Osmiválec M60 jede na sedm válců. Příčinou může být tranzistor uvnitř jednotky DME

Osmiválec, kterému přestane pracovat jeden válec, to na sobě nedá hned znát. Podle návodu na opravu řídicí jednotky motoru, které BMW říká DME, který na svém webu zveřejnil autor stránek Timm's BMW Repairs, to v páté rychlosti připomíná spíš házení předních kol. Rozdíl je v tom, že po ubrání plynu chvění okamžitě zmizí. Volnoběh je o něco hrubší, jenže osmiválec je hrubý i zdravý, a výkon je dole. Jistotu dá až vyšroubování svíček: sedm jich je bílých a jedna hnědá a mokrá.

Ta kombinace vypadá zvláštně a přitom je logická. Hnědý povlak je nespálený olej z válce, který vůbec nepracuje. Vzduch, který tím válcem projde bez užitku, rozhodí lambda sondu – a podle zdroje se tím ochudí i zbylých sedm válců, odtud jejich bílá barva.

Popsaný případ je z osmiválcových vozů řady E31 a E32. Tentýž motor a tentýž způsob řízení zapalování má ale i E34 530i a 540i.

Proč mlčí i vstřikovač

Kdo si v tu chvíli poslechne vstřikovače, zjistí, že ten na vadném válci nedělá nic. To ale není druhá závada, nýbrž následek té první. Proud každou cívkou měří řídicí jednotka na odporu v rozvodné krabici nad příslušnou řadou válců. Když proud chybí, čte to jako vadnou cívku a vstřikovač toho válce vypne – jinak by nespálený benzin smyl olejový film ze stěny válce a odešel by katalyzátor.

Že vstřikovač opravdu nedostává povel, se ověří multimetrem přepnutým na střídavé napětí. Se sejmutým krytem kabeláže se na konektoru vstřikovače za volnoběhu naměří pár voltů, mrtvý pohon se pozná jako nula. Oba kontakty se přitom nesmí spojit dohromady. Jednu stranu vstřikovače drží napájení z baterie, tedy asi 14 V za chodu motoru, druhou stranu spíná jednotka na kostru.

Budicí impulz se změří bez zásahu do kabeláže

Zbývá cívka. Ke spojům mezi ní a jednotkou se nedostanete, aniž rozeberete kryty, s osciloskopem to ale není potřeba. Každá cívka má hnědý vodič jako kostru, zelený jako napájení a třetí, pro každý válec jinak barevný – a právě tím jde budicí impulz. Kapacitní sonda se kolem toho vodiče jen obepne, nic se neřeže ani nepropichuje.

Průběh je obrácený, než by člověk čekal. Jednotka drží cívku sepnutou většinu času tím, že vstup stahuje na nulu, a jiskra vznikne až v okamžiku, kdy ji rozepne a napětí na vstupu vyskočí nahoru. Na osciloskopu je to krátký kladný zákmit s dlouhou prodlevou mezi jednotlivými zákmity. U mrtvého válce nepřijde vůbec.

Měří se za chodu motoru a na zapalování je vysoké napětí. Než se sáhne na samotnou cívku, motor se proto vypne – teprve pak se odpojí její konektor, zapne se zapalování a zkontroluje se, jestli má cívka napájení i kostru. Když ano, proměří se ještě průchodnost od konektoru cívky k příslušnému kontaktu na konektoru řídicí jednotky. Sedí-li všech osm, kabeláž je v pořádku a na řadě je jednotka.

Osm tranzistorů pod jedním chladičem

Uvnitř jednotky je pod dlouhým chladičem řada osmi výkonových tranzistorů, jeden pro každou cívku. Autor návodu poznal spálený kus okem podle spáleniny na desce ještě dřív, než chladič sundal. Jak se jednotka otevírá až sem, odkazuje na jiný ze svých návodů, na ten o montáži čipu Star Chip; rozebrat se musí až k paměti EEPROM.

Chladič se páčí nahoru šroubovákem, střídavě po obou koncích a vždy jen kousek. Drží pevně a pruží. Zásadní je nepáčit současně izolační podložku pod ním: má lokační čep, který se tím ulomí. Samotným tranzistorům páčení nevadí.

Který z osmi je mrtvý, řekne multimetr přepnutý do režimu zkoušení diod. Mezi bází a kolektorem a mezi bází a emitorem má být průchod jen tehdy, když na bázi leží kladná sonda. Vadný kus dá jiné hodnoty než jeho sedm sousedů; báze je u nich levá vývodová noha.

Výměna a co se u ní kazí

Původní tranzistor nese značení Bosch. Jako náhradu použil autor běžně prodávaný TIP162, tedy bipolární tranzistor NPN v Darlingtonově zapojení na 380 V a 10 A se ztrátovým výkonem 50 W v pouzdře SOT93.

Odpájení chce teplotně regulovanou pájku a odsávačku. Do starého spoje se nejdřív přidá nový cín, protože pak lépe teče. Otvory v desce jsou prokovené a noha v nich sedí těsně, takže cín mezi ní a stěnou otvoru se odsát celý obvykle nepodaří; drobné zakývání nohu uvolní.

Nový kus má delší chladicí praporek, než se sem vejde. Zkracuje se v polovině montážního otvoru a dopiluje do tvaru toho původního – nikdy štípačkami ani nůžkami na plech, protože deformace kovu tranzistor poškodí. Nohy se ohnou stejně jako u vyndaného kusu a tranzistor se zapájí tak, aby stál ve stejné výšce jako ostatní. Pak se přes celou řadu přetáhne izolátor, usadí se do svých čepů a nasadí se chladič. Pružné části musí ležet na tranzistorech, ne mezi nimi.

Cívka se mění taky

Nejdůležitější věta celého postupu stojí až na konci: obvyklou příčinou spáleného tranzistoru je vadná cívka. Autor ji vyměnil, přestože ta jeho po přesazení na jiný válec dál pracovala. Nechat ji ve voze znamená riskovat, že novou práci sežere tatáž závada.

Po prvním nastartování běží motor nezvykle nepravidelně. Autor návodu to popisuje jako důsledek vynulování jednotky a píše, že se to po kousku jízdy samo srovná.

Co k tomu říká dokumentace BMW

Firemní školicí materiál o řízení zapalování popisuje týž princip u pozdějších motorů. Řídicí jednotka připojuje primární vinutí cívky na kostru koncovým tranzistorem, po dobu sepnutí se v cívce vytváří magnetické pole a jiskra vznikne v okamžiku, kdy jednotka tranzistor rozepne. Rozpozná-li vynechávání, vypne vstřikovač příslušného válce a motor jede dál.

Sledování zapalovacího okruhu podle téhož materiálu pozná zkrat na primární straně cívky, přerušený vodič v kabeláži zapalování i vadné výstupní stupně. Co nepozná, jsou občasné závady, například uvolněný kontakt v kabeláži – tedy přesně ten druh vady, kvůli kterému se sahá po osciloskopu.

Koho se to týká

Podle hesla o M60 na anglické Wikipedii se motor vyráběl v letech 1992 až 1996, zapalování i vstřikování mu řídí Bosch Motronic 3.3 a každý válec má vlastní cívku nasazenou přímo na svíčce. Třílitrový M60B30 se montoval do 530i řady E34, do 730i řady E32 a do 730i řady E38. Čtyřlitrový M60B40 pak do 540i řady E34, do 740i řad E32 a E38 a do 840i řady E31.

Návod výše je psaný pro 840i řady E31 a osmiválcové E32, ne pro pětku, a jestli je krabička jednotky v E34 doslova táž, zdroj neříká. Doložené je jen to, že princip řízení zapalování mají všechny M60 společný. Podle nás z toho plyne, že u pětky se stejným motorem stojí za to hledat stejným směrem. Jinou pověstnou slabinu téhož motoru popisuje článek o vrstvě Nikasil ve válcích.

Zdroje

• Timm's BMW Repairs — BMW E31 and E32 7-Series ECU Repair
• BMW Engine Electronics, kapitola Ignition Management (PDF)
• BMW M60
• tranzistor TIP162 v katalogu Transfer Multisort Elektronik

Anglické podklady jsou přeložené a přepsané vlastními slovy.