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Common Rail (2. Generation)
| 1600 bar, Zumessventil im Niederdruck-Kreislauf |
Ab dem Jahr 2000 wird das System der 2. Generation von Bosch hauptsächlich bei den Marken BMW, Mercedes und Opel verbaut. Der Einspritzdruck ist jetzt auf ca. 1600 bar gestiegen. Die Dreikolben-
Hochdruckpumpe hat eine Zumesseinheit (im Bild ganz links) erhalten, die auf der Niederdruckseite die Kraftstoffzuteilung für den Pumpenraum begrenzt, was den Wirkungsgrad der Hochdruckpumpe erhöht. Die
Pumpe erzeugt nur noch so viel Hochdruck-Diesel, wie ihr durch das Ventil zugeteilt wird. Der Rest kommt der Schmierung und Kühlung der Pumpe zugute. Der Pumpe wird dann der volle Hub unter diesem hohen
Druck erspart, was deren Leistungsaufnahme und damit den Verbrauch senkt. So eine Dreikolbenpumpe kann schon mal bis zu 5 kW (7 PS) der Motorleistung kosten.
| Keine Kraftstoffkühlung mehr, Antrieb Hochdruckeinheit einfacher. |
Ein weiterer Vorteil ist der jetzt fehlende Kraftstoffkühler im Rücklauf. Das spart Herstellungskosten. Temperatur und Menge im Rücklauf konnten durch das Regulierventil gesenkt werden. Das Mengensteuerventil
kann je nach Hersteller verschiedene Namen besitzen: Zumessventil, Mengenregulierventil oder Zulaufdrossel. Die meisten der Hochdruckpumpen brauchen bei der Montage keine bestimmte, exakt einzuhaltende
Position zur Kurbelwelle oder Nockenwelle. Die Schwingungs-, Zug- und Druckbelastungen sind relativ geringer als z.B. bei der Pumpe-Düse. Positiv für den Wirkungsgrad ist für den Fahrzeughersteller die
Möglichkeit, die Pumpengröße je nach Hubraum zu variieren. So gibt es inzwischen Hochdruckpumpen mit 1 - 4 Kolben. Das Hochdruckventil am Rail könnte durch den Einbau des Mengensteuerventils eigentlich
entfallen, ist aber aus Sicherheitsgründen manchmal noch vorhanden.
| Höhere Spannung, zwei Einspritzungen, weichere Verbrennung |
Die Injektoren werden, wie bei der 1. Generation von Bosch, durch Magnetventile gesteuert. Es wird bei diesem System mit je einer Vor- und Haupteinspritzung gearbeitet. Die Voreinspritzung ergibt eine weichere
Verbrennung und einen milderen Druckanstieg im Zylinder, gut für die Laufkultur des Dieselmotors. Die Injektoren arbeiten statt mit 12V-Bordspannung mit ca. 50 bis 70 Volt, was die Injektoren schlagartiger öffnen
lässt. Die hohe Spannung wird von Kondensatoren im Steuergerät erzeugt. Gehalten werden die Magnetventile dann von getakteten 12 Volt. Die Injektoren wurden vom Hersteller mit einem Toleranzcode versehen.
Dieser ist von oben auf dem Injektor ablesbar und muss dem Steuergerät mitgeteilt werden. Offensichtlich spritzen einzelne Injektoren verschieden viel Kraftstoff ein, auch wenn Druck- und Öffnungsdauer gleich sind.
Nach einer genauen Prüfung direkt nach der Produktion wird der Code ermittelt. Natürlich kann mit dem Code nur der Hersteller etwas anfangen.
| Nacheinspritzung schon in Generation 2 realisiert. |
Gegen Ende der Zeit von Version 2 wird die Nachverbrennung im Partikelfilter akut. Hier kann Common Rail einen wichtigen Vorteil gegenüber z.B. Pumpedüse ausspielen, denn im Prinzip ist eine beliebig lange
Nacheinspritzung möglich. Bevor in Generation 3 die Mehrfacheinspritzung realisiert ist, wird eine optionale Einspritzung sehr spät nach OT noch mit Magnetventilen realisiert. Allerdings hat seit der Einführung dieser
Technik der Dieselmotor zum ersten Mal in seinem langen Leben mit Kraftstoffverdünnung im Motoröl zu kämpfen. 07/10
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