Funktionsweise von Kraftstoffeinspritzsystemen

Komponenten des Einspritzsystems

• 1. Kraftstofftank: Elektro-Kraftstoffpumpe. Die Pumpe fördert mehr Kraftstoff als nötig, um den Druck in der Leitung zu den Injektoren oder dem Druckregler konstant zu halten.
• 3. Filter
• 4. Kraftstoffleitungen
• 5. Druckregler: Seine Aufgabe ist es, den Systemdruck innerhalb gewisser Grenzen zwischen 2,5 und 3 bar zu halten.
• 6. Steuergerät (UCE)
• 7. Injektor: Seine Aufgabe ist es, die exakte Menge an Kraftstoff pro Zylinder vor die Einlassventile zu spritzen. Der Betrieb erfolgt elektromagnetisch; das Öffnen und Schließen hängt von den Impulsen des Steuergeräts ab. Die Impulsdauer liegt zwischen 1 ms und 1,5 ms. Wenn die Spule nicht erregt ist, hält eine Feder die Düsennadel in ihrem Sitz. Bei Erregung hebt die Nadel ab und ermöglicht den Kraftstoffdurchgang.
• 8. Kaltstartventil: Während des Startvorgangs wird zusätzlicher Kraftstoff in das Saugrohr eingespritzt, um einen sicheren Kaltstart zu gewährleisten.
• 9. Leerlaufeinstellschraube
• 10. Drosselklappenschalter: Er sorgt für ein optimales Kraftstoff-Luft-Gemisch.
• 11. Drosselklappe
• 12. Luftmengenmesser: Die angesaugte Luft strömt durch den Messer und bewegt eine Sonde um einen bestimmten Winkel.
• 13. Relais
• 14. Lambda-Sonde: Verantwortlich für die Kontrolle der Abgasemissionen in Kombination mit einem Katalysator. Sie meldet dem Steuergerät das stöchiometrische Verhältnis des Gemischs. Dadurch kann das Steuergerät die Einspritzmenge variieren, um das Gemisch an die aktuellen Betriebsbedingungen anzupassen.
• 15. Motortemperaturfühler: Direkt nach dem Start wird eine 2- bis 3-mal höhere Kraftstoffmenge als nötig eingespritzt. Danach regelt das Steuergerät das Gemisch basierend auf der Motortemperatur.
• 16. Thermoschalter
• 17. Hersteller
• 18. Zusatzluftventil: Dieses Ventil umgeht bei kaltem Motor die Drosselklappe und führt zusätzliche Luft zu, um die Leerlaufdrehzahl in der Kaltlaufphase zu erhöhen.
• 19. Leerlaufgemisch-Einstellschraube

Systemübersicht und Einspritzarten

Die dosierte Einspritzmenge sorgt für geringere Emissionen und einen niedrigeren Kraftstoffverbrauch. Die Einspritzung erfolgt in das Saugrohr vor den Ventilen durch ein autonomes hydromechanisches oder elektronisches System.

Drei Grundtypen

• Mechanisch: Kraftstoff wird durch Düsen eingespritzt, die ständig geöffnet sind, bei konstantem Druck.
• Elektromechanisch: Eine Weiterentwicklung, die eine elektronische Steuerung zur Anpassung des Kraftstoffdurchsatzes an verschiedene Betriebszustände nutzt.
• Elektronisch: Nutzt elektromagnetische Injektoren, deren Öffnungszeiten durch ein elektronisches Steuergerät basierend auf Sensordaten präzise geregelt werden.

Einspritzkonfigurationen

• Single-Point: Ein zentraler Injektor vor der Drosselklappe.
• Multi-Point: Ein Injektor pro Zylinder in der Nähe der Einlassventile.
• Direkteinspritzung: Ein Magnetventil pro Zylinder spritzt den Kraftstoff direkt in den Brennraum (Hochdrucksystem).
• Sequenziell: Die Injektoren arbeiten nacheinander.
• Gleichzeitig: Alle Düsen spritzen gleichzeitig.
• Semisequenziell: Injektoren werden paarweise aktiviert.

Vorteile

• Geringerer Verbrauch
• Mehr Leistung und bessere Beschleunigung
• Besserer Kaltstart
• Geringere Schadstoffemissionen

Elektronische Einspritzung mit Luftmengenmessung

Dieses System kombiniert die Lambda-Sonde mit einer Luftmengenmessung, um das Gemisch zu optimieren. Verschiedene Sensoren am Motor liefern Signale an das Steuergerät, um die Einspritzimpulse präzise an die aktuellen Motorbedingungen anzupassen.