Caterham und das vergessene Kabel – IAT Sensor

Nach dem diesjährigen September-Stammtisch auf dem Flugplatz Stahringen ist uns nach der Heimfahrt ein komischer Geruch aufgefallen. Zuerst haben wir uns noch nichts dabei gedacht. Nach weiteren Fahrten war jedoch dieser metallisch verbrannt riechende Geruch immer noch da, jedoch nur solange der Seven warm war.

Woher kommt der Geruch?

Eine Quelle auszumachen gestaltete sich schwierig. Irgendwo vorne links, insbesondere wenn man die Motorhaube geöffnet hat. Vielleicht die Kupplung – nein eine verbrannte Kupplung riecht anders. Zudem war auch mit geöffneter Haube keine Lokalisierung möglich. Nach weiteren Fahrten, insbesonders bei Fahrten unter 30 Minuten (was sich später als wichtig herausstellen wird) hat sich herauskristallisiert, dass es wohl vom Bereich des Katalysator her kommen muss. Doch warum? Was auffiel, der Abgasstrang bereits vom Krümmer ab, war seit einer gewissen Zeit deutlich heißer als in der Vergangenheit. Und so wohl auch der Katalysator. Ebenfalls knallt es seit einiger Zeit im Schubbetrieb deutlich mehr als bisher. Doch was bringt den Katalysator bzw. den gesamten Abgasstrang dazu so viel wärmer zu werden als üblich?

Welche Ursachen können wir uns vorstellen?

Magere Verbrennung: Eine tendentiell magere Verbrennung erhöht die Verbrennungstemperatur und dadurch natürlich auch die Temperaturbelastung im Abgasstrang. Für eine Erstdiagnose haben wir die Zündkerzen herausgeschraubt und tatsächlich gesehen, dass diese ziemlich weiß sind. Könnte also sein. Doch diverse Rover-Experten haben uns gesagt, dass dieses Zündkerzenbild für einen VVC Rover total normal aussieht.

Bestätigung diverser Rover Experten – so sieht das Zündkerzenbild aus, wenn die Verbrennung ideal funktioniert.

Zündung: Wäre irgendwie vorstellbar, doch unser Seven läuft an sich gut und rund, keinerlei Fehlzündungen und auch kein Leistungsverlust.

Lambda-Sonde: Hat die Lambda-Sonde einen Defekt, stimmt die Gemischaufbereitung ebenfalls nicht mehr. Ein erster Test mitteils Abstecken der Lambda-Sonde während dem Standlauf hat zu einem deutlich schlechteren Motorlauf geführt. Natürlich keine endgültige Diagnose, jedoch einen Hinweis, dass diese zumindest nicht komplett Defekt zu sein scheint. Bei unserem Rover 1,8l VVC mit MEMS3 Steuergerät regelt die Lambda-Sonde vor allem im Teillastbereich und Standgas, sofern der Motor die Aufwärmphase hinter sich hat. Es handelt sich in unserem Fall um eine Sprungsonde, die bei jeder Messung dem Steuergerät mitteilt ob das aktuelle gemisch zu fett oder zu mager ist.

Stecker der Lambda-Sonde. Ausgesteckt ein merklich schlechterer Motorlauf

Katalysator defekt: Für einen defekten Katalysator würde sprechen, dass der Geruch aus dieser Richtung kommt. Dagegen allerdings, dass bei längerer Fahrt der Geruch verschwindet. Mit einer Endoskopkamera geprüft, konnten wir im inneren nichts ungewöhnliches feststellen. Der Katalysator ist nicht verstopft und auch nicht zusammen geschmolzen oder zerbröselt.

Etwas anderes: Es scheint so, als wäre bei den ersten Überlegungen noch keine finale Aussage möglich, was hier falsch sein könnte. Mittels KI, die auf die umfangreichen, diversen Foreneinträge von diversen Autotypen, die den Rover 18k4k einsetzen zugreifen kann, sind noch ein paar andere Ideen zur Ursache aufgetaucht. Um diese zu prüfen muss jedoch dann doch mal das MEMS 3 Steuergerät ausgelesen werden.

OBD II Diagnose

Dank eines Stammtischkollegen, der kurzfristig ein OBD II / USB Adapterkabel ausleihen konnte und der Software von Andrew Revill, war es möglich auf das MEMS 3 Steuergerät zuzugreifen. Der Diagnosestecker hierfür befand sich bei uns hinter der Innenverkleidung rechts am Übergang Fußraum/Dashboard. Die Software MEMS Mapper ermöglicht so ziemlich alles mit dem Steuergerät zu machen was man sich vorstellen kann. Dadurch ist die Software natürlich auch etwas unübersichtlich. Basis OBD Informationen lassen sich auch mit den meisten anderen Diagnosegeräten auslesen, so habe ich einfach mal das von meinem Honda probiert. Denn warum auch immer, konnte ich die gespeicherten Fehlereinträge mit dem MEMS Mapper nicht auf Anhieb anzeigen lassen. Eine Löschung dieser habe ich daher mit dem Diagnosegerät von meinem Honda vorgenommen. Was da alles gespeichert war, zeigt die Lebensdauer des Sevens, insgesamt 9 Fehler. Nach einer initialen Löschung und anschließendem Warmlaufen, blieben 2 Fehler übrig, 3 weitere sind im Verlauf ebenfalls aufgetaucht. Dampfauslass-Steuerventil (irrelevant, da nicht verbaut), 2x Lambda-Sonde nach Katalysator (irrelevant, weil das hat unser Seven nicht), Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (läuft beim Rover-Seven nicht über die ECU, sondern direkt zum Instrument) und Ansauglufttemperatur-Sensor (IAT).

Das mit dem Ansauglufttemperatur-Sensor etwas nicht stimmt, konnten wir mit dem MEMS Mapper bestätigen. Eine gemessene Temperatur von -40°C ist doch ziemlich weit weg von dem was in Süddeutschland im September 2026 so vorgehersch hat. Doch wie vehalten sich andere relevante Werte dadurch?

Lambda-Sonde: Im Stand sahen wir einen kurzfristigen Trimm-Wert der Lambda-Sonde von 0-3%. Auch sprang die Spannung der Sonde erwartungsgemäß zwischen 0,2V und 0,8V hin und her.

Saugrohrdruck-Sensor: Mit Motor-Aus ist der gemessene Druck bei 95kpa. Das entspricht so ziemlich dem was die Wetterstation an äußerem Luftdruck für diesen Tag sagt. Bei Standgas geht der Druck auf ca. 33kpa runter. Für den Rover VVC als Saugmotor ein idealer Wert wie uns bestätigt wurde.

Frühzündung: Im Leerlauf schwankte der Wert für die Frühzündung zwischen 9° – 10° vor OT, völlig in Ordnung. Beim Gas geben und wegnehmen haben wir jedoch immer wieder Minuswerte festgestellt. Zündung also nach OT. Dadurch kommt unverbranntes Kraftstoffgemisch in den Abgasstrang, was die dortigen erhöhten Temperaturen erklären kann.

Was stimmt mit dem Intake Ait Temperature (IAT) Sensor nicht?

Klar anhand des Auslesens ist, dass mit dem Ansauglufttemerpatur-Sensor etwas nicht stimmt. Dabei kommt ein Defekt des Sensors selbst, als auch eine schlechte Steckverbindung in Frage. Doch wo sitzt bei uns der IAT-Sensor? Da unser Seven wohl am Übergang von EU2 zu EU3 gebaut wurde, sind zwei Sensoren verbaut. Einer sitzt direkt am Motorblock in der Ansaugbrücke und dient nur noch als Blindstopfen. Eine Steckverbindung war nicht angeschlossen und hing auch nirgends in der Nähe frei herum. Die dortige EU2 Position wurde aufgrund der Hitzeentwicklung des Motors verlegt, was zu ungenauen Werten geführt hatte.

Unser Seven hat bereits einen kombiniterten MAP / IAT Sensor. Heißt der IAT ist direkt im Saugrohrdruck-Sensor eingebaut, nennt sich dann TMAP. Steckverbindung zum Sensor und das angrenzende Kabel wurden kontrolliert, keine Korrosion. Die Nachverfolgung des Kabels hat allerdings eine erstaunliche Erkenntnis gebracht. Am Zwischenstecker ist Pin9 auf der Seite des Sensors noch belegt, nicht jedoch auf der Seite, die zur ECU geht. Den IAT Teil des Sensors ist also tatsächlich gar nicht angeschlossen. Doch wie kann das sein? Hat es sich aus dem Zwischenstecker heraus vibriert? Ein freies Kabel findet sich auch hier nicht.
Dank der Schaltpläne, die sich auf der Webseite von Andrew Revill (https://andrewrevill.co.uk/) finden, sieht man, dass Pin9 mit einem gelb/weißen Kabel auf Pin44 des großen Steckers des MEMS3 Steuergeräts geht. Die Kontrolle am Stecker hat ergeben, dass Pin44 tatsächlich belegt ist. Wo führt das gelb/weiße Kabel also hin?

Kabelbaum öffnen

Es bleibt nichts anderes übrig als den Kabelbaum von der ECU Seite her zu öffnen. Dieser ist mit Kabelbindern am Chassis festgemacht, der Kabelbaum selbst ist mit sehr viel Isolierband umwickelt. Ist dieses vollständig entfernt, kann man die schwarze geschlitzte Schutzhülle ebenfalls entfernen und die einzelnen Kabel des gesamten Strangs werden sichtbar. Diese sind in verschiedenen Bündeln und auch teils gemeinsam jedoch noch mit weiterem Isolierband umwickelt. Nach gezieltem Abwickeln und Nachverfolgung haben wir in ca. 50cm Entfernung zum ECU-Stecker ein abgeschnittenes, gelb/weißes Kabel mit einem Schrumpfschlauch am Ende gefunden. Schrumpfschlauch entfernt und durchgemessen – tatsächlich, es handelt sich um das IAT Sensor Kabel an Pin44. Wer hat sich dabei etwas gedacht, das Kabel mitten im Kabelbaum abzuschneiden?

Nach einem kurzen E-Mail Verkehr mit Andrew konnte er mir bestätigen, dass es nicht das erste Mal ist, dass er so etwas sieht. Vermutlich ist dies bereits im Werk passiert. Durch die Nutzung des EU2 Kabelsbaums zur Verkabelung der EU3 Motoren und den damit verbunden Umbauarbeiten, der Verwirrung aufgrund er zwei vorhandenen IAT Sensoren, scheint dieser grobe Fehler einem überforderten Mechaniker zu Grunde zu liegen. Es gibt jedenfalls tatsächlich keinen Grund eine IAT Sensor nicht anzuschließen und damit den Motor in einen permanenten Notlauf zu schicken. Essentiell für die weitere Fehlerbehebung ist daher erst einmal die Herstellung einer Verbindung, damit die Ansauglufttemperatur gemessen werden kann.

Wir haben uns folgendes besorgt:

  • FLRY-B Fahrzeugleitung in 0,5mm². Die Isolierung ist dünn und temperaturbeständig.
  • Crimpverbinder. Zur Verlängerung des vorhandenen Kabels.
  • Econoseal 070 J Mark II Steckersortiment. Dies (sollte) beinhaltet die Pin – und Buchsentypen für eine Nachverkabelung mit den original von Caterham verbauten Steckern.
  • Crimpzange. Für den professionellen und zuverlässigen Kontakt.

Eigentlich war der Plan, den fehlenden Pin9 im Zwischenstecker einzusetzen und das abgeschnittene Kabel zu verlängern. Doch leider, trotz Recherche, passen die Econoseal Pins & Buchsen nicht zum verbauten Stecker. Nach weiter führendem Stöbern haben wir tatsächlich die richtigen gefunden, jedoch sind diese entweder nur in Großmengen ab 10.000 Stück oder als komplette Stecker mit 16Pins und mehr zu bekommen. Da wir nicht vorhaben eine komplette Neuverkabelung zu haben, haben wir uns für die „englische“ Lösung entschieden und einen der falsch bestellten Econoseal Stecker genommen. Dieser sitzt nun, mit einer Leitung versehen direkt neben dem großen Zwischenstecker. Verlängerung und Steckerkontakte wurden allesamt gecrimpt. Wobei es wichtig ist darauf zu achten, dass eine feste Crimpverbindung zu stande kommt. In der Standardeinstellung der neuen Crimpzange war dies leider nicht der Fall.

Eine erste Überprüfung per OBD zeigt nun tatsächlich reale Werte für die Ansauglufttemperatur an. Es gilt nun den gesamten Kabelbaum wieder wasserdicht zu verschließen. Das zusätzliche bzw. verlängerte Kabel habe ich außen laufen lassen, um den Aufwand zu umgehen den gesamten Kabelbaum öffnen zu müssen. Eine knappe Rolle Isolierbar war notwendig bis alle Kabel wieder sicher umhüllt waren. Für diese Arbeiten lohnt es sich übrigens entweder das Isolierband in mehrere Stücke zu unterteilen oder besser die Batterie auszubauen (was wir gemacht haben), um so den Kabelbaum für die Umwicklung gut anheben zu können. Mit neuen Kabelbindern ist alles schnell wieder am Chassis befestigt.

Stunde der Wahrheit

Nun, verkabelt ist alles, also Motor starten. Halt zuerst natürlich Notebook mit MEMS Mapper an die OBD Schnittstelle anschließen und Seven ein Stück aus der Garage rollen. Mit eingeschalteter Zündung lässt sich auf das MEMS 3 zugreifen und im Vorfeld die Live-Daten, die man überwachen möchte, auswählen. Die ausgewählten Daten werden mehr oder weniger übersichtlich auf einen separaten Dashboard dargestellt. Nach dem Motorstart zeigt sich beim berechneten und direkt gemessenen Wert des IAT die reale Außentemperatur in den Ansaugbrücke. Dieser Wert erhöht sich während des Warmlaufvorgangs aufgrund der geöffneten Motorhaube nur minimal. Im Realbetrieb kann der Wert schonmal um einiges höher liegen als die Außenlufttemperatur, das ist normal. Schließlich wird beim Rover K-Series Motor die Luft direkt unter der Motorhaube angesogen. Ebenfalls wärmt der Motor selbst die Ansaugbrücke.

Was auffällt, der Warmlauf dauert länger als vorher. Ich würde sagen wieder „normal“ lange, wie vor dem Auftreten der Probleme. Ein leichter Geruch, nun direkt lokalisierbar vom Rohr zwischen Krümmer und Katalysator ist noch wahrnehmbar. Bei weitem jedoch nicht so stark wie zuvor. Es bleibt zu hoffen, dass dies tatsächlich die Urache war und unser Seven sich wieder beruhigt hat.

Testfahrten in den darauffolgenden Tagen, u.a. zum Bodensee Stammtisch auf den Flugplatz Stahringen, dort wo unsere Probleme einen Monat zuvor angefangen haben, zeigten tatsächlich, dass der Geruch so gut wie verschwunden ist. Auch die weiteren, wenigen Fahrten, die im Oktober noch möglich waren, waren unspektakulär.

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