Reiheneinspritzpumpe PE

 

Reiheneinspritzpumpe

 

Die Reiheneinspritzpumpe PE hat eine eigene Nockenwelle und für jede Einspritzdüse ein Einzelpumpenelement. Für jeden Zylinder des Motors wird Kraftstoff über eine eigene Hochdruckleitung zur jeweiligen Einspritzdüse gefördert.

 

Die vom Motor angetriebene Nockenwelle der PE steuert die Einspritzvorgänge in den einzelnen Einspritzdüsen. Der Hub der Pumpenkolben ist unveränderlich. Die Fördermengenregelung erfolgt über Steuerkanten.

 

Zur Schmierung der beweglichen Pumpenteile ist die Reiheneinspritzpumpe an den Schmierölkreislauf des Motors angeschlossen.

 

Mechanisch geregelte Einspritzung (Schema PE)

 

 

 

1          Kraftstoffbehälter                        2          Kraftstoff- Saugleitung

 

3          Kraftstoffförderpumpe      4          Kraftstoff- Zuflussleitung                                                                                      (Niederdruckleitung)

 

5          Kraftstofffilter                             6          Kraftstoff- Überströmleitung

                                                                        (Rückleitung)

7          Kraftstoff- Einspritzleitung           8          Düsenhalter mit Einspritzdüse

            (Hochdruckleitung

 

 

9          Mechanisch geregelte Reiheneinspritzpumpe

 

10         Spritzversteller                           11         Drehzahlgeber

 

 

Mechanische Einspritzregelung

 

Je nach Motorleistung müssen die Parameter zur Kraftstoffeinspritzung in den Brennraum des Dieselmotors angepasst werden. Bei der mechanischen Einspritzregelung übernimmt diese Funktion der Regler im Zusammen wirken mit einem mechanischen Spritzversteller.

 

Drehzahlgeber

 

Die Hauptaufgabe des Drehzahlgebers ist die Begrenzung der Enddrehzahl des Dieselmotors. Es gibt keine festen Regelstangeneinstellungen, bei denen der Dieselmotor seine Leerlaufdrehzahl konstant hält. Deshalb muss der Regler bei Veränderung der Drehzahl für eine Anpassung der eingespritzten Kraftstoffmenge sorgen. Je nach Regeltätigkeit unterscheidet man:

 

            4         Enddrehzahlregler

 

            4         Leerlauf-Enddrehzahlregler

 

            4         Alldrehzahlregler (früher: Verstellregel)

 

            4         Stufendrehzahlregler

 

Durch das Verschieben der Regelstange bei Einspritzung verändert der Regler die zu den Einspritzdüsen geförderte Kraftstoffmenge.

 

Die Stellung des Fahrpedals wird dabei durch einen Geber an das Stellwerk übermittelt. Der Pedalweg wird vom Steuergerät unter Berücksichtigung der Drehzahl in einen bestimmten Regelstangenweg umgesetzt; die erforderliche Kraftstoffmenge wird eingestellt. Der Regler bestimmt also die Fördermenge.

 

Mechanischer Spritzversteller

 

Der mit zunehmender Drehzahl größer werdende Zündverzug verschiebt den Brennbeginn auf später und verschlechtert die Leistung des Dieselmotors. Um diesen Effekt auszugleichen, benutzt man einen Spritzversteller. Er dient zur Regelung des Einspritzzeitpunkts und bewirkt bei zunehmender Drehzahl eine Vorverlegung des Förderbeginns durch Verdrehung der Nockenwelle der Einspritzpumpe im Vergleich zur Kurbelwelle.

 

Der mechanische Spritzversteller arbeitet mit Fliehgewichten. Bei zunehmender Drehzahl wandern die Fliehgewichte nach außen und ermöglichen der Pumpennockenwelle eine kleine Verdrehung. Bei der maximalen Verdrehung der Einspritzpumpen- Nockenwelle um 8° wird der Förderbeginn aller Einzelpumpenelemente und damit der Einspritzbeginn in allen Zylindern des Motors um 4° kW vorverlegt.

 

Erste Reiheneinspritzpumpe PE von Bosch

 

1          Nockenwelle                  2          Rollenstößel                  3          Zahnsegment    

 

4          Regelstange                  5          Zulaufanschluss 6          Pumpenzylinder

 

7          Regelhülse                    8          Druckleitungsanschluss

 

9          Druckventil                    10         Ölpegel             11         Pumpenkolben

 

Einzelpumpenelement

 

Die Reiheneinspritzpumpe PE fördert den Dieselkraftstoff von den Einzelpumpenelementen durch separate Druckleitungen zu den Einspritzdüsen am Motor.

 

Die Kolben der Einzelpumpenelemente sind drehbar angeordnet und mit hoher Genauigkeit in Pumpenzylinder eingepasst. Im Pumpenzylinder befinden sich je nach Bauart eine oder zwei Zulaufbohrungen. Die zweite Zulaufbohrung bezeichnet man als Steuerbohrung. Die Bohrungen verbinden den Saugraum mit dem Hochdruckraum.

Förderprinzip eines PE-Einzelpumpenelements

 

 

A          Saughub                       B          Förderhub                      C          Resthub                           

UT        Unterer Totpunkt            OT        Oberer Totpunkt

 

1          Pumpengehäuse der Reiheneinspritzpumpe (PE)

 

2          Pumpenzylinder des PE- Einzelpumpenelements 3          Saugraum        

 

4          Zulaufbohrung    5          Steuerbohrung

 

6          Pumpenkolben des PE- Einzelpumpenelements   7          Hochdruckraum 

8          Druckventil                    9          Hochdruckleitung zur Einspritzdüse

 

10         Längsnut                       11         Steuerkante

 

Kraftstoffförderung

 

Jedes PE-Einzelpumpenelement fördert den Kraftstoff zu jeweils einer Einspritzdüse. Die Kraftstoffförderung geschieht in drei Phasen:

                               

4         Saughub: Der Pumpenkolben befindet sich unten. Die Zulaufbohrungen     sind offen. Der Dieselkraftstoff strömt vom Saugraum (Zuleitung von der       Kraftstoffförderpumpe) in den Hochdruckraum des Pumpenzylinders.

 

4         Förderhub: Nachdem der Pumpenkolben die Zulaufbohrungen      verschlossen hat, beginnt der Förderhub. Im Verlauf der Hubbewegung          steigt der Druck so weit an, dass sich das Druckventil öffnet und Kraftstoff zur Einspritzdüse gefördert wird.

 

4         Resthub: Wenn das untere Ende der Steuerkante im Pumpenkolben die    Steuerbohrung im Pumpenzylinder erreicht, endet der Förderhub. Der            Kraftstoff wird durch die Längsnut zurück in den Saugraum gedrückt. Nach             erreichen des OT wird während der Abwärtsbewegung des Pumpenkolbens

            die Zulaufbohrung wieder geöffnet. Es entsteht Unterdruck, Kraftstoff wird   angesaugt, ein neuer Zyklus der Kraftstoffförderung beginnt.

 

Fördermengenregelung 

 

Der Regler einer Reiheneinspritzpumpe PE bewirkt über das Verschieben der Regelstange eine Drehung des Pumpenkolbens und stellt so die erforderliche Fördermenge gleichzeitig in allen PE- Einzelpumpen ein.

Der Kraftstoff fließt je nach Stellung des Pumpenkolbens, über eine senkrechte Längsnut an den schrägen Steuerkanten entlang zurück in den Saugraum. Die Fördermenge ist somit nach Drehwinkel des Pumpenkolbens zwischen Null- und Volllast stufenlos regulierbar.

  

Druckventile

 

Zwischen dem Hochdruckraum des PE- Einzelpumpenelements und der Druckleitung zum Zylinder sitzen je nach Einspritzbedingungen zusätzliche Druckventile. Sie sorgen für ein exaktes Beenden des Einspritzvorgangs und verhindern ein Nachtropfen an der Einspritzdüse.

Durch Nachtropfen würde dem Brennraum nicht zerstäubter Kraftstoff zu falschen Zeitpunkt zugeführt. Übermäßige Rauchbildung sowie schlechte Verbrennung wären die Folge.

Die wesentlichen, derzeit gebräuchlichen Druckventil-Bauarten sind das Gleich­raumventil und das Gleichdruckventil. In beiden Bauarten dämpft eine zusätzliche Drossel die an der Einspritzdüse teilreflektierte Druckwelle und verhindert somit einerneutes Öffnen (Nachtropfen) der Einspritzdüse.

 

Fördermengenregelung der Reiheneinspritzpumpe PE

 

 

A          Vollförderung                 B          Teilförderung                  C          Nullförderung

 


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