Diesel Einspritzpumpen: Funktion, Typen und Regelung

Funktion und Typen von Einspritzpumpen

Funktion der Einspritzpumpe

Die Aufgabe der Einspritzpumpe ist es, den Dieselkraftstoff zu den Einspritzdüsen zu senden – zum richtigen Zeitpunkt, mit dem korrekten Druck und perfekt dosiert für die jeweiligen Motorbetriebsbedingungen. Bei mechanischen Pumpen unterscheidet man zwischen Reihenpumpen (linear), die keine eigene Nockenwelle benötigen. Repräsentative Marken auf dem Markt sind Bosch und Lucas.

Arten von Einspritzpumpen

• Reihenpumpe (Inline-Pumpe)
• Verteilerpumpe (Drehkolbenpumpe)

Betrieb und Regulierung der Reihenpumpe

Betrieb und Mengenregulierung eines Pumpenelements

Das Pumpenelement, das eine spiralförmige Steuerkante (Rampe) und einen vertikalen Schlitz besitzt, führt einen konstanten Hub vom unteren Totpunkt bis zum oberen Totpunkt aus, der durch die Nockenwelle der Pumpe vorgegeben wird. Dieses Element führt auch eine Drehbewegung aus, die durch die Zahnstange (verbunden mit dem Gaspedal) gesteuert wird. Die Einspritzmenge hängt von der zentralen Stellung des Pumpenelements ab.

Anders ausgedrückt: Die Einspritzmenge hängt vom Arbeitshub ab, welcher durch die Position der Steuerkante relativ zur Entlastungsbohrung bestimmt wird.

Warum ist eine Spritzverstellung (Timing Advance) notwendig?

Um den Einspritzbeginn in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors zu variieren.

Zustand ohne Förderung in einer Reihen-Einspritzpumpe

Der vertikale Schlitz befindet sich vor der Auslassöffnung.

Regulierung der Bosch VE Verteilerpumpe

Initialen des Förderbeginns bei Belastung (Bosch VE)

LFB (Lastabhängiger Förderbeginn).

Regulierung der Spritzverstellung (Bosch VE)

Die Winkelstellung des Rollenhalters wird in Bezug auf die Antriebswelle variiert, abhängig von der Motordrehzahl. Dies geschieht stets in Richtung Frühverstellung bei steigender Geschwindigkeit, um Zündverzögerungen bei der Einspritzung zu kompensieren.

Mengenregulierung der Bosch VE Verteilerpumpe

Die Regulierung erfolgt über einen Schieberegler, der auf das Gas und den Regler wirkt. Er kann innerhalb eines bestimmten Bereichs nach rechts oder links verschoben werden.

• Rechts: Je weiter rechts er steht, desto größer ist die Einspritzmenge, da die Auslassöffnung des Verteilerkolbens länger braucht, um den durch die Aufwärtsbewegung des Kolbens erzeugten Druck abzubauen.
• Links: Steht der Schieber ganz links, ist die eingespritzte Dieselmenge geringer, und es wird weniger Zeit benötigt, bis die Ablassbohrung den vom Kolben erzeugten Druck abbaut.

Regulierung der Lucas DPC Pumpe

Funktion und Arbeitsweise des Dosierventils (Lucas DPC)

Seine Funktion ist es, die Ölmenge zu regulieren, die in die Pumpenkolben einer Lucas DPC Pumpe gelangt, d.h., die eingespritzte Dieselmenge zu regeln.

Funktionsweise des Überlastmechanismus (Lucas DPC)

Durch diesen Mechanismus wird der Durchfluss bei der ersten Drehzahl leicht erhöht. Die Idee ist, den maximalen Hub der Pumpenkolben zu vergrößern. Dies geschieht wie folgt:

1. Eine Druckfeder drückt die Bremsbeläge axial gegen den Rollenhalter. Diese Beläge sind mit einem Zahn ausgestattet, der in eine dafür vorgesehene Aussparung in der Konsole passt.
2. Solange die Zähne eingerastet sind, wird der Hub der Pumpenkolben begrenzt (dies tritt in der Startphase auf) und somit die Einspritzmenge.
3. Bei laufendem Motor übersteuert ein im Hydraulikkopf untergebrachtes Differentialventil diesen Mechanismus, indem es den Förderdruck auf einen sogenannten Anstiegskolben leitet.
4. Dieser Kolben drückt die Blöcke gegen die obere Druckfeder, wodurch das Getriebe verschoben wird und die Pumpenkolben in ihren normalen Gang zurückkehren.

Einstellung des Förderbeginns (Lucas DPC)

Man nimmt den Einstellstift für das Timing und dreht den Motor entgegen der normalen Drehrichtung weiter, bis der Wert auf der Skala der Messuhr erreicht ist, der das Spiel der Pumpe angibt, und zieht schließlich die Schrauben fest.

Zusätzliche Komponenten und Wartung

Rolle der Kraftstoff-Förderpumpe

Sie saugt den Dieselkraftstoff aus dem Tank in das Innere der Einspritzpumpe und setzt ihn dort unter einen bestimmten Druck.

Zusätzliche Geräte zur Leistungssteigerung

Welche verschiedenen Geräte können an Pumpen installiert werden? Um die Motorleistung zu verbessern. Insbesondere können Verbesserungen bei Drehmoment, Verbrauch und Schadstoffausstoß erzielt werden.

Funktion des Ladedruck-Kompensators (LDA)

Seine Aufgabe ist es, die maximale Fördermenge der Pumpe in Abhängigkeit von den durch den Luftdruck erzeugten Änderungen des Turboladers anzupassen.

Funktion des Reglers in Einspritzpumpen

Zur Begrenzung der maximal und minimal erreichbaren Drehzahlen, wenn die Motorlast abnimmt oder im Leerlauf.

Funktion des Druckregelventils in einer Verteilerpumpe

Es kontrolliert den Überdruck, der die Förderpumpe verlässt. Wenn der Druck innerhalb der Pumpe den Wert der Federrate des Druckregelventils überschreitet, hebt sich dessen Kolben und leitet einen Teil des Kraftstoffs durch das Ventil zur Saugseite der Pumpe zurück. Bei Rückkehr zum Normaldruck kehrt der Kolben in seinen Sitz zurück, wodurch der interne Druck geregelt bleibt.

Warum ist die Synchronisation der Einspritzpumpe notwendig?

Die Einspritzpumpe muss den Kraftstoff gut synchronisiert mit dem Zylinder einspritzen, d.h., der Diesel muss zur richtigen Zeit und in der richtigen Reihenfolge eingespritzt werden. Andernfalls kommt es zu einer Reduzierung der Motorleistung, und wenn die Abweichung sehr ausgeprägt ist, kann dies den Motorstart behindern.

Verschleiß an der Nockenwelle der Reihenpumpe

Was tun, wenn die Nockenwelle einer Reihenpumpe ausgeprägte Abnutzungsspuren an den Nocken aufweist? Man muss diese Welle austauschen.

Wichtige Prüf- und Einstellpunkte

Wesentliche Einstellungen der Bosch VE Verteilerpumpe

• Einstellung der Reglerwelle
• Kaltstart-Anpassung
• Hubverstellung bei variabler Geschwindigkeit
• Volllast-Durchflussregelung

Wichtige Einstellungen der Lucas DPC Verteilerpumpe

• Einstellung des Förderdrucks
• Einstellung des Differentialventils für die Überlastung

Wichtige Prüf- und Einstellpunkte der Einspritzpumpe

Die wichtigsten Kontrollen, die bei der Prüfung der Pumpe durchgeführt werden müssen:

• Druck der Förderpumpe
• Maximaler Hub (Top Shot)
• Kontrolle des Innendrucks
• Überprüfung und Kalibrierung der Fördermenge
• Einstellung der maximalen Drehzahl
• Regulierungsmaßnahmen und Anpassungen
• Einstellung des Spritzverstellhubs
• Kraftstoffabschaltung
• Kontrolle der verschiedenen adaptiven Geräte:
  • Ladedruck (Turbomotoren)
  • Maximale Leistung in Abhängigkeit von der Last
  • Kaltstartbeschleuniger
  • Leerlaufdrehzahl in Abhängigkeit von der Temperatur