Automobil Injektoren Reparatur

Die älteren Autofahrer, die Sammler von entsprechenden Oldtimern und die Fahrer von zahlreichen angehenden Youngtimern können bestimmt etwas mit der sogenannten „Diesel-Gedenk-Minute“ anfangen. Gemeint ist damit die Zeit, die der Verbrennungsraum eines Diesels vorgeglüht werden muss, damit der Motor tatsächlich anspringt. Vor Jahrzehnten waren es tatsächlich noch Minuten, später dann wenige Sekunden. Moderne Dieselmotoren haben dieses „Problem“ nicht mehr.

Diese Motoren sind hoch technisiert und weiter entwickelt als Direkteinspritzer. Damit kommt aufgrund der baulichen und Nutzungseigenschaften auch ein anderes Wartungs- und Pflegeverhalten bei diesen Direkteinspritzern dazu. Insbesondere die Einspritzdüsen, hier Injektoren genannt, bedürfen Ihrer regelmäßigen Aufmerksamkeit. In und um Berlin herum sind wir ein auf Motorentechnik spezialisierter Meisterbetrieb. Sämtliche Arbeiten an Ihrem Dieselsystem führen wir in einer sehr hohen Qualität und zu attraktiven Preisen durch.

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Die Geschichte der Direkteinspritzung beim Diesel

Den Direkteinspritzer gibt es schon seit den 1948ern. Allerdings galt dessen Lauf als ruppig und laut, obwohl schon die damaligen Direkteinspritzer (DI) einen deutlich geringeren Kraftstoffverbrauch aufzeigten. Doch wie mit vielen anderen Dingen ist es auch in der Automobilentwicklung nicht anders. Gebaut wird, was die Verbraucher wollen. Über lange Jahrzehnte war der Kraftstoffverbrauch eher zweitrangig. Stattdessen war der Komfort unwahrscheinlich wichtig. Zu Komfort gehören damit dann aber auch Laufruhe des Motors und ein angenehmes Fahren. Das erschien den Autoherstellern über Jahrzehnte bei der Diesel-DI nicht möglich zu sein.

Die Äre der Direkteinspritzer im Pkw-Bereich beginnt

Doch mit dem aufkommenden Bewusstsein für die Umwelt als auch die Endlichkeit der fossilen Kraftstoffe fand auch bei den Verbrauchern ein Umdenken statt. Die ETH Zürich (Eidgenössische Technische Hochschule Zürich) startete in den 1970ern Versuche mit der Direkteinspritzung und näherte sich dem Thema über eine gemeinsame Einspritzleitung für alle Zylinder, der (Common) Rail. Die Diesel-Abteilung von General Motors ging bereits in den 1930ern den Weg über eine Ein-Stempel-Pumpe, das später als Pumpe-/Düse bezeichnete System. Zunächst war es bei Fahrzeugen von Volvo zu sehen, dann versprach sich Volkswagen deutliche Vorteile und eine Zukunftsperspektive davon. Über einige Jahre war dieses System tatsächlich dem Common-Rail-System überlegen. Heute jedoch überwiegen dessen Vorteile.

Das Prinzip der Direkteinspritzung

Bei einem herkömmlichen Dieselmotor muss der Diesel in eine Vorkammer eingespritzt werden. Da auch der Druck noch nicht so hoch sein konnte, musste eine zusätzliche Entzündungshilfe, die Vorglühanlage, gegeben werden. Durch das Prinzip der direkten Einspritzung in den Verbrennungsraum konnte darauf verzichtet werden. Voraussetzungen sind allerdings entsprechend hohe Drücke, da hier ebenfalls Hitze entsteht – durch den mechanischen Vorgang des Einspritzens. Gleichzeitig war das mechanisch (zumeist über Steuerkette oder Zahnriemen) gesteuerte herkömmliche Dieselsystem in der Einspritzung einfach viel zu ungenau. Die hohe Laufruhe und auch die enorme Leistungsausbeute werden erst durch eine mehrteilige Einspritzung ermöglicht.

Unterschiede Pumpe Düse und Common Rail

Bei einem herkömmlichen CR-Motor wird pro Arbeitstakt bis zu 5 Mal mit unterschiedlichen Drücken eingespritzt, um den Verbrennungsablauf buchstäblich aufzubauen und somit homogener und eben ruhiger zu gestalten. Die grundsätzlich notwendig hohen Drücke konnten für einige Zeit besser durch Pumpe-/Düse Systeme gewährleistet werden, da hier Drücke von bis zu 2.500 bar entstehen. Und ein möglichst hoher Druck bedeutet auch einen geringeren Kraftstoffverbrauch. Bedingt durch die Mechanik kann bei einem PD-System allerdings nur maximal drei Mal eingespritzt werden. Dazu kommt, dass die Bauweise des Motors erschwert wird. Im Vergleich zu einem CR-System ergibt sich in der Produktion ein Preisnachteil von rund 1.000 Euro.

Heute ist Common Rail führend

Der alleine war aber noch nicht ausschlaggebend dafür, dass sich Common Rail durchsetzen konnte. Dessen Drücke lagen anfangs bei maximal 2.000 bar. Erst im Lauf der Zeit konnte der Druck auf heute bis zu 3.000 bar angehoben werden. Damit hat das Pumpe-/Düse System letztendlich seine Berechtigung komplett verloren. Das hat auch Volkswagen verstanden. Inzwischen sind nahezu ausschließlich nur noch Common Rail Diesel zu finden. Einzig bei Lkws (zum Beispiel die Vierzylinder-Diesel beim Mercedes Atego) sind noch als Pumpe-/Düse ausgelegt.

Die hohen Anforderungen an das System und die Injektoren bei Common Rail

Ein weiteres Problem kam über viele Jahrzehnte hinzu: um eben einen sehr ruhigen und dennoch effizienten Lauf zu gewährleisten, benötigt der CR-Diesel mehrere Einspritzschübe mit aufbauendem Druck. Herkömmliche Schalter und Ventile würden jedoch eine gewaltige Stromspannung benötigen, um bei 3.000 bar noch schalten zu können. Daher geht man dem Prinzip des „Neutralisierens“ nach: man hält der Druck nach dem Ventil (an der Düsenschulter) einfach ebenfalls so hoch und schafft damit eine Druckneutralität. Dennoch werden noch immer Kondensatoren benötigt um die immer noch relativ hohe Spannung erzeugen zu können.

Bis zu 140 Volt Spannung werden benötigt

Die einzige Schaltung, die in Bruchteilen einer Sekunde mehrfach exakt öffnen und schließen kann, ist dabei die Piezoschaltung. Doch selbst sie benötigt noch bis zu 140 Volt (In-Line-Injektoren). Dann ermöglichen die Piezo-Aktoren (die Piezo-Kristalle) jedoch ein absolut exaktes Öffnen und Schließen. Nun lässt sich aber schon ableiten, dass diese moderne Einspritzanlage auch einige technische Anforderungen mit sich bringt, die hoch sind:

• extrem hoher Druckaufbau
  verhältnismäßig hohe Temperaturen durch die Einspritzung unter hohem Druck
  ein Berechnen der Einspritzmengen durch die Motorsteuerung kann nicht alle Fehler exakt zuordnen
  durch die geringen Maßtoleranzen „individuelle“ Injektoren

Aufgrund des hohen Drucks muss sehr hochwertiger Stahl verwendet werden. Die Toleranzen liegen bei 0,003 und 0,004 mm. Weil eine derart exakte Maßfertigung nicht möglich ist, werden die Injektorenteile danach zusammengebaut, wie sie am optimalsten in den Toleranzen liegen, also einzelnen überprüft. Anschließend werden die jeweiligen Arbeitsdrücke ermittelt und gehören zum Datenblatt eines jeden Injektors. Daher müssen die Daten entsprechen an die Motorsteuerung übermittelt werden. Durch den Druck entstehen hohe Temperaturen, also müssen die Injektoren gekühlt werden. Wegen der Anforderungen an die Umweltverträglichkeit müssen auch die Abgase nachgereinigt werden. Das heißt, noch im Ruß enthaltener Kraftstoff wird dem System über den Rußfilter wieder zugeführt.

Probleme am Common Rail Motor und an den Injektoren

Damit alles exakt geregelt wird, findet sich unter anderem an der Schwundscheibe eine Sensorik, welche das Drehmoment von jedem Zylinder genau feststellen kann. Entsprechend werden dann die Einspritzzeiten in Menge und zeitlich angepasst. Ist nun aber ein Injektor defekt oder undicht, erhält das System falsche Werte. Auch der rückgeführte Diesel gibt darüber keine Auskunft. Aus diesem Grund sind übrigens auch die dem Motorsteuergerät vorgeschalteten Tuningboxen so gefährlich: sie gaukeln dem Motor falsche Werte vor und die Steuerung versucht die vermeintlich schlechten Werte zu korrigieren. Das gesamte Zusammenspiel von Motorenmanagement, Einspritzung und Motorenlauf gerät damit restlos aus den Fugen.

Die Folgen sind meist schwerwiegender als der eigentliche Schaden

Undichte Injektoren, aber auch falsch vorgegebene Kraftstoffwerte können so zu einer höheren Einspritzmenge führen. Dadurch wird mehr Kraftstoff unkontrolliert verbrannt und kann die Temperaturen im Verbrennungsraum dramatisch erhöhen. Defekte Injektoren können den enormen Drücken nicht mehr gewachsen sein und förmlich platzen. Die Teile zerstören dann den Motor, weil sie direkt im Verbrennungsraum landen. Ebenso kann die Kühlung der Injektoren ausfallen, der Druck in der Rail nicht mehr stimmen oder ein Kondensator einen Defekt aufweisen.

Typische Schwachpunkte bei Direkteinspritzern und Injektoren

Allerdings treten diese Fälle nur ausgesprochen selten auf. Undichtigkeiten sind jedoch schon eher anzutreffen. Ebenso Verbrennungsrückstände an den Einspritzdüsen. Solche verkokten Injektoren können gereinigt werden. Dabei muss aber mit den richtigen Hilfsmitteln und Werkzeugen vorgegangen werden, weil die Toleranzen der einzelnen Maße eben so gering sind. Das bedeutet eine spezielle Ultraschallreinigung mit einem extra dafür konzipierten Reiniger. Anschließend muss der Injektor auf dem entsprechenden Leistungsprüftand getestet werden. Meist zeigen sich zunächst Verkokungen oder undichte Injektoren. Geplatzte Injektoren sind eher als Folge einer schlechten Injektorenwartung zu sehen, wenn die Laufleistungen schon entsprechend hoch sind.

Ihre Fachwerkstatt rund um Direkteinspritzung und Injektoren

Probleme am Common Rail Einspritzsystem oder den Injektoren schlagen sich in höherem Dieselverbrauch und einem lauteren Motor nieder. Auch kann der Motorenlauf unrund und ruckelig werden. Nicht immer sind diese Symptome jedoch wirklich durch einen Laien festzustellen. Daher empfehlen wir Ihnen stets, unsere Meisterwerkstatt aufzusuchen, wenn Sie in Berlin oder Brandenburg sind. Wir bieten Ihnen nicht nur erstklassige Preise. Vor allem ist unsere auf Motorentechnik (auch von Premiumfahrzeugen, Young- und Oldtimern) spezialisierte und zertifizierte freie Fachwerkstatt für die hohe handwerkliche Arbeitsqualität, die wir stets abliefern, bekannt.

In Berlin und Teilen Brandenburgs sind wir für Sie da

Kompromisse in der Qualität gibt es bei uns nicht. Nur die bestmöglichen Arbeitsergebnisse zählen für unser engagiertes Team. Außerdem können Sie sich immer auf von uns gemachte Aussagen bezüglich der Arbeitsdauer verlassen und entsprechend sicher planen. Gerne holen wir das Fahrzeug an einer von Ihnen genannten Adresse ab und liefern es auch dort wieder hin nach erfolgreicher Reparatur. Wir warten und reparieren Injektoren (Common Raul, Pumpe Düse) ebenso wie alle anderen herkömmlichen Saugdiesel und aufgeladenen Motoren (Kompressor, Turbolader).