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Diesel

 

Dieseleinspritzpumpen (2)

Verteilereinspritzpumpe

- Axialkolben (VE)

Mit mechanischer Regelung (kantengesteuert)

Die Verteilereinspritzpumpe unterscheidet sich grundsätzlich in Arbeitsweise und im Aufbau von der Reiheneinspritzpumpe.

Bei den Reihenpumpen ist für jeden Motorzylinder ein Pumpenelement vorhanden, die Verteilereinspritzpumpe hat nur einen Pumpenkolben für alle Motorzylinder.

Auch alle Zusatzaggregate wie Kraftstoffförderpumpe, Regler und automatischer Spritzversteller, die bei der Reihenpumpe außen angebracht werden, sind bei der VE-Pumpe integriert.

Hieraus ergibt sich bereits der wichtigste Vorteil: es ist eine kleinere und leichtere Bauweise der VE-Pumpe möglich.

Verteilereinspritzpumpe in Axialbauweise

Verteilereinspritzpumpe in Axialbauweise

1 Regler
2 Druckregelventil
3 Antriebswelle
4 Flügelzellenpumpe
5 Spritzversteller
6 Überströmdrossel
7 elektrisches Abschaltventil
8 Verteilerkopf
9 Hubscheibe

Die in die VE-Pumpe eingebaute Förderpumpe (= Flügelzellenpumpe) saugt den Kraftstoff aus dem Tank über ein Kraftstoff-Feinfilter und ein Überströmventil in den VE-Pumpeninnenraum.

Der Förderpumpendruck der Flügelzellenpumpe ist drehzahlabhängig, dieser Druck wird zur Betätigung des automatischen Spritzverstellers Kolben des Spritzverstellers geleitet. Die Regelung dieses Druckes übernimmt das Drucksteuerventil, das auch den überschüssigen Kraftstoff zur Saugseite der Flügelzellenpumpe zurückfließen lässt.

Hauptsächlich zur Entlüftung und Kühlung des Pumpeninnenraumes dient die Überströmdrossel. Auch kann hierüber Kraftstoff über die Rücklaufleitung (= Leckölleitung) zum Tank zurückfließen. Die Schmierung der gesamten VE-Pumpe erfolgt durch Kraftstoff, während bei der Reihenpumpe der Nockenwellenraum mit Motorenöl geschmiert wird.

Die VE-Pumpe wird vom Motor über Zahnräder oder Zahnriemen mit halber Motordrehzahl angetrieben. Der Pumpenkolben (= Verteilerkolben) wird von einer Hubscheibe betätigt, die so viele Nockenerhebungen hat wie der Motor Zylinder aufweist.

Die Hubscheibe wird über die Antriebswelle von einem Mitnehmerkreuz angetrieben und ist gezwungen, auf den radial angeordneten Rollen des Rollenringes abzulaufen. Hubscheibe und Verteilerkolben rotieren als drehstarre Einheit mit. Die reine Drehbewegung wird in eine Hub-Drehbewegung umgewandelt und zwangsläufig auf den Verteilerkolben übertragen. Der Rollenring kann um einen bestimmten, relativ geringen Bereich gedreht werden um den Einspritzbeginn verstellen zu können.

Systeme der VE-Pumpe Systeme der VE-Pumpe

1 Flügelzellenpumpe mit Druckregelventil: Kraftstoff ansaugen und im Pumpen-Innenraum Druck erzeugen

2 Hochdruckpumpe mit Verteiler: Einspritzdruck erzeugen, Kraftstoff fördern und auf die Motorzylinder verteilen

3 Mechanischer Drehzahlregler: Drehzahl regeln, Fördermenge im Regelbereich verändern

4 Elektrisches Abstellventil ELAB: Kraftstoffzufuhr unterbrechen

5 Spritzversteller: Förderbeginn in Abhängigkeit von der Drehzahl und (zum Teil) von der Last verstellen

Förderung:

Ablauf der Kraftstoffförderung

Ablauf der Kraftstoffförderung

Der Verteilerkolben besitzt oben  axiale Einlasssteuerschlitze, (= Anzahl Zylinder) im Bereich der Hochdruckkanäle aber nur einen Auslasssteuerschlitz. Wird der Kolben gedreht, kommt ein Einlasssteuerschlitz über die Füllbohrung. Da in diesem Moment der Auslasssteuerschlitz zwischen zwei Auslasskanälen steht, kann mit Pumpeninnenraumdruck Kraftstoff in den Hochdruckraum strömen.

 

Beim Förderhub hat sich der Kolben weitergedreht und damit die Füllbohrung verschlossen. Der Auslasssteuerschlitz ist jetzt geöffnet und steht über den Hochdruckkanal, Druckventil, Einspritzleitung mit der Einspritzdüse in Verbindung. Es wird also Kraftstoff gefördert.

 

Die Förderung ist beendet, wenn die Abregelbohrung (durchgehende Querbohrung im Pumpenkolben) den Regelschieber verlassen hat. Der zuerst unter hohem Druck stehende Kraftstoff kann jetzt über diese Abregelbohrung in den Pumpeninnenraum abströmen. Der Hochdruck fällt dabei schnell ab.

 

Nach Überschreitung des OT wird der Kolben mit Hubscheibe durch Federn in Richtung UT bewegt und damit die Abregelbohrung durch den stehenden Regelschieber wieder verschlossen. Der Auslasssteuerschlitz hat den Hochdruckkanal ebenfalls verschlossen, der nächstfolgende Einlasssteuerschlitz die Füllbohrung geöffnet, so dass ein neuer Füllvorgang beginnen kann.

 

Regelung

Die Bewegungen des Fahrpedals werden über Bowdenzug und Hebelmechanismus auf den Regelschieber übertragen . Der Regelschieber gleitet auf dem Verteilerkolben.

Regelvorgang VE-Pumpe
Regelvorgang VE-Pumpe

Bei kleinem Kraftstoffbedarf (Leerlauf) wird, abhängig von der Stellung des Regelschiebers, die Abregelbohrung (7) früher, bei großem (Kaltstart, Volllast) später freigegeben.

 

Zur Regelung der Leerlauf- bzw. Höchstdrehzahl des Motors dient ein Fliehkraftregler, der über ein Zahnradpaar von der Pumpenwelle angetrieben wird und über die Reglermuffe den Regelschieber beeinflusst.

(Bild: Startstellung)

Weitere Einzelheiten wie Spritzverstellung, Kaltstartbeschleunigung usw. wird hier aus Platzgründen nicht weiter beschrieben. Bei Interesse empfehle ich die einschlägige Fachliteratur. 

Die mechanische kantengesteuerte Verteilereinspritzpumpe wurde später durch magnetventilgesteuerte Varianten abgelöst.

Video über Montage und Einstellarbeiten am 1,6 l Saugdieselmotor mit Verteilereinspritzpumpe (CAV)



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von Johannes Wiesinger

bearbeitet: 28.02.2015

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