Common-Rail-System in Dieselmotoren - Überprüfung des Funktionsprinzips

1936 taucht erstmals ein Dieselmotor in einem Serien-Pkw von Mercedes-Benz auf. Jetzt haben moderne Dieselmotoren ein völlig anderes Design, und Common Rail ist für ihre Arbeit verantwortlich. Was ist das? Auf diese Weise kann der Antrieb mit Kraftstoff versorgt werden. Im Gegensatz zu Ottomotoren basieren Dieselmotoren seit langem auf der Direkteinspritzung von Dieselkraftstoff in den Brennraum. Das Common Rail ist eine der neuesten Konstruktionen und ein Meilenstein in der Entwicklung von Selbstzündungsmotoren. Wie es funktioniert? Lesen Sie unseren Artikel!

Dieseleinspritzsystem – Entwicklungsgeschichte

Bei den frühen Kompressionszündungseinheiten wurde Kraftstoff zusammen mit Luft in den Zylinder eingespritzt. Dafür waren Luftkompressoren verantwortlich. Im Laufe der Zeit wurden immer genauere und effizientere Hochdruck-Kraftstoffpumpen entwickelt und Vorkammern mit indirekter Einspritzung für die Herstellung von Automotoren verwendet. Weitere Lösungen: 

• Federdüsen;
• Einspritzpumpe;
• Piezo-Injektoren;
• elektromagnetische Düsen;
• Batterie-Kraftstoffsystem.

Im Text werden wir natürlich über den letzten sprechen, d.h. über das Common-Rail-System.

Dieselmotor mit Einspritzpumpe - das Funktionsprinzip des Systems

Vorab ist festzuhalten, dass die Zündung bei Dieselmotoren unter hohem Druck erfolgt und keinen Fremdfunken benötigt, wie es bei Ottomotoren der Fall ist. Ein extrem hohes Verdichtungsverhältnis ist Voraussetzung, und der Kraftstoff muss unter enormem Druck zugeführt werden. Die Einspritzpumpe kann in Abschnitte unterteilt werden, um einem bestimmten Zylinder Kraftstoff zuzuführen. Mit einem Verteilerkolben erzeugte er eine Dosis, die über separate Kraftstoffleitungen im Kopf verteilt wurde.

Vorteile der Verwendung eines Dieselmotors

Warum lieben Benutzer Dieselaggregate? Erstens bieten diese Motoren eine sehr gute Arbeitskultur bei niedrigem Kraftstoffverbrauch (im Vergleich zu Ottomotoren). Sie erreichen vielleicht nicht so beeindruckende Pferdestärken, aber sie erzeugen ein hohes Drehmoment. Es setzt bereits bei niedrigen Drehzahlen ein, sodass es möglich ist, die Aggregate in diesen unteren Drehzahlbereichen zu halten. Auch Common-Rail-Motoren und andere Arten der Dieseleinspritzung sind extrem langlebig.

Das Common-Rail-System – was unterscheidet es von seinen Vorgängern?

Bei den bisher verwendeten Dieselmotoren arbeiteten die Injektoren unter der Kontrolle der Einspritzpumpe. Einige Ausnahmen waren Pumpeninjektoren, die mit Kolben kombiniert sind, die für die Erzeugung des Kraftstoffdrucks verantwortlich sind. Die Common-Rail-Einspritzung funktioniert anders und verwendet eine Schiene, die Rail genannt wird. Darin sammelt sich Kraftstoff unter sehr hohem Druck (über 2000 bar) und die Einspritzung erfolgt nach Erhalt eines an die Düse angelegten elektrischen Signals.

Common Rail – was gibt es dem Motor?

Wie wirkt sich ein solcher Zyklus der Kraftstoffeinspritzung in den Brennraum auf den Antrieb aus? Der Vorteil ergibt sich aus dem Anstieg des Kraftstoffdrucks, der in den Zylinder eingespritzt wird. Mit fast 2000 bar an der Düse können Sie einen nahezu perfekten Kraftstoffnebel erzeugen, der sich perfekt mit Luft vermischt. Die elektronische Steuerung des Nadelhubmoments ermöglicht auch die Nutzung von Injektionsphasen. was sind Sie?

Common-Rail-Motor und Einspritzzeitpunkt

Moderne Common-Rail-Motoren haben mindestens 5 Einspritzstufen. Bei den fortschrittlichsten Motoren sind es 8. Welche Folgen hat diese Art der Kraftstoffversorgung? Die Aufteilung der Einspritzung in Phasen weicht den Motorlauf auf und beseitigt das charakteristische Klopfen. Dies ermöglicht auch eine gründlichere Verbrennung des Gemischs, was zu einer höheren Motoreffizienz führt. Außerdem entstehen weniger NOx-Stoffe, die im Laufe der Jahre in Dieselmotoren auf verschiedene Weise eliminiert wurden.

Geschichte der Common-Rail-Motoren

Die ersten Common-Rail-Einspritzmotoren wurden von Fiat in Pkw eingeführt. Dies waren JTD-gekennzeichnete Einheiten, die die Abgasnormen Euro 3 erfüllten.Obwohl es sich um einen innovativen Motor handelte, war er sehr gut konstruiert und erwies sich als zuverlässig. Heute werden die Einheiten 1.9 JTD und 2.4 JTD auf dem Sekundärmarkt hoch geschätzt, obwohl mehr als 24 Jahre seit der Markteinführung des ersten Common-Rail-Fiat vergangen sind.

Common Rail in Lkw-Motoren

Allerdings war Fiat nicht der erste Hersteller der Welt, der ein Common-Rail-Fahrzeug auf den Markt brachte. Dieses Auto wurde von der Marke Hino produziert. Dies ist ein japanisches Unternehmen, das Lastwagen herstellt und Toyota untersteht. In ihrem Ranger-Modell war ein 7,7-Liter (!)-Aggregat verbaut, das dank moderner Einspritzung 284 PS leistete. Die Japaner führten diesen Truck 1995 ein und schlugen Fiat um 2 Jahre.

Direkteinspritzung – Common-Rail-Diesel und Kraftstoffqualität

Hier zeigt sich einer der Nachteile dieser Art von Design. Dies ist eine außergewöhnlich hohe Empfindlichkeit der Injektoren gegenüber der Qualität des Kraftstoffs. Selbst kleinste Verunreinigungen, die der Kraftstofffilter nicht auffangen kann, können die Löcher verstopfen. Und dies sind mikroskopische Dimensionen, da der Druck des Kraftstoffs nicht die Gestaltung größerer Perforationen erzwingt. Daher jeder Eigentümer автомобиль Mit Common Rail müssen Sie sich um das Nachtanken von Dieselkraftstoff an bewährten Stationen kümmern. Vorsicht ist auch bei hoher Sulfatierung des Kraftstoffs geboten, die sich nachteilig auf die Einspritzdüsen auswirkt.

Das Common-Rail-System im Motor und seine Nachteile

Einer der bereits erwähnten Nachteile besteht darin, dass Sie bei dieser Art der Kraftstoffversorgung des Motors gezwungen sind, Kraftstoff höchster Qualität zu kaufen. Bei Aggregaten mit anderen Kraftstoffsystemen ist in der Regel bei jedem 2. oder 3. Motorölwechsel ein Kraftstofffilterwechsel erforderlich. Mit Common Rail können Sie nicht so lange warten. Die Ölpflege ist teurer, weil man fast jedes Mal zu einem neuen Filter greifen muss.

Common-Rail-Dieselkraftstoff und Wartungskosten

Auch deshalb sollten Sie bei diesen Dieseln auf die Qualität des Kraftstoffs achten. Die Regenerierung inklusive Reinigung der Common-Rail-Injektoren kostet etwa 10 Euro pro Stück. Wenn ein Austausch notwendig ist, werden Sie leider eine sehr unangenehme Überraschung erleben. Die Kosten für ein Exemplar können sogar 100 Euro übersteigen. Es kommt natürlich auf das jeweilige Automodell an. Im schlimmsten Fall müssen Sie 4 Stück bezahlen. Bei V6- oder V8-Motoren erhöht sich der Betrag entsprechend.

Wie lange halten Common-Rail-Injektoren?

Diese Frage ist für Käufer von Autos aus dem Zweitmarkt von großem Interesse. Nichts Ungewöhnliches. Schließlich wollen sie in naher Zukunft ein Auto kaufen, das ohne Injektionsregeneration auskommt. Die Hersteller gehen davon aus, dass Common-Rail-Injektoren etwa 200 bis 250 Kilometer ohne Pannen zurücklegen. Das sind natürlich Schätzungen, an denen man sich nicht halten kann. Bei vielen Autos ist diese Laufleistung längst überschritten, und es gibt noch keine offensichtlichen Pannenerscheinungen. Bei anderen Autos kommt es vor, dass man nach 100 oder etwas mehr Laufleistung eine Düse oder sogar den ganzen Satz wechseln muss.

Wie erkennt man Schäden an Common-Rail-Injektoren?

Es ist nicht so einfach wie bei älteren Gerätetypen. Neue Dieselmotoren haben viele Systeme, die die Qualität der Abgase verbessern (einschließlich DPF). Dieses System verhindert, dass ein Großteil der Abgase nach außen entweicht. Somit kann ein undichter Common-Rail-Injektor zu einer erhöhten Rauchentwicklung führen. Bei Fahrzeugen ohne DPF könnte dies ein Zeichen für einen beschädigten Injektor sein. Ein weiteres alarmierendes Symptom sind Schwierigkeiten beim Starten des Common-Rail-Motors nach längerer Inaktivität, insbesondere bei winterlichen Bedingungen. Der Betrieb des Geräts ändert sich und der Motor selbst gibt stärkere Vibrationen und unnatürliche Geräusche ab. Eine eindeutige Antwort kann durch Überprüfung auf Überlauf oder Diagnose im Dienst gegeben werden.

Wie pflegt man Common-Rail-Injektoren in einem Motor? Verwenden Sie nur bewährten Kraftstoff, wechseln Sie regelmäßig den Kraftstofffilter und experimentieren Sie nicht mit „Wunder“-Flüssigkeitsprodukten, die Injektoren regenerieren sollen. Ihre Verwendung kann für den beabsichtigten Zweck kontraproduktiv sein. Die Pflege Ihrer Düsen verlängert deren Lebensdauer und Sie können die nicht so niedrigen Austauschkosten vermeiden.