Kraftstoffanlage

Kraftstoffbehälter und- Leitungen

Die Kraftstoffanlage des Dieselmotors besteht aus:

4 Kraftstoffbehälter

4 Kraftstoffleitungen

4 Kraftstoffförderpumpe

4 Kraftstofffilter

Der Kraftstoff wird durch die Saugleitung aus dem Tank von der Kraftstoff-förderpumpe angesaugt und durch Vor- und Feinfilter zum Saugraum der Ein-spritzpumpe gedrückt. Durch einen Pumpenkolben wird er danach zur Ein-spritzdüse gepresst und dort- fein zerstäubt- in den Brennraum eingespritzt.

Beim Transport des Kraftstoffs kann es zur Bildung von Luft- und Dampfblasen im Kraftstoff kommen. Befindet sich Luft im Kraftstoffsystem, so kann der Druck in der Einspritzleitung nicht aufbauen. Die Kraftstoffanlage muss entlüftet werden.

Kraftstoffbehälter

Der Kraftstoffbehälter besteht bei Nfz aus Gewichtsgründen oft aus Aluminium oder Kunststoff. Er muss korrisionsfest und bei doppelten Betriebsdruck dicht sein. Der gesetzlich vorgeschriebene Mindestwert beträgt 0,3 bar Überdruck.

In größeren Behältern werden häufig Schwallwände eingebaut, um die Verlagerung des Kraftstoffs beim Kurvenfahren, Bremsen und Anfahren zu vermeiden. An der tiefsten stelle des Tanks befindet sich die Ablassschraube.

Kraftstoffleitungen

Als Kraftstoffleitungen bei Nfz mit Dieselmotoren werden Stahlrohre (Hochdruck) oder Kunststoffleitungen (Niederdruck) verwendet

Bild 1 Kraftstoffanlage

1 Kraftstoffbehälter 2 Kraftstoff- Saugleitung

3 Kraftstoffförderpumpe 4 Kraftstoff- Zuflussleitung

(Niederdruckleitung)

5 Kraftstofffilter 6 Kraftstoff- Überströmleitung

(Rückleitung)

7 Einspritzpumpe 8 Kraftstoff- Einspritzleitung

(Hochdruckleitung)

9 Einspritzdüse

Kraftstoffförderpumpe

Die Kraftstoffförderpumpe transportiert den Kraftstoff vom Kraftstoffbehälter zur Einspritzpumpe. Ihre Aufgabe besteht darin, der Einspritzpumpe den Kraftstoff unter einem Druck von etwa 1 bis 2,5 bar zuzuführen. Bei den in Nfz häufig verwendeten Reiheneinspritzpumpen ist die Kraftstoffförderpumpe als Kolben-pumpe ausgeführt. Sie ist an die Einspritzpumpe angeflanscht und meistens mit einer Handpumpe zum Entlüften des Kraftstoffsystems ausgestattet.

Verteilereinspritzpumpen haben integrierte Förderpumpen, die als Flügelzellen-pumpen ausgeführt sind, oder getrennt angeordnete Membranpumpen, wie bei MAN DO 80 Motoren.

Kolbenpumpe

Die als Kolbenpumpe ausgeführte Kraftstoffförderpumpe fördert mittels eines Kolbens Dieselkraftstoff von der Saugseite (Leitung zum Saugrohr des Tanks) zur Druckseite (Leitung zum Saugraum der Einspritzpumpe). Angetrieben wird die Kraftstoffförderpumpe von einem Exzenter, der auf der Nockenwelle der Einspritzpumpe sitzt. Durch die Drehbewegung der Nockenwelle schiebt der Exzenter den Kolben über den Rollenstößel und den Druckbolzen nach innen (Bild 2). Der Kraftstoff wird über das Druckventil zum Druckraum gefördert. Das Saugventil bleibt dabei geschlossen. Das federbelastete Druckventil schließt sich am Ende des Hubes (Zwischenhub).

Beim Zurückweichen der Exzenterfläche bewegt sich der Kolben infolge der Federkraft zurück. Ein Teil des Kraftstoffs wird dabei aus dem Druckraum in Richtung Einspritzpumpe gefördert. Während eines Förderhubs wird gleichzeitig Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter durch das geöffnete Saugventil in den Saugraum gesaugt. Der Förderhub ist also gleichzeitig Saughub. An der Kraftstoffpumpe ist häufig ein Vorfilter in die Kraftstoffleitung eingebaut.

Bei zu hohem Druck auf der Druckseite der Pumpe kann die Kolbenfeder den Kolben nicht mehr völlig zurückdrücken: Förderhub und Fördermenge werden verkleinert. Je größer also der Druck in der Förderleitung ist, desto weniger Kraftstoff wird gefördert. Man spricht von elastischer Förderung. Die Leitungen können auf diese Weise gegen Überdruck geschützt werden.

Bild 2: Kraftstoffförderpumpe

A Zwischenhub B Förder- und Saughub

1 Nockenwelle 2 Antriebsexzenter 3 Rollenstößel

4 Druckbolzen 5 Druckraum 6 Kolben

7 Saugraum 8 Druckventil 9 Zulauf (Saugleitung)

10 Vorreiniger 11 Saugventil 12 Ablauf (Druckleitung)

Kraftstofffilter

Um Arbeitsweise und Lebensdauer der Dieseleinspritzanlage zu optimieren, ist die sorgfältige Reinigung des Dieselkraftstoffs unerlässlich. Die Bauteile der Ein-spritzpumpe und die Einspritz-düsen selbst sind mit einer Genauigkeit von wenigen Tausendstel Millimetern gefertigt. Kraftstofffilter müssen Verunreinigun-gen dieser Größenordnung ausfiltern, um die Funktionsweise des Einspritz-systems nicht zugefährden.

Die Folgen geringer Porosität durch verschmutzte Filter sind:

4 Ungünstige Verbrennung 4 Schlechtes Starten

4 Geringe Motorleistung 4 Unruhiger Lauf 4 Hoher Kraftstoffverbrauch

Nach Ablauf der vorgeschriebenen Wechselintervalle (ca. 30.000 km) muss der Filtereinsatz gewechselt werden.

Filtereinsatz

Hauptbestandteil des Kraftstofffilters ist der Filtereinsatz. Er besteht aus Spezial-papier, dessen Abscheidungsgrad von der Porosität, vom Papiergewicht und von

der Art der verwendeten fasern abhängt. Filter für Verteilereinspritzpumpen müssen eine maximale Porengröße von 4 bis 5 µm aufweisen. Bei allen anderen Arten von Einspritzpumpen genügen 8 µm. Je nach Form und Anordnung der Filtereinsätze unterscheidet man Stern- oder Wickeleinsätze. Beide Filterarten können mit Wasserabscheider und Filterheizung ausgestattet werden. Die Filter-heizung verhindert die Verstopfung durch Paraffinausscheidung.

Leitungsfilter

Leitungsfilter werden nur vor Verteilereinspritzpumpen eingesetzt. Sie besitzen häufig einen Wassersammelraum. Das im Kraftstoff vorhandene Wasser sammelt sich auf der Schmutzseite des Filterpapiers und scheidet auf der Reinseite ab. Der Maximal zulässige Wasserstand lässt sich über einen Sensor am Filterboden erkennen.

Boxfilter

Boxfilter sind für den Einsatz vor Reiheneinspritzpumpen vorgesehen. Der am Filterdeckel angeschraubte Wechselfilter besteht aus einem Blechgehäuse mit einem eingebauten Papierfiltereinsatz. Die Filterbox hat mehrere Zulaufbohrungen für den ungefilterten und eine Ablaufbohrung für den gefilterten Kraftstoff. Die Filterdeckel gibt es in unterschiedlicher Ausführung, unter anderem auch mit integrierter Handpumpe zum Entlüften des Kraftstoffsystems, was den Widerstart nach Leergefahrenem Tank oder einem Kraftstofffilterwechsel erleichtert.

Kraftstoff- Service- Center

Die modernen Motoren werden über ein Kraftstoff- Service- Center (KSC) statt herkömmlicher Boxfilter versorgt. Das KSC vereinigt den Vorreiniger, die Hand-förderpumpe und den Hauptfilter in einem kompletten Bauteil, wahlweise mit oder ohne Heizelement. Das Heizelement kann auch nachträglich problemlos nachgerüstet werden (Bild 3). Das Filterelement ist ohne Metallteile gefertigt und lässt sich umweltfreundlich entsorgen. Im Vergleich zu herkömmlichen Boxfiltern steht 50 % mehr Filterfläche zur Verfügung. Der Vorfilter ist auswechselbar.

Bild 3 Kraftstoff- Service- Center

1 Kraftstofffiltergehäuse 2 Handpumpe 3 Kraftstoffvorfilter

4 Niederdruckanschlüsse 5 Kraftstofffilterheizung optional 6 Hauptfilterelement

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