Dachs MSR2 Fehlercode 104: Nicht immer ist der Sensor schuld

  • Hallo Forengemeinde, hallo Dachsbetreibende ;)

    ich möchte meine erfolgreiche Diagnose mit Euch teilen, vielleicht hilft es ja dem einen oder anderen mit ähnlichem Problem:

    Ich hab vor ein paar Wochen meinen alten Erdgas-Dachs aus 1997 gegen einen gebrauchten mit Bj 2008 getauscht.

    Gleich bei Inbetriebnahme zeigte sich bei der Abgastemperatur Motor ein sehr schwankendes Temperaturprofil. Die Temperatur sprang zwischen ca 600°C und 400°C wild hin und her. Und das mehrmals pro Sekunde, es flackerte richtig. Sieht auf den ersten Blick nach Wackelkontakt in der Steckverbindung aus. Die sah auch schon sehr mitgenommen aus. Dann war plötzlich wieder Ruhe und Dachs lief die ersten Tage problemlos. Aber dann blieb er fast jeden Tag mit Störung 104 stehen.

    Ich habe dann den Steckkontakt näher untersucht, aber an dem konnte es nicht liegen. Ist vielleicht der Sensor selber defekt?

    Nach langer Recherche im Internet habe ich herausgefunden dass es sich bei diesem Sensor NICHT um ein Platinwiderstand wie z.B. PT100 handelt, sondern um ein sogenanntes Thermoelement. Beim Thermoelement verbindet man zwei unterschiedlich legierte Drähte miteinander. Also man nehme einen Draht aus Nickel und einen anderen Draht aus Nickel-Chrom-Legierung und verdrille sie am einen Ende. Dann lege man das verdrillte Ende ins Grillfeuer und an den anderen Enden schließe man ein Voltmeter an und messe.

    Je höher die Temperatur(-differenz) desto mehr Spannung kann man messen.

    Man kann diesen Sensor also nicht einfach mit einem Ohmmeter durchklingeln. Das wird immer nach Kurzschluss aussehen.

    Bei 438°K Temperaturdifferenz liefert ein Thermoelement vom Typ K 18,0 mV, bei 439°K etwa 18,1 mV. Ich habe dann direkt am Sensorstecker ein Voltmeter drangehängt und die Messwerte zwei Tage lang geloggt. Der Sensor lieferte konstant zwischen 18,0 und 18,1 millivolt. Also das entspricht einem Grad rum oder num. Das heisst Sensor ist in Ordnung.

    Ein Thermoelement liefert aber nur eine Spannung die der Temperaturdifferenz zwischen der "verdrahtelten Stelle" und dem anderen Ende des Nickel-Drahtes entspricht. Wenn ich an dem gelben Steckerle am Sensoranschluss also 18mV messe, dann weis ich nur dass es im Abgaskanal 438°K heißer ist als am Steckerle. Ich muss also zusätzlich noch die Temperatur von dem gelben Steckerle wissen. Diese wird ja auch gemessen. Da gibt es einen Temperatursensor im Inneren vom Dachs wo sozusagen die "Raumtemperatur" innerhalb des Dachs misst. Lassen wir es mal grob geschätzt auch etwa 80°C bei Normalbetrieb sein, dann käme ich mit meiner Messung auf eine Abgastemperatur von etwa 520°C. Und die verlief immer sehr konstant nach meinen Aufzeichnungen.

    Aber auffm Display vom MSR2 hüpfte die Abgastemperatur immer noch umher. Also muss die Ursache auf dem Weg vom Sensor-Steckverbinder bis zum Eingang des Operationsverstärkers auf der Reglerplatine liegen.

    Das Thermoelement vom Typ K wird über einen speziellen Steckverbinder und ein spezielles grünes Kabel mit der MSR2 Platine verbunden. Das hat folgenden Grund:

    Würde man die zwei Drähte vom Thermoelement -einer aus Nickel und einer aus Nickel-Chrom- direkt an der Messstelle mit zwei pobligen Kupferleitungen verbinden, dann würde man unfreiwilligerweise damit nochmal zwei zusätzliche Thermoelemente erschaffen die das Messergebniss beeinflussen. Weil da wo zwei unterschiedliche Metalle aufeinander treffen, da entsteht salopp gesagt ein Thermoelement.

    Der linke Pin im Steckverbinder ist der Motorseite zugewandt und bekommt weit mehr Strahlungswärme ab wie der rechte Pin der in Richtung Aussenwand zeigt. Der rechte Pin ist dem Dachs-Gehäuse zugewandt. Wenn es jetzt da einen Temperaturunterschied gibt, dann wird das Messergebniss verfälscht.

    Deswegen verwendet man an dieser Stelle Steckverbinder die aus dem gleichen Material sind wie die Messleitung Nickel und Nickel-Chrom. Auch das grüne Kabel zur MSR2- Platine ist genau nach IEC-584-3 spezifiziert. Also bitte daran nix ändern! Nicht einfach Käbele verlöten oder eine Lüsterklemme als Ersatz verwenden.

    Ich hab dann direkt am Connector auf der MSR2-Platine die Spannung gemessen. 18,0 mV, alles ok. Dann habe ich mir die MSR2-Platine heute genau angeschaut:

    Die Anschlüsse des Thermoelement werden über zwei Eingangswiderstände von je 10k auf einen Operationsverstärker LTC2053 geführt. Die Eingänge sind mit drei Kondensatoren zur Filterung versehen.

    Am Pin von einem Kondensator hing ein undefinierbares "Brösel", eine Verschmutzung. Als wäre da früher mal was draufgetropft. Nachdem ich das entfernt habe war die Abgastemperatur wieder absolut normal.