P2.1, 2_Krafstoffversorgung
Diagnostiker, P2.1_2_Krafstoffversorgung
Diagnostiker, P2.1_2_Krafstoffversorgung
Was ist die Hauptaufgabe der Kraftstoffversorgung?
- Versorgung der Injektoren unter allen Bedingungen
- konstanter Druck
- dampfblasenfrei
- pulsationsarm
Nenne die Hauptbauteile der Kraftstoffversorgung
- Tank
- Pumpe
- Filter
- Rail
- Druckregler
- Einspritzventile
Warum muss der Kraftstoff dampfblasenfrei sein?
- Dampf ist kompressibel → Druckeinbruch
- Einspritzmenge ungenau
- Startprobleme
Wann merkt der Kunde Probleme der Kraftstoffversorgung?
- Volllast
- Beschleunigung
- hohe Drehzahl
- kalter Motor
Wie wird die Förderleistung geprüft in der Werkstatt?
- Messbecher + Zeit
- im Rücklauf messen
Was sind typische Fördermengen?
- Faustregel:
- bis 1.8l: 60-100l/h
- bis 2.5l: 90-120l/h
- ab 2.5l: 120-200l/h
Was können Ursachen für zu geringe Förderleistung sein?
- Filter verstopft
- Pumpe defekt
- Spannung zu niedrig
- Leitung geknickt
Wie muss sich der Haltedruck verhalten?
- Motor abgestellt:
- Der Druck sollte nach ca. 30 - 60 s nicht unter 1 bar des gemessenen Systemdruckes sinken
- nach ca. 5 min. noch mindestens 50% des Wertes betragen
- --> Herstellervorschriften beachten!
Was sind mögliche Ursachen bei Druckverlust nach Abstellen des Motors?
- Rückschlagventil defekt
- Druckregler defekt
- Injektor undicht
Was gibt es für Kraftstoffförderarten?
- Inline (in der Leitung):
- Bei Rollenzellenpumpen, Saughöhe möglichst klein halten (Trockenlaufen)
- Inline mit Vorförderpumpe:
- Vorfördermenge auf Förderpumpe abgestimmt
- Inline mit externem Entgasungstopf
- externer Entgasungstopf ermöglicht eine dampfblasen freie Versorgung der Kraftstoffpumpe
- In Tank mit Rücklauf:
- Kraftstoffpumpe, Tankschwimmer und z.T. Drall- oder Schlin gertopf (mit Entgasungsfunktion) bilden heute oft eine Einheit.
- In Tank ohne Rücklauf (Return Less Fuel System, RLFS)
- Der Kraftstoffdruckregler (2) ist üblicherweise im Kraftstoffbe hälter oder in dessen Nähe angebracht.
Was sind Vor- und Nachteile von RLFS?
- Vorteile:
- Kein warmer Rücklauf
- weniger HC-Emissionen und Dampfblasenbildung.
- Der Aktivkohlenfilter kann dadurch kleiner ausgeführt werden
- Ab Euro 3
- Nachteile:
- Verteilerrohr wird nicht gespült.
- Der Treibstoff kann dadurch im Rohr sehr schnell warm werden (70-80 °C)
- grosse Verdampfung, wenn der Haltedruck sinkt.
- Die Aufrechterhaltung des Druckes ist somit sehr entscheidend.
- Verteilerrohr wird nicht gespült.
Welche Systeme bei Benzin-Direkteinspritzsystemen sind bekannt?
- Niederdruck:
- dauerfördene System (mit mechanischem Druckregler)
- dauerfördernde Systeme mit umschaltbarem Niederdruck (Umschaltung gesteuert über ein Absperrventil)
- bedarfgeregelte Systeme (PWM oder Frequenz gesteuerte Kraftstoffpumpe)
- Hochdruck:
- dauerfördernde Systeme (mit Drucksteuerventil am Rail)
- bedarfsgeregelte Systeme (mit Mengensteuerventil an der Hochdruckpumpe)
Was ist die Aufgabe des Entgasungstopf?
- trennt Luft/Dampf
- liefert blasenfreien Kraftstoff
Erkläre die Funktion einer Saugstrahlpumpe?
- nutzt Venturi-Effekt
- 2 Eingänge, 1 Ausgang
- Durch die Förderung von Kraftstoff durch die Pumpe entsteht im 2. Eingang ein Unterdruck, was ebenfalls Kraftstoff nachzieht
- fördert Kraftstoff zwischen Tankhälften
Was für unterschiedliche Pumpenarten gibt es?
- Verdrängerpumpe
- arbeitet mit Volumenänderung
- Rollenzellenpumpe
- Innenzahnradpumpe
- Schraubenpumpen
- Strömungspumpen
- beschleunigt den Kraftstoff und schleudert ihn in den Auslasskanal
- Peripheralpumpe
- Seitenkanalpumpe
- Impellerpumpe
- Saugstrahpumpe
- Nutzt Venturi-Effekt
- kein Trockenlaufen
Was sind die Eigenschaften einer Rollenzellenpumpe?
- hoher Druck möglich (6.5 bar)
- laut
- verschleissanfällig
- schlechte Saugleistung
- braucht Überdruckventil
- pulsierende Förderung
Was sind die Eigenschaften einer Innenzahnradpumpe?
- zuverlässig
- leise
- ausreichender Druck
- Benötigt Überdruckventil --> Begrenzung des maximalen Druckes
- Pulsierende Förderung
- Was sind die Eigenschaften einer Schraubenpumpe?
- Gleichmässige Förderung
- Überdruck für heutige Einspritzanlagen ausreichend
- Günstiger Preis
- Kontinuierliche Vergrösserung und Verkleinerung des Arbeitsraumes --> keine Pulsationen
- Sehr geräuscharm
- (Diese Pumpen wurde speziell für Oberklassenfahrzeuge entwickelt)
Was sind die Eigenschaften einer Peripheralpumpe?
- Praktisch pulsationsfreie Förderung
- Unempfindlich auf Trockenlauf
- Sehr geräuscharm
- Überdruck für heutige Saugrohreinspritzanla gen ausreichend
- Fördert durch Zentrifugalkraft
- Heute: Förderdruck bis zu 6 bar möglich
Was sind die Eigenschaften einer Seitenkanalpumpe?
- Praktisch pulsationsfreie Förderung
- Unempfindlich auf Trockenlauf
- Sehr geräuscharm
- Geringer Überdruck, wird meist als Vorförderpumpe oder als 1. Stufe einer 2-stufigen Kraftstoffpumpe angewendet.
- Bei der Serieschaltung von zwei Turbinen pumpen kann ein ausreichender Druck für eine Zentraleinspritzung erreicht werden (z.B. Multec, Systemdruck 0,75 bar).
- Heute: Förderdruck bis zu 2 bar
- Einsatz bei aktuellen Systemen als Füllpumpe
Was sind die Eigenschaften einer Impellerpumpe?
- Kontinuierlicher Förderstrom
- keine Pulsation
- einfacher Pumpaufbau
- Drücke bis 5 bar
- empfindlich bei Trockenlauf
Warum braucht GDI Hochdruck?
- Einspritzung direkt in Brennraum
- kurze Zeitfenster
- bessere Zerstäubung
Was sind die Druckbereiche eines Hochdrucksystems?
- 30–120 bar (alt)
- bis 200+ bar (neu)
Was ist der Unterschied von dauerfördernd vs. bedarfsgeregelt?
- dauerfördernd → Überschuss wird zurückgeführt
- bedarfsgeregelt → nur benötigte Menge
Was für unterschiedliche Hochdruckpumpen gibt es?
- Axialkolbenpumpe
- Kostengünstig
- Radialkolbenpumpe
- lange Lebensdauer
- hoher Wirkungsgrad
- geringer Platzbedarf
- Kosteneffizient
- Reihenpumpe
- grosser Platzbedarf nötig
Was ist der Unterschied eines Mengenregelventils zum Druckregelventil?
- Mengenregelventil:
- regelt den Zulauf
- regelt Fördermenge der Hochdruckpumpe
- Druck im Rail nur so hoch wie nötig
- Druckregelventil
- regelt den Rücklauf
- Druck im Rail höher als nötig
- regelt den Raildruck und entsprechend die Rücklaufmenge
Was gibt es für eine Sicherheitsfunktion im Hochdrucksystem?
- Druckbegrenzungsventil
→ verhindert Überdruck
Bei welchem Druck startet ein direkteingespritzter Motor?
- Ca. 60 Bar ist jedoch abhängig von Motor
Was gibt es für verschiedene Bauarten von Einspritzventilen?
- Top-Feed
- Einspritzventil wird axial durchströmt.
- Dadurch ergibt sich ein re lativ grosses Sacklochvolumen.
- Jedes Ventil braucht einen Anschlussstecker.
- Die Problematik dieses Ventils ist die grosse Menge des Kraftstoffs.
- Bottom-Feed
- Einspritzventil wird vom Kraftstoff umspült.
- Das Einspritzventil wird mit zwei O-Ringen direkt im Kraftstoff-Verteilerrohr eingebaut.
- Pro Verteilerrohr ist nur ein Anschlussstecker nötig.
- Weiniger Dampfblasen aufgrund des kleinen Sacklochvolumens sowie der guten Kühlung
- gutes Heissstart- und Heisslaufverhalten
- Geringe Bauhöhe des Moduls
Warum kommen die Hersteller wieder weg von Schichtladung?
- Kein Wandfilm im Brennraum
- Keine Reinigung
- Verkokung der Ventile
- Aufwändiger Abgasnachbehandlung notwendig
Was ist die Drallklappe und wann ist die geschlossen und offen?
- Offen (beide Kanäle offen), im Homogenbetrieb, eher Volllast
- Geschlossen (ein Kanal geschlossen), im Schichtladebetrieb, Heterogenbetrieb, Teillast
- Durch die höhere Luftgeschwindigkeit, ergibt es eine höhere Füllung des Zylinders
- Mehr Drehmoment vorhanden
Warum benötigen neuere Fahrzeuge eigentlich keine Drosselklappe mehr?
- Steuerbare Einlass-Ventile
- Ventilhub kann gesteuert werden
Warum werden dennoch Drosselklappen verbaut?
- Unterdruck erzeugen im Saugrohr für den Bremskraftverstärker
Wie kann ich prüfen, ob trotz Hoch- und Niederdruck, überhaupt eingespritzt wird?
- Kerze raus und riechen
- Mittels Abgastester die HC Werte überprüfen
- HC Werte über 200 HC
Warum müssen Injektoren beim Einbau abgeglichen werden?
- Fertigungstoleranzen der Injektoren
- Löcher unterschiedlich
- Nadelhub aufgrund Piezo-Schichten
- Blindwiderstand der Spulen bei Induktiv-Injektoren
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Cartes-fiches
Was ist die Hauptaufgabe der Kraftstoffversorgung?
- Versorgung der Injektoren unter allen Bedingungen
- konstanter Druck
- dampfblasenfrei
- pulsationsarm
Nenne die Hauptbauteile der Kraftstoffversorgung
- Tank
- Pumpe
- Filter
- Rail
- Druckregler
- Einspritzventile
Warum muss der Kraftstoff dampfblasenfrei sein?
- Dampf ist kompressibel → Druckeinbruch
- Einspritzmenge ungenau
- Startprobleme
Wann merkt der Kunde Probleme der Kraftstoffversorgung?
- Volllast
- Beschleunigung
- hohe Drehzahl
- kalter Motor
Wie wird die Förderleistung geprüft in der Werkstatt?
- Messbecher + Zeit
- im Rücklauf messen
Was sind typische Fördermengen?
- Faustregel:
- bis 1.8l: 60-100l/h
- bis 2.5l: 90-120l/h
- ab 2.5l: 120-200l/h
Was können Ursachen für zu geringe Förderleistung sein?
- Filter verstopft
- Pumpe defekt
- Spannung zu niedrig
- Leitung geknickt
Wie muss sich der Haltedruck verhalten?
- Motor abgestellt:
- Der Druck sollte nach ca. 30 - 60 s nicht unter 1 bar des gemessenen Systemdruckes sinken
- nach ca. 5 min. noch mindestens 50% des Wertes betragen
- --> Herstellervorschriften beachten!
Was sind mögliche Ursachen bei Druckverlust nach Abstellen des Motors?
- Rückschlagventil defekt
- Druckregler defekt
- Injektor undicht
Was gibt es für Kraftstoffförderarten?
- Inline (in der Leitung):
- Bei Rollenzellenpumpen, Saughöhe möglichst klein halten (Trockenlaufen)
- Inline mit Vorförderpumpe:
- Vorfördermenge auf Förderpumpe abgestimmt
- Inline mit externem Entgasungstopf
- externer Entgasungstopf ermöglicht eine dampfblasen freie Versorgung der Kraftstoffpumpe
- In Tank mit Rücklauf:
- Kraftstoffpumpe, Tankschwimmer und z.T. Drall- oder Schlin gertopf (mit Entgasungsfunktion) bilden heute oft eine Einheit.
- In Tank ohne Rücklauf (Return Less Fuel System, RLFS)
- Der Kraftstoffdruckregler (2) ist üblicherweise im Kraftstoffbe hälter oder in dessen Nähe angebracht.
Was sind Vor- und Nachteile von RLFS?
- Vorteile:
- Kein warmer Rücklauf
- weniger HC-Emissionen und Dampfblasenbildung.
- Der Aktivkohlenfilter kann dadurch kleiner ausgeführt werden
- Ab Euro 3
- Nachteile:
- Verteilerrohr wird nicht gespült.
- Der Treibstoff kann dadurch im Rohr sehr schnell warm werden (70-80 °C)
- grosse Verdampfung, wenn der Haltedruck sinkt.
- Die Aufrechterhaltung des Druckes ist somit sehr entscheidend.
- Verteilerrohr wird nicht gespült.
Welche Systeme bei Benzin-Direkteinspritzsystemen sind bekannt?
- Niederdruck:
- dauerfördene System (mit mechanischem Druckregler)
- dauerfördernde Systeme mit umschaltbarem Niederdruck (Umschaltung gesteuert über ein Absperrventil)
- bedarfgeregelte Systeme (PWM oder Frequenz gesteuerte Kraftstoffpumpe)
- Hochdruck:
- dauerfördernde Systeme (mit Drucksteuerventil am Rail)
- bedarfsgeregelte Systeme (mit Mengensteuerventil an der Hochdruckpumpe)
Was ist die Aufgabe des Entgasungstopf?
- trennt Luft/Dampf
- liefert blasenfreien Kraftstoff
Erkläre die Funktion einer Saugstrahlpumpe?
- nutzt Venturi-Effekt
- 2 Eingänge, 1 Ausgang
- Durch die Förderung von Kraftstoff durch die Pumpe entsteht im 2. Eingang ein Unterdruck, was ebenfalls Kraftstoff nachzieht
- fördert Kraftstoff zwischen Tankhälften
Was für unterschiedliche Pumpenarten gibt es?
- Verdrängerpumpe
- arbeitet mit Volumenänderung
- Rollenzellenpumpe
- Innenzahnradpumpe
- Schraubenpumpen
- Strömungspumpen
- beschleunigt den Kraftstoff und schleudert ihn in den Auslasskanal
- Peripheralpumpe
- Seitenkanalpumpe
- Impellerpumpe
- Saugstrahpumpe
- Nutzt Venturi-Effekt
- kein Trockenlaufen
Was sind die Eigenschaften einer Rollenzellenpumpe?
- hoher Druck möglich (6.5 bar)
- laut
- verschleissanfällig
- schlechte Saugleistung
- braucht Überdruckventil
- pulsierende Förderung
Was sind die Eigenschaften einer Innenzahnradpumpe?
- zuverlässig
- leise
- ausreichender Druck
- Benötigt Überdruckventil --> Begrenzung des maximalen Druckes
- Pulsierende Förderung
- Was sind die Eigenschaften einer Schraubenpumpe?
- Gleichmässige Förderung
- Überdruck für heutige Einspritzanlagen ausreichend
- Günstiger Preis
- Kontinuierliche Vergrösserung und Verkleinerung des Arbeitsraumes --> keine Pulsationen
- Sehr geräuscharm
- (Diese Pumpen wurde speziell für Oberklassenfahrzeuge entwickelt)
Was sind die Eigenschaften einer Peripheralpumpe?
- Praktisch pulsationsfreie Förderung
- Unempfindlich auf Trockenlauf
- Sehr geräuscharm
- Überdruck für heutige Saugrohreinspritzanla gen ausreichend
- Fördert durch Zentrifugalkraft
- Heute: Förderdruck bis zu 6 bar möglich
Was sind die Eigenschaften einer Seitenkanalpumpe?
- Praktisch pulsationsfreie Förderung
- Unempfindlich auf Trockenlauf
- Sehr geräuscharm
- Geringer Überdruck, wird meist als Vorförderpumpe oder als 1. Stufe einer 2-stufigen Kraftstoffpumpe angewendet.
- Bei der Serieschaltung von zwei Turbinen pumpen kann ein ausreichender Druck für eine Zentraleinspritzung erreicht werden (z.B. Multec, Systemdruck 0,75 bar).
- Heute: Förderdruck bis zu 2 bar
- Einsatz bei aktuellen Systemen als Füllpumpe
Was sind die Eigenschaften einer Impellerpumpe?
- Kontinuierlicher Förderstrom
- keine Pulsation
- einfacher Pumpaufbau
- Drücke bis 5 bar
- empfindlich bei Trockenlauf
Warum braucht GDI Hochdruck?
- Einspritzung direkt in Brennraum
- kurze Zeitfenster
- bessere Zerstäubung
Was sind die Druckbereiche eines Hochdrucksystems?
- 30–120 bar (alt)
- bis 200+ bar (neu)
Was ist der Unterschied von dauerfördernd vs. bedarfsgeregelt?
- dauerfördernd → Überschuss wird zurückgeführt
- bedarfsgeregelt → nur benötigte Menge
Was für unterschiedliche Hochdruckpumpen gibt es?
- Axialkolbenpumpe
- Kostengünstig
- Radialkolbenpumpe
- lange Lebensdauer
- hoher Wirkungsgrad
- geringer Platzbedarf
- Kosteneffizient
- Reihenpumpe
- grosser Platzbedarf nötig
Was ist der Unterschied eines Mengenregelventils zum Druckregelventil?
- Mengenregelventil:
- regelt den Zulauf
- regelt Fördermenge der Hochdruckpumpe
- Druck im Rail nur so hoch wie nötig
- Druckregelventil
- regelt den Rücklauf
- Druck im Rail höher als nötig
- regelt den Raildruck und entsprechend die Rücklaufmenge
Was gibt es für eine Sicherheitsfunktion im Hochdrucksystem?
- Druckbegrenzungsventil
→ verhindert Überdruck
Bei welchem Druck startet ein direkteingespritzter Motor?
- Ca. 60 Bar ist jedoch abhängig von Motor
Was gibt es für verschiedene Bauarten von Einspritzventilen?
- Top-Feed
- Einspritzventil wird axial durchströmt.
- Dadurch ergibt sich ein re lativ grosses Sacklochvolumen.
- Jedes Ventil braucht einen Anschlussstecker.
- Die Problematik dieses Ventils ist die grosse Menge des Kraftstoffs.
- Bottom-Feed
- Einspritzventil wird vom Kraftstoff umspült.
- Das Einspritzventil wird mit zwei O-Ringen direkt im Kraftstoff-Verteilerrohr eingebaut.
- Pro Verteilerrohr ist nur ein Anschlussstecker nötig.
- Weiniger Dampfblasen aufgrund des kleinen Sacklochvolumens sowie der guten Kühlung
- gutes Heissstart- und Heisslaufverhalten
- Geringe Bauhöhe des Moduls
Warum kommen die Hersteller wieder weg von Schichtladung?
- Kein Wandfilm im Brennraum
- Keine Reinigung
- Verkokung der Ventile
- Aufwändiger Abgasnachbehandlung notwendig
Was ist die Drallklappe und wann ist die geschlossen und offen?
- Offen (beide Kanäle offen), im Homogenbetrieb, eher Volllast
- Geschlossen (ein Kanal geschlossen), im Schichtladebetrieb, Heterogenbetrieb, Teillast
- Durch die höhere Luftgeschwindigkeit, ergibt es eine höhere Füllung des Zylinders
- Mehr Drehmoment vorhanden
Warum benötigen neuere Fahrzeuge eigentlich keine Drosselklappe mehr?
- Steuerbare Einlass-Ventile
- Ventilhub kann gesteuert werden
Warum werden dennoch Drosselklappen verbaut?
- Unterdruck erzeugen im Saugrohr für den Bremskraftverstärker
Wie kann ich prüfen, ob trotz Hoch- und Niederdruck, überhaupt eingespritzt wird?
- Kerze raus und riechen
- Mittels Abgastester die HC Werte überprüfen
- HC Werte über 200 HC
Warum müssen Injektoren beim Einbau abgeglichen werden?
- Fertigungstoleranzen der Injektoren
- Löcher unterschiedlich
- Nadelhub aufgrund Piezo-Schichten
- Blindwiderstand der Spulen bei Induktiv-Injektoren
