Problembeschreibung:

Folgende Informationen beziehen sich auf die Geschwindigkeitsanzeiger der Yazaki Kombiinstrumente mit den Volvo# 3544197 (BJ92) und mit der Volvo# 3515861 (BJ91). Ab Baujahr 93 sieht die Leiterplatte des Geschwindigkeitsmessers völlig anders aus und ist teilweise auch signaltechnisch nicht kompatibel (z.B. Benzinuhr zeigt Null bei vollem Tank).

Folgende Fehler sind bei mir aufgetreten:

1. Die Geschwindigkeitsanzeige springt unkontrolliert hin und her oder fällt ganz aus.
2. Nach Austausch der Elkos zeigt die Geschwindigkeitsanzeige nur einen Höchstgeschwindigkeit von 80 km/h an.

Ausgelaufene Elektrolyt-Kondensatoren sind bei vielen Volvos 940 der Baujahre 91 und 92 Ursache des Problems. Die ausgelaufene Flüssigkeit beschädigt nahe liegende Bauteile, die Kontaktbahn vom Kondensator zu den Beinchen der Prozessoren und selbst die Kontaktbahnen unterhalb der Prozessoren.

Reparatur:

Zuerst muß geprüft werden, ob daß Geschwindigkeitssignal auch am Kombiinstrument ankommt. Die Kontakte am Tachogeber (steckt im Differential) könnten korrodiert oder lose sein. Der Tachogeber sendet ein Impulssignal zum Geschwindigkeitsmesser, daß von zwei Prozessoren verarbeitet wird und an der Spule des Geschwindigkeitsmessers ein magnetisches Feld erzeugt. Je stärker das Magnetfeld, desto größer die Geschwindigkeitsanzeige.

Eine Spannungsmessung mit einem Multimeter an den S- und S+ Kontakten des Steckers der Geschwindigkeitsanzeige während einer Probefahrt ergab, daß bei höheren Geschwindigkeiten auch höhere Spannungswerte angezeigt werden. Damit scheidet ein oxidiertes oder lockeres Kabel am Sensor des Differentials bzw. ein kaputter Tachogeber als Fehlerursache Nr.1 aus.

Die Reparatur kostet bei einem gewerblichen Tachoservice ca. 300 €. Falls nur defekte Elkos die Ursache des Tachoproblems sind, kann der geschickte Laie die Reparatur in ca. 5 Stunden selbst vornehmen.

Es müssen mindestens die drei (C6, C12, C7) Elkos rausgelötet und durch neue ersetzt werden. Vor dem Einlöten der neuen Elkos müssen die Kontaktbahnen neben den beschädigten Elekos gereinigt und auf Beschädigungen geprüft werden. Auch unterhalb der Prozessoren waren in meinem Fall zwei Kontaktbahnen durch die agressive Flüssigkeit des ausgelaufenen Elkos C6 beschädigt, was ich sehr lange Zeit nicht bemerkt hatte.

Bevor man mit der Reparatur anfängt, muß man sich eine Arbeitshilfe beschaffen, die ein Auflegen der Leiterplatte kopfüber, also mit der Tachonadel Richtung Tischplatte, ermöglicht. Ohne abgebildete Hilfe aus Styropor wären mir die Tachofeder und die dünnen Kupferdrähte der Spule bei den zahlreichen Reparaturversuchen kaputt gegangen.

Den Geschwindigkeitsmesser aus dem Kombiinstrument ausbauen. Dazu gibt es im Netz zahlreiche Anleitungen.

Quelle:

https://www.volvoclub.org.uk/faq/ElectricalSpeedometerRepair.htm

Vor Abnehmen der Tachonadel maximalen Zeigerausschlag notieren. Dieser ist bei dem abgebildeten Tacho zwischen "k" und "m" in km/h. Die Tachonadel aus Plastik ist lediglich auf einer Stahlspitze aufgesteckt und kann mit zwei Schraubendrehern von der Spitze rausgehebelt bzw. rausgewackelt werden.

Den schwarzen dünnen Null Stopp Pin habe ich bei meinen ersten Versuchen abgebrochen. Die Tachonadel stoppte nach der Beschädigung an dem Totpunkt, an dem die Federkraft gleich Null ist. Nach erfolgtem Reparaturversuch und bevorstehender Probefahrt sind "k" und "m" in km/h (Maximalausschlag) sowie der Totpunkt (keine Federkraft) die Bezugspunkte, um den Plastikzeiger wieder auf der Stahlnadel richtig zu positionieren.

Bricht der Pin ab, ist dies unproblematisch. Die Plastikreste des Pins werden mit einem kleinen Bohrer rausgebohrt. Der Pin wird durch ein Plastikstift (z.B Ohrreinigungsstäbchen) ersetzt. Die Position, an der die Tachonadel keine Federkraft mehr hat, ist der wichtigste Bezugspunkt. An diesem Punkt habe ich bei vor jeder Probefahrt die Tachonadel nur leicht aufgesteckt, über die 0 km Marke im Uhrzeigersinn gehoben und den  abgeschnittenen Plastikstift in die Bohrung gesteckt. 

Später habe ich festgestellt, daß man den Stopp Pin nicht abbrechen muß. Die Tachonadel wird vor dem Stopp Pin leicht rausgehebelt, über den Stop-Pin gehoben und während der Reparaturversuche immer nur noch leicht angedrückt und nicht mehr voll fixiert.

Die vier sehr kurzen silberfarbenen Schrauben auf der blauen Leiterfolie haben die Funktion, den über die Kabel ankommenden Ströme in das Inneren des Kombiinstruments zu leiten. Um diese und andere Schrauben nicht zu vertauschen oder zu verlieren, habe ich ein Foto von der Rückseite des Kombiinstruments auf eine Pappe geklebt und die gelösten Schrauben dann bei jeder Demontage in die Pappe gesteckt. 

Zum Trennen der Platine von der Anzeige aus Plastik, müssen auf der Hinterseite der Platine des Geschwindigkeitsmessers vier Verbindungschrauben gelöst werden. Auch die zwei Verbindungschrauben des Kilometerzählermotors müssen rausgeschraubt werden.

Mit Klebestreifen wird der kleine Kilometerzählermotors fixiert, damit das empfindliche Verbindungskabel zur Platine während den Löt- und Prüfungsarbeiten nicht beschädigt wird.

Wenn die Elkos C15 und C16 äußerlich noch gut aussehen, könnte man diese Elkos zunächst weiterverwenden. C15 befindet sich sehr nahe an der Spule des Geschwindigkeitsmessers und mehere Leiterbahnen liegen dort sehr eng nebeneinander. Deshalb besteht für den Hobbyhandwerker hier die Gefahr, daß die sehr empfindlichen Drähte an den Sin-Cos Anschlüssen beim Auslöten des Kondensators C15 beschädigt werden.

Besser ist es allerdings, alle Kondensatoren auszutauschen, da nach ca. 300.000 km Laufleistung auch die Kondensatoren C15 und C16 ohne äußerliche Schäden kaputt gehen könnten. Ich hatte zunächst nur die äußerlich kaputten Elkos ausgetauscht und nach Probefahrten festgestellt, daß die Geschwindigkeitsmessung immer noch funktionslos war. Deshalb sollten alle fünf Kondensatoren bestellt und ersetzt werden. Hier die Einkaufsliste:

1. C7: 22µF 50 Volt
2. C12: 6,8µF 50 Volt
3. C6: 10µF 25 Volt
4. C16: 47µF 25 Volt
5. C15: 0,47µF 50 Volt

Zum Thema Entlöten von Bauteilen folgendes:

Die defekten Kondensatoren (zwei Beinchen) kann man ohne professionelles Werkzeug noch relativ einfach rauslöten. Tachoserviceanbieter verwenden zum Auslöten Entlötstationen, die das flüssige Lot nach dem Erhitzen absaugen. Damit sind sie auch in der Lage die Prozessoren rauszulöten, um z.B. beschädigte Kontaktbahnen unterhalb der ICs zu flicken. Der Hobbyhandwerker ohne Profiwerkzeug nutzt einen Workaround und repariert die defekten Leiterbahnen mit einem Draht auf der Unterseite der Platine. 

Auslöten lassen sich die Kondensatoren, indem man den Lötpunkt eines Beinchens mit einer 400 Grad heißen Lötspitze flüssig macht und sofort in die Richtung des noch festen Lötpunkts drückt. Mit Lötlitze, einem kleinen Cuttermesser und einer Stecknadel werden die vom kaputten Elko befreiten Lötpunkte für das Einlöten des neuen Kondensators vorbereitet. Eine manuelle Entlötpumpe habe ich an nicht so empfindlichen Stellen ebenfalls eingesetzt, um das Lot "abzusaugen". Das Aus- und Einlöten der Prozessoren ist ohne Profi Entlötwerkzeug nicht möglich.

Nach dem Auslöten der defekten Elkos müssen unter starkem LED-Licht vor allem die Kontaktbahnen nahe der Elkos und die Füßchen der ICs auf Beschädigungen und Korrosion geprüft werden. Im Falle einer Beschädigung müssen erst die Kontaktbahnen geflickt und mit einem Multimeter auf Durchgängigkeit geprüft werden. Erst dann können die neuen Elkos eingelötet werden.

Ich mußte aus Platzgründen einen bereits eingelöteten neuen Elko wieder auslöten, weil ich einen Schaden am Übergang von der Leiterbahn des Kondensators C7 zum IC-Fuß Nr. 7 zu spät endeckte.Die Leiterplatte Yazaki Baujahr 92 hat Kontaktbahnen auf beiden Seiten. Das macht die Kontrolle der Bahnen etwas schwierig.

Beim Einlöten der Kondensatoren ist auf die richtige Polung zu achten. Diese ist auf der Leiterplatte aufgemalt. Am Kondensator ist der Minuspol durch einen grauen Längsstreifen erkennbar. Kondensatoren ohne grauen Minuspol (C15 ist bipolar) sind beidseitig einlötbar. Das eingelötete Bauteil mit dem in Verbindung stehenden Bauteilen auf Durchleitung (Widerstand gleich Null) prüfen.

Da am Übergang von der Leiterbahn zum IC Fuß die Verbindung durch den ausgelaufenen Elko C7 beschädigt war, mußte die elektrische Verbindung mit etwas Lötzinn geflickt werden. Diese unterbrochener Kontaktbahn am IC-Fuß Nr.7 war nur in der Vergrößerung unter LED-Licht sichtbar und durch ein Multimeter meßbar.

Nach dem Entlöt- und Einlötvorgang muß die Lötstelle mit Leiterplattenreiniger/Isopropanol gründlich gereinigt werden. Zum Reinigen hat der unten genannte Autor auch Wasserstoffperoxid (H2O2) verwendet, wobei ich nicht weiß wo man diese Chemikale in ausreichend hoher Konzentration beziehen kann.

Zwischen den Beinchen der beiden ProzessorenKontaktflächen können Korrossionsrückstände mit Interdentalsticks und feinem Schleifpapier entfernt werden. Die Zahnlückenreinigungssticks gibt es im Drogeriemarkt.

Nach Austausch der Elkos, funktionierten Kilometerzähler und Geschwindigkeitsmesser eine Zeitlang ohne Probleme. Nach ca. 1000km fiel der Geschwindigkeitsanzeiger aber wieder aus. Jetzt wurde die Reparatur richtig schwierig.

Ein professioneller Dienstleister für Tachoreparaturen wollte eine reine Fehleranalyse ohne Reparaturauftrag nicht durchführen. 

Als Laie kann man eigentlich nur nach und nach verdächtig aussehende Teile austauschen. Nach jedem Teiletausch habe ich eine Probefahrt gemacht und geprüft, ob das neu eingebaute Teil den Kilometerzähler oder die Geschwindigkeitsanzeige zum Laufen bringt.

Bei der Fehlersuche hatte ich kalte Lötstellen vermutet und zwei verbindende Lötpunkte auf der Rückseite des Kombiinstruments (blauen Leiterfolie) erneuert. Das führte dazu, daß ich auf der Leiterfolie nach Start des Wagens einen Kurzschluß verursacht habe. Das Kombiinstrument fiel komplett aus. Die zerstörten Leiterverbindungen habe ich mit Draht wieder reparieren können.

Folgende Bauteile wurden nach dem Kurzschluß beschädigt und ausgetauscht:

• Widerstand R8 : 1kOhm, Kohleschicht 1 kΩ axial, 0,25 W, EAN: 2050004930887
• Spule/Drossel: Stehende Induktivität, 09P, 3,9mH, EAN: 9900000011222, liegt vor dem ZNR an der Ecke und hat eine graue Ummantelung aus Plastik
• Diode ZD2: Zener-Diode 500MW 9,1V ZPD9,1 TC 1581898 /EAN:2050004913491

Beim Einlöten der Diode ist auf die richtige Richtung zu achten. Diese ist auf der Leiterplatte aufgemalt, aber oft kaum noch zu erkennen. Die ZD2 Zener Diode muß mit dem schwarzen Ring (Kathode) in Richtung Transistor TR1 zeigen.

Nach einer längeren Autobahnfahrt ist die Geschwindigkeitsanzeige und der Kilometerzähler nicht mehr ausgefallen. Ich vermute, daß die Zener Diode bereits vor dem Kurzschluß für einen Ausfall des Geschwindigkeitsmessers gesorgt hat, da ich nach dem Auslöten keine Sperrrichtung des Stroms an der alten Diode feststellen konnte. 

Nach dem Kurzschluß hatte ich mir bei ebay-kleinanzeigen ein weiteres Kombiinstrument Bj 91 mit der Volvo# 3515861 besorgt. Zunächst hatte ich drei (C6, C12, C7) der fünf Kondensatoren ausgetauscht. Bei einer Probefahrt stellte sich heraus, daß die Geschwindigkeitsanzeige zwar mit steigender Geschwindigkeit bis 80 km/h hochlief, aber dann dort auch bei noch höheren Geschwindigkeiten einfach stehen blieb.

Ursache für dieses Problem waren zwei durchtrennte Kontaktbahnen unterhalb des Prozessors J3 in Höhe des Kondensator C6. Die fehlerhaften Kontaktstellen habe ich auf dem Foto rot und schwarz markiert. Ein Foto der Leiterplatte mit den ausgelöteten Prozessoren J3 und AN6505 half mir die Verbindungen wieder herzustellen. Das Foto mit den rausgelöteten Prozessoren findet ihr unter diesem Link:

Quelle:

www.cleanflametrap.com/speedo7.html

Mit zwei Drähten habe ich auf der Rückseite der Platine die Durchleitung der beiden Kontakten an Prozessor J3 mit Prozessor AN6505 wieder hergestellt.

Eine anschließende Probefahrt zeigte danach auch höhere Geschwindigkeiten von mehr als 80 km/h an.

Fazit:

Die Fehlersuche startet man mit den einfachsten Arbeiten und Prüfungen, bevor man das Kombiinstrument aufschraubt und alle Elkos oder weitere elektronische Bauteile austauscht:

1. Stecken die Anschlüsse des Tachogebers im Differential  und sind diese nicht korrodiert?
2. Kommt an der Rückseite bei höheren Geschwindigkeiten auch eine stärkere Spannung an der Leiterfolie an?
3. Elkos mit sichtbaren Schäden auslöten und Kontaktbahnen rund um die Elkos unter starkem LED-Licht auf Beschädigungen prüfen
4. alle restlichen Elkos austauschen
5. Erst zuletzt andere passive Bauteile wie Zener Dioden austauschen