Wie werden Kraftstoffeinspritzsysteme entwickelt und geprüft?
Bekanntermaßen hat die Einspritztechnik die Automotive-Industrie verändert und Autos schneller gemacht. Durch Kraftstoffeinspritzung werden zudem Verbrennungsmotoren sauberer und deutlich effizienter.
Weniger bekannt ist hingegen, wie diese äußerst präzisen, mit hohen Drücken arbeitenden Systeme funktionieren oder wie sie geprüft werden.
In diesem Artikel werden moderne Kraftstoffeinspritzsysteme und verschiedene erhältliche Prüfgeräte näher beschrieben.
Was ist Kraftstoffeinspritzung?
Bei den frühen Benzinmotoren wurden Vergaser verwendet, um dem Brennraum ein Benzin-Luft-Gemisch zuzuführen. Dabei musste der Vergaser ein genau abgestimmtes, verbrennungsfähiges Benzin-Luft-Gemisch erzeugen.
Allerdings ist die Vergasertechnologie aber nicht mehr zeitgemäß, der erste Vergaser wurde schon 1826 entwickelt. Es war daher nur eine Frage der Zeit, bis ein neueres, besseres System früher oder später den Vergaser ablösen würde. Und dieses neue System war die Einspritztechnik, die seit den 1980er Jahren den Vergaser nach und nach ersetzt hat.
Mit der Einspritztechnik werden zudem die Emissionen reduziert, da die Konzentration schädlicher Partikel geringer ist.
Von der mechanischen zur elektronischen Kraftstoffeinspritzung
Die ersten Kraftstoffeinspritzsysteme waren mechanisch. Aber wie bei vielen anderen Technologien auch, wurden im Laufe der Zeit Elektronikkomponenten aufgenommen, um eine bessere Steuerung zu ermöglichen.
In modernen Kraftstoffeinspritzsystemen werden Mikroprozessoren eingesetzt, die unter anderem auch den Druck des eingespritzten Kraftstoffs steuern.
Das Steuersystem funktioniert wie folgt:
- Ein Druckaufnehmer im Motor sendet kontinuierlich Feedback zum Druck des eingespritzten Kraftstoffs an den Mikroprozessor.
- Der Mikroprozessor nutzt diese Druckdaten (und andere Informationen wie Drehzahl, Last und weitere in einem Kennfeld hinterlegte Daten) in einem programmierten Algorithmus, um Menge und Druck zum Einspritzen des Kraftstoffs zu berechnen.
- Durch das kontinuierliche Feedback des Druckaufnehmers kann der Mikroprozessor die Kraftstoffeinspritzung verzögerungsfrei und äußerst präzise vorgeben.
Prüfen von Motoren mit Druckaufnehmern
Moderne Motoren sind daher auf präzise Druckregelysteme angewiesen, die sorgfältig geprüft werden müssen.
Die zum Prüfen der Motoren eingesetzten Vorrichtungen sind ebenfalls Druckaufnehmer, die allerdings auf die Rückmeldung an Kraftstoffeinspritzsystem, sondern auf Testen und Prüfen ausgelegt sind.
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