I | Saughub |
II | Vorhub |
III | Hubweg |
IV | Resthub |
2 | Hochdruckleitung |
3 | Druckrohranschlussstutzen |
4 | Injektorhalterkombination |
5 | Pumpenelement |
6 | Versorgungskanal |
7 | Magnetventil |
8 | Hochdruckkammer |
9 | Steuerkammer |
10 | Rücklaufkanal |
11 | Elektromagnet |
12 | Verankerungsplatte |
13 | Nadelventil |
14 | Einspritzdüse |
B | Kraftstoffzulauf |
C | Kraftstoffhochdruck |
D | Kraftstoffrücklauf |
W07.02-1011-76
Jede Einspritzeinheit wird von der Nockenwelle über einen Rollenstößel angetrieben und ist über eine kurze Hochdruckleitung (2) sowie über Druckrohranschlüsse (3) mit der Einspritzdüse (14) in der Injektorhalterkombination (4) verbunden.
In jeder Einspritzeinheit befindet sich ein sofort wirkendes Magnetventil (7), über das der Start des Pumpens geregelt und das Volumen gesteuert wird. Die Ansteuerung der Magnetventile erfolgt über das Motorsteuergerät (MR), das das Pumpenstart und -volumen entsprechend dem Betriebszustand des Motors berechnet, sobald der Motor gestartet wird, d. h. beim laufenden Motor.
Für jede Position der Nockenwelle treten in jeder Einspritzeinheit die folgenden Arbeitshübe auf:
Saughub (I)
Vorhub (II)
Hubweg (III)
Resthub (IV)
Diese Arbeitshübe bilden zusammen einen Arbeitstakt, der sich mit jeder Umdrehung der Nockenwelle an den entsprechenden Einspritzeinheiten wiederholt, bis der Motor abgestellt wird.
Sobald der Motor abgestellt wird, stoppt das Motorsteuergerät (MR) die Ansteuerung der Magnetventile. Die Einspritzeinheiten befördern den nahezu drucklosen Kraftstoff zur Rücklaufleitung des Kraftstoffniederdrucksystems und der Motor schaltet aus.
Die nachfolgend beschriebenen Vorgänge der einzelnen Arbeitshübe in einem Arbeitstakt gelten für alle Einspritzeinheiten.
Saughub (I)
Der Saughub (I) beginnt, sobald der Zenit des Nockens überschritten wird und das Pumpenelement (5) unter Druck von der Rückstellfeder absinkt.
Durch konstanten Kraftstoffüberdruck von ca. 2,0 bis 6,5 bar im Kraftstoffniederdrucksystem werden der Versorgungskanal (6) und das geöffnete Magnetventil (7) der Hochdruckkammer (8) mit Kraftstoff befüllt.
Die mit Kraftstoff gefüllte Hochdruckkammer (8) hat den gleichen Druck wie das Kraftstoffniederdrucksystem.
Vorhub (II)
Nach dem Saughub (I) bleibt das Pumpenelement (5) in der unteren Endstellung und die Impulsrolle der Einspritzeinheit wickelt sich über den Grundkreis des Nockens der Einspritzeinheit ab.
Erst wenn sich die Nockenwelle weiter dreht und das Pumpenelement (5) durch den ansteigenden Nocken der Einspritzeinheit nach oben bewegt wird, beginnt der Vorhub (II).
Durch die Aufwärtsbewegung des Pumpenelements (5) und des noch offenen (stromlosen) Magnetventils (7) wird zunächst Kraftstoff in die Hochdruckkammer (8) in die Steuerkammer (9) und anschließen in den Rücklaufkanal (10) gedrückt.
Hubweg (III)
Der Vorhub (II) ist beendet und der Hubweg (III) beginnt, sobald das Motorsteuergerät (MR) das Elektromagnet (11) an der Einspritzeinheit aktiviert. Das Elektromagnet (11) zieht die Verankerungsplatte (12) mit dem Nadelventil (13) an, das dann die Verbindung zwischen der Hochdruckkammer (8) und dem Rücklaufkanal (10) schließt.
Wenn das Magnetventil (7) geschlossen ist, wird der Kraftstoff in der Hochdruckkammer (8) durch die Aufwärtsbewegung des Pumpenelements (5) (Transportbeginn) zusammengedrückt.
Bei kontinuierlicher Aufwärtsbewegung des Pumpenelements (5) steigt der Druck in der Hochdruckkammer (8) sowie in der Leitung (2), im Druckrohranschluss (3) und in der Einspritzdüse (14) weiter an. Bei ca. 330 bar Druck öffnet sich die Einspritzdüse (14) und der Kraftstoff wird in den Brennraum (Einspritzbeginn) eingespritzt. Während der Einspritzung kann der Kraftstoffdruck bis auf 1800 bar ansteigen.
Solange sich das Pumpenelement (5) in Aufwärtsbewegung befindet und das Magnetventil (7) geschlossen bleibt, befindet sich die Einspritzeinheit im Hubweg (III). Die Stoppzeit des Magnetventils (7) bestimmt das Transportvolumen, d. h. die Einspritzung.
Resthub (IV)
Wenn die Aktivierung des Elektromagneten (11) unterbrochen wird, wird das Nadelventil (13) durch die Magnetventilfeder in seine Ausgangsstellung am Anschlagpuffer gedrückt. Das Magnetventil (7) sowie die Verbindung zwischen der Hochdruckkammer (8) und dem Rücklaufkanal (10) sind geöffnet. Damit sinkt der Kraftstoffdruck in der Hochdruckkammer (8) und in der Einspritzdüse (14) stark ab. Die Einspritzdüse (14) schließt sich und der Einspritzvorgang wird beendet (Transportende).
Der verbleibende Kraftstoff, der vom Pumpenelement (5) zum Nocken-Zenit der Einspritzeinheit befördert wird, wird durch die Steuerkammer (9) und den Rücklaufkanal (10) zum Kraftstoffniederdrucksystem wieder zurückgeführt.
Die Steuerkammer (9) wird als Expansionsraum für die Druckspitzen der Einspritzeinheit im Resthub benötigt. Dadurch wird der Einfluss auf den Druck benachbarter Einspritzeinheiten im Rücklaufkanal (10) vermieden.