Pumpe-Düse

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Bei dem Pumpe-Düse System wird der Einspritzdruck für jeden Zylinder separat erzeugt. Das Pumpen- und Einspritzelement ist dabei kombiniert, so dass auf Einspritzleitungen verzichtet werden kann. Dadurch sind sehr hohe Drücke (>2.000 Bar) möglich, ohne dass Effekte auftretet, die bei einer Leitungsführung (Volumenerweiterung, Druckwellen) entstehen. Mittlerweile erreichen jedoch auch Common-Rail Systeme mit Einspritzleitungen diese Drücke.
Es wurde Ender der 1930 Jahre von der Dieselgruppe von GM, heute die Detroit Diesel Corporation entwickelt.

Prinzip

In der Regel sind diese Systeme wie folgt aufgebaut: Durch den Zylinderkopf und die Pumpenelemente zirkuliert der Kraftstoff. Früher durch einen Magnetschalter betätigt, heute über Piezoschalter, wird kurz vor dem Einspritzzeitpunkt die Zirkulation in der Pumpe durch Schliessen eines Ventil unterbrochen. Dort befindet sich jetzt der Kraftstoff der eingespritzt werden soll. Über die Motornockenwelle betätigt, wird ein Stößel in den Hochdruckraum der Pumpe gedrückt, wobei der Druck schnell und stark ansteigt. Ist ein bestimmter Druck erreicht, öffnet sich die Düse gegen eine Feder und der Kraftstoff wird fein zerstäubt eingespritzt. Durch öffnen des Ventils bricht der Druck schlagartig zusammen, was für eine optimale Verbrennung förderlich ist, die Feder schliesst die Düse wieder. Der Einspritzvorgang ist für diesen Zylinder beendet. Der Piezoschalter öffnet wieder, der Kraftstoff zirkuliert weiter.

Ein Vorteil dieser Technik ist, dass der Ausfall eines Pumpenelements nicht zwangsläufig den Stillstand des Motors bedeutet, so wie es bei nur einem Pumpenelement der Fall wäre. Ein Nachteil, gerade in Zeiten der zunehmend verschärften Abgasnormen ist, dass es nur einen kleinen Bereich gibt, in dem die Einspritzung gesteuert werden kann. Die hohen Druck- und Kraftbelastungen im Bereich der Pumpe-Düse Elemente müssen in die Motorkonstruktion, z.B. bei der Nockenwelle und deren Antrieb, berücksichtig werden.

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