) gaat branden

Deze foutcodes en symptomen wijzen allemaal vrij duidelijk naar de ETM en daar moet dan ook vaak naar de oorzaak gezocht worden. We zullen straks iets dieper ingaan op de techniek op en rondom het gasklephuis, maar we kunnen wel al vertellen dat de positiesensoren aan beide zijden van het gasklephuis een bekend zwak punt zijn. Deze sensoren maken nog gebruik van sleepcontacten en dat zorgt voor de onvermijdelijke slijtage. Op een bepaald moment zijn deze sensoren te ver ingesleten om naar behoren te functioneren. De ECM krijgt in dat geval niet meer continu de huidige stand van de gasklep door en dat veroorzaakt op zijn beurt weer allerlei andere problemen.

Niet altijd de gasklep defect

Het gevaar van een bekend probleem is dat er bij afwijkingen al snel weer naar hetzelfde component wordt gewezen, terwijl dit in sommige gevallen helemaal niet de oorzaak hoeft te zijn. Een mooi voorbeeld hiervan kwamen we onlangs op een Volvo-forum tegen. De persoon in kwestie had een Volvo die last had van een behoorlijk schommelend toerental, zelfs tijdens het rijden. Uiteraard werd er direct gewezen naar het gasklephuis, maar zelfs vervanging door een nieuw exemplaar loste het probleem niet op. De zoektocht begon toen pas echt. Uiteindelijk bleek de elektrische stelklep van de nokkenas de boosdoener te zijn: deze was ernstig vervuild en werkte daardoor niet meer optimaal. Na een flinke schoonmaakbeurt bleek de motor weer als vanouds te functioneren en de storing is tot op heden nooit meer teruggekomen. Moraal van het verhaal: trek niet te snel conclusies, maar neem altijd goed de tijd om tot een correcte diagnose te komen.

Het revisieproces

Omdat we hier te maken hebben met mechatronica (een component dat deels bestaat uit mechanica en deels uit elektronica), wordt het gasklephuis van Volvo door onze Mechatronica-afdeling gereviseerd. We hebben het hier expres over revisie en niet over reparatie, omdat we bij ACtronics altijd als doel hebben om de zwakke punten van een component definitief te verhelpen en niet slechts te repareren. Met die instelling is ook vanaf dag 1 gekeken naar het gasklephuis van Volvo en ons R&D team heeft een werkelijk prachtige oplossing ontwikkeld. Hiermee kunnen we oprecht zeggen dat een gereviseerd gasklephuis betrouwbaarder is dan een nieuw origineel exemplaar. De manier waarop de gaskleppositie wordt gemeten, is namelijk contactloos gemaakt. Van slijtage is dus helemaal geen sprake meer!

Voordat we inzoomen op die betrouwbare oplossing, beginnen we eerst bij de entry-test. Voordat we beginnen aan de daadwerkelijke revisie, moet namelijk eerst vastgesteld worden of en waar het gasklephuis defect is. Hiervoor gebruiken we onze Cyclone testomgeving, waarmee we ook daadwerkelijk lucht door de gasklep kunnen blazen om zo alle omstandigheden zo optimaal mogelijk te simuleren. Bovendien hebben we een uitgebreide studie gemaakt van de berichten die via het CAN-netwerk worden verstuurd en hebben de werking daarmee goed kunnen doorgronden.

Nadat er is gebleken dat revisie noodzakelijk is, wordt het gasklephuis volledig gedemonteerd. Niet alleen de positiesensoren worden verwijderd, maar ook de elektromotor, vlinderklep en de ECU van de gasklep. Letterlijk elk component wordt behandeld of vervangen. Het maakt daarbij niet uit in welke staat de oude onderdelen zijn, want het gereviseerde gasklephuis moet altijd volledig in nieuwstaat weer aan de klant worden afgeleverd en daarbij mag niets worden overgeslagen. We gebruiken altijd weer onderdelen die minimaal aan de OE-specificatie voldoen. We gebruiken daarbij expres het woord “minimaal”, want waar dat mogelijk is, kiezen we graag voor een beter alternatief.

Gasklephuis Volvo Magneti Marelli

Twee componenten van het gasklephuis verdienen wat extra uitleg: de gaskleppositiesensoren. Er is door ons R&D team namelijk heel goed gekeken naar de werking van deze sensoren met als doel om tot een alternatief te komen volgens een ander principe, maar met dezelfde werking. Met dit in het achterhoofd werd gezocht naar een manier om de gaskleppositie contactloos te kunnen meten, om zo het nadeel van slijtage te kunnen elimineren. Deze oplossing werd gevonden in het Hall-effect. De nieuwe positiesensoren die op het gereviseerde gasklephuis worden geplaatst, lijken daardoor misschien in de verste verte niet meer op het origineel, maar doen hun werk net zo goed als (of eigenlijk nog beter dan) de originele sensoren.

Gasklepsensoren Marelli

Nu volgt kalibratie en een uitgebreide eindtest. We zullen niet te technisch ingaan op deze ingewikkelde procedures, maar het is wel interessant om te weten dat er hele specifieke kennis vereist is op het gebied van voltages, signalen en CAN-berichten. Ons werk was een stuk makkelijker geweest als we slechts de positiesensoren konden vervangen door de verbeterde exemplaren, maar zo eenvoudig is het in de praktijk niet. Gelukkig hebben wij genoeg kennis in huis om ook dit deel van het revisieproces te voltooien.

Na revisie zien de gasklephuizen er uiteindelijk zo uit:

Volvo Magneti Marelli Gasklephuis

De ETM in detail

Het Magneti Marelli gasklephuis is onderdeel van het ETC: Electronic Throttle Control. Dit fly by wire systeem gebruikt informatie van de gaskleppositiesensor (TPS: Throttle Position Sensor), de gaspedaalpositiesensor (APPS: Accelerator Pedal Position Sensor), de wielsensoren, de snelheidssensor en in sommige gevallen nog enkele andere sensoren om te bepalen of en hoeveel de gasklep versteld moet worden. Dat klinkt heel ingewikkeld, maar het principe is eigenlijk heel goed uit te leggen door ons eerst eens te focussen op die TPS en APPS. We zullen daarom eerst uitleggen hoe deze twee sensoren zelf werken.

Hoewel veel mensen namelijk denken dat er binnen in zo’n sensor allerlei ingewikkelde dingen gebeuren, zijn zowel de gasklep positie sensor als de gaspedaal positie sensor eigenlijk niet meer dan potentiometers, ook wel spanningsdelers genoemd. Deze spanningsdelers gebruiken een vaste weerstandsbaan, vaak van koolstof, waar de spanning doorheen loopt. Een bewegend sleepcontact beweegt over deze weerstandsbaan heen en de positie waarin het contact zich op dat moment bevindt, bepaalt hoeveel spanning er wordt doorgegeven.

In het geval van de gaskleppositie sensor:

Hoe verder de gasklep open staat, hoe verder het bewegende sleepcontact van de sensor naar het begin van de weerstandsbaan wordt geduwd: er wordt nu heel veel spanning doorgegeven naar de ECU, waardoor deze nu precies weet hoever de gasklep is geopend.

In het geval van de gaspedaal sensor:

Hoe dieper het gaspedaal wordt ingetrapt, hoe verder het sleepcontact van de sensor naar het einde van de weerstandsbaan wordt geduwd: er wordt nu heel veel spanning doorgegeven naar de ECU, waardoor deze nu precies weet hoe diep het gaspedaal is ingetrapt.

Dit principe werkt heel goed, maar kent (zoals eerder besproken) één groot nadeel: slijtage

Daarom is er bij gaskleppositiesensoren en gaspedaalpositiesensoren in nieuwere auto’s dus uitgeweken naar het Hall-effect. Het Hall-effect is een elektrische spanning die optreedt in de dwarsrichting van een stroomdrager als loodrecht op de stroom- en dwarsrichting een magnetisch veld aangelegd wordt. Iets eenvoudiger uitgelegd: er wordt gebruik gemaakt van een magneet die naarmate de afstand tussen de magneet en een stroomdrager kleiner wordt, een steeds sterker magnetisch veld en dus een steeds sterkere stroom genereert. De werking is dus in principe gelijk aan een potentiometer, maar zonder daarbij last te hebben van slijtage.

Nu we weten hoe beide sensoren werken, kunnen we eens nader bekijken hoe deze sensoren samenwerken in het ETC. Het geheel werkt volgens een zogenaamd closed loop systeem, wat eigenlijk betekent dat de huidige stand van de gasklep als referentie wordt gebruikt om deze wel of niet bij te stellen. Een groot voordeel van dit systeem is, dat het heel goed uit te breiden is met functies zoals adaptive cruisecontrol en stability control. Doordat de ECU (en niet het gaspedaal) uiteindelijk bepaalt in welke stand de gasklep moet staan, kunnen ook andere inputs, zoals die van de wielsensoren, in die beslissing worden meegenomen. De gasklep is door deze ontwikkeling dus letterlijk een stuk slimmer (en daardoor automatisch ook een stuk complexer) geworden.

Tot slot zijn er nog een groot aantal onderwerpen waar we op kunnen inzoomen, maar we pikken er één uit die kan helpen bij het stellen van een juiste diagnose: de pinbezetting van de stekker. Op pin 5 en 6 is te meten of er nog voeding en massa aanwezig is. Mocht er ook een scoop aanwezig zijn in de werkplaats, dan kan via pin 3 en 4 gemeten worden of er nog CAN-berichten verstuurd en ontvangen worden. De signalen van pin 1 en 2 zijn voor het diagnose stellen in de werkplaats iets minder interessant, want deze worden door de auto gebruikt voor het zenden van de duty cycle en het ontvangen van diagnose-informatie.

Gasklephuis

  • 1 duty cycle : blauw

  • 2 diagnose : geel/roen

  • 3 CAN + : roze

  • 4 CAN – : paars

  • 5 massa : bruin

  • 6 12V : groen

(De)montage

We hebben de eerste twee letters dit keer tussen haakjes gezet, want het is in dit geval niet de demontage die ingewikkeld is, maar juist het aanmelden na montage, dat wel eens problemen geeft. De aanmeldprocedure kan om meerdere redenen mislukken en in dat geval is de auto in zijn geheel niet bruikbaar. Het is dus echt van belang dat het aanmelden goed gaat.

Het aanmelden kan in de basis om twee redenen misgaan:

  • 1. Er is een gasklep met een ander onderdeelnummer of een andere softwareversie gemonteerd.

  • 2. Er is nog een ander onderdeel (bijvoorbeeld sensor) defect dat samen moet werken met de gasklep.

Let dus goed op en neem contact op met onze klantenservice indien je er niet uit komt.