HOME

Technik: Sprechen Sie Diesel?

Wer sich mit dem Thema Diesel befasst, kommt um Fachbegriffe nicht herum. Wir haben für Sie einige Grundbegriffe zusammengefasst.

Wer sich mit dem Thema Diesel befasst, kommt um Fachbegriffe nicht herum. Wir haben für Sie einige Grundbegriffe zusammengefasst.

Vorkammer-Motor

Vor der Einführung der CDI Common-Rail-Technik setzte Mercedes-Benz beim Dieselmotor auf das Prinzip Vorkammer. Hierbei handelt es sich um ein System, das aus zwei miteinander verbundenen Brennräumen besteht. Neben dem eigentlichen Zylinder verfügt der Vorkammer-Motor über einen zweiten Raum, in den auch die Glühkerze ragt. In diese Vorkammer, die ungefähr ein Drittel des Brennraums ausmacht, wird der Diesel eingespritzt. Die Verbrennung erfolgt dort jedoch nur teilweise. Die Flamme wird über Kanäle in den Hauptbrennraum gedrückt. Vorteil: weiches Verbrennungsgeräusch

Wirbelkammer-Motor

Beim Verdichten, dem 2. Arbeitstakt des Viertaktprinzips, wird die Luft vom Zylinder fast komplett über einen Verbindungskanal in die kugelförmige Wirbelkammer gedrückt. Dadurch entstehen Turbulenzen, in die der Dieselkraftstoff eingespritzt wird. Das brennende Luft-Diesel-Gemisch dehnt sich aus und strömt wieder in den Zylinder zurück. Das Arbeitsgeräusch ist härter als beim Vorkammermotor. Es ist ebenfalls eine Glühkerze erforderlich.

Diesel-Direkteinspritzung

Kraftstoff wird über eine Einspritzdüse mit mehreren feinen Löchern direkt in den Zylinder eingesprüht. Das Gemisch bildet sich in der Luft, es ist keine Kaltstarthilfe nötig. Nachteil ist das harte Verbrennungsgeräusch.

Was heute von Dieselmotoren in Bezug auf Leistung, Drehmoment, Verbrauch und Laufruhe erwartet wird, ist nur mit elektronisch gesteuerten (EDC = Electronic Diesel Control) Hochdruck-Einspritzsystemen machbar. Generell gilt: je feiner sich die Kraftstoffzuteilung dosieren lässt, desto geringer der Verbrauch und desto weniger Schadstoffe fallen an. Zudem sinkt das Geräuschniveau.

Der Fahrer des Ford Mustang macht ganz schön auf dicke Hose

Radialkolben-Verteilereinspritzung

Diese Technik kommt beispielsweise bei Opel, Nissan oder den V6-TDI-Motoren von Volkswagen zum Einsatz. Der Einspritzdruck steigt, abhängig von der Motordrehzahl, auf bis zu 1.750 bar. Die Treibstoffmenge lässt sich mit einem elektronischen Steuergerät und Hochdruck-Magnetventilen pro Einspritzzyklus flexibel auf eine Haupt- (Main Injection) und eine Voreinspritzung (Pilot Injection) verteilen. Folge: eine weichere Verbrennung und ein geringeres Motorengeräusch.

Common-Rail-Einspritzung

Die Common-Rail-Technologie wird aktuell von 15 Automobilherstellern weltweit verwendet. Minis wie der Smart sind genauso damit ausgerüstet wie die V8-Luxusdiesel von BMW. Fiat entwickelte die Technik gemeinsam mit Bosch zur Serienreife. Inzwischen befindet sich die zweite Generation dieser Einspritztechnik auf dem Markt, die Drücke bis zu 1.600 bar ermöglicht. Dieses Multijet Common-Rail erlaubt derzeit je eine Vor-, Haupt-, und Nacheinspritzung. Neue Injectoren mit Piezo-Technik sollen bald fünf Zuteilungsphasen je Einspritzvorgang ermöglichen.

Bis zu zwei Voreinspritzungen vor der Haupt-Kraftstoffmenge reduzieren dann die Entstehung von Weiß- und Blaurauch nach dem Kaltstart und senken das Geräuschniveau. Die auf die Haupteinspritzung folgende Nacheinspritzung minimiert die Russemission, eine weitere hilft - falls vorhanden - den Rußpartikelfilter zu reinigen.

Das Common-Rail-System besteht aus drei einzelnen Bauteilen:

1.

Eine Hochdruckpumpe baut den zur Einspritzung benötigten Druck auf. Derzeit setzt sich die zweite Generation mit bis zu 1.600 bar durch.

2.

Das Rail (engl. für Schiene) ist der Druckspeicher, der je nach Motorenhersteller eine unterschiedliche Form haben kann. Renault setzt beim 1.5 dCi-Triebwerk beispielsweise einen kugelförmigen Speicher ein. Ein Regelventil hält die im Rail befindliche Kraftstoffmenge und damit den Druck konstant.

3.

Die Kraftstoff-Einspritzventile, Injektoren genannt, sind direkt an das Rail angeschlossen. Der Kraftstoff wird über eine Düsennadel dosiert, die von einem Magnetventil gesteuert wird. Öffnet sich das Ventil, sinkt der Druck im Injektor etwas, die Verschlussnadel der feinen Austrittsöffnung hebt sich und der Kraftstoff schießt in den Brennraum.

Pumpe Düse-Einheit

Die mit PD abgekürzte Technik wurde gemeinsam von Bosch und Volkswagen entwickelt. Einspritzpumpe und -düse sind zu einer Einheit zusammengefasst, die sich an jedem einzelnen Zylinder befindet und von der Nockenwelle angetrieben wird. Pumpe-Düse-Technik liefert die derzeit höchsten Einspritzdrücke von über 2.000 bar. Der Einspritzyklus ist in eine Vor- und Haupteinspritzung unterteilt.

Holger Schilp, planbar
Themen in diesem Artikel

Wissenscommunity