KIM II Kapitel 18: Common-Rail-System

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Author:
toebber
ID:
279454
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KIM II Kapitel 18: Common-Rail-System
Updated:
2014-07-23 03:48:18
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KIM
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KIM II Kapitel 18: Common-Rail-System
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  1. Was sind die wesentlichen Komponenten eines Common-Rail-Systems? Was ist ihre Funktion?
    • Komponenten:
    • Niederdruckteil: für die Niederdruckförderung des Kraftstoffes
    • Kraftstoffbehlter
    • Förderpumpe mit Vorfilter (Versorgung der Hochdruckpumpe mit genügend Kraftstoff in jedem Betriebszustand)
    • Niederdruckkraftstoffleitung für Zu- und Ablauf
    • Kraftstofffilter
    • Niederdruckbereich der Hochdruckpumpe
    • Hochdruckteil: Hochdruckerzeugung, Kraftstoffverteilung, Kraftstoffzumessung
    • Hochdruckpumpe mit Elementabashcaltventil und Druckregelventil zur Bereitstellung von genügend Kraftstoff (verdichtet) in alle Betriebszuständen
    • Mengenregelung -> Magnetventil dosiert Kraftstoffmenge, die der Hochdruckpumpe zugeführt wird -> Volumenstromregelventil
    • Hochdruckspeicher (Rail) zur Speicherung des Kraftstoffes bei hohem Druck und zur Dämpfung von Druckschwingungen (Einspritzung, Pumpen) durch das Railvolume
    • Raildrucksensor zur Messung des aktuellen Raildrucks mit ausreichender Genauigkeit und liefern eines Spannungssignals an das Steuergerät
    • Druckbegrenzungsventil zur Begrenzung des maximalen Drucks im Rail (Verbindung zum Rücklauf)
    • Durchflussbegrenzer zur Verhinderung des unwahrscheinlichen Falles einer Dauereinspritzung eines Injektors
    • Injektor zur Einspritzung (Spritzbeginn und Einspritzmenge) (elektrisch)
  2. Skizziere sie ein Common-Rail-System mit allen notwendigen Bauteilen.
  3. Wo liegen die Vor- und Nachteile des Common-Rail-Systems gegenüber den nockenbetriebenen Systemen?
    Vorteile: höhere Flexibilität durch -> großer Einsatzbereich, hoher Einspritzdruck, Variabler Spritzbeginn, Möglichkeit zur Vor- Haupt- und Nacheinspritzung, an Betriebszustand angepasster Einspritzdruck
  4. Skizzieren sie den Injektor eines Common-Rail-Systems und erläutern sie die Funktionsweise. Was sind die Schwachstellen des Systems?


  5. Wie ist ein Piezoinjektor aufgebaut und welche Schwachstellen weist er auf?
    • Schnellere Schaltzeit als Magnetventil
  6. Wieso ist bei Piezoinjektoren ein sogenannter hydraulischer Umsetzer notwendig?
    Ausgleich von eventuell vorhandenem Spiel z.B. durch Wärmedehnung
  7. Skizzieren sie eine Kraftstoffmengengeregelte Hochdruckpumpe (Common-Rail) mit allen notwendigen Komponenten und erläutern sie das System.


  8. Welche gegenläufigen Anforderungen sind bei der Dimensionierung des Fuel-Rails zu beachten?
    • kleines Fuel-Rail -> schneller Druckaufbau
    • großes Fuel-Rail -> Ausgleich von Druckschwingungen; konstanter Druck im gesamten Rail
  9. Wie wird beim elektrischen Kurzschluss dem Dauereinspritzen einer Düse mechanisch vorgebeugt? Beschreiben sie das Bauteil. Wie wird bei neueren Systemen auf rein elektronischem Wege vorgegangen?
    • Durchflussbegrenzer:

    Bei einer Dauereinspritzung sinkt der Druck auf der Auslassseite und der Kolben des Durchflussbegrenzers wird gegen die Federkraft nach unten gedrückt und verschließt so die Zufuhr
  10. Wieso benötigt ein Common-Rail-System eine Durchflussbegrenzung?
    • Um den unwahrscheinlichen Fall einer Dauereinspritzung zu verhindern.
    • Sollte der Injektor defekt sein und dauerhaft einspritzen, verschließt der Durchlaufbegrenzer den Zulauf zum Injektor und verhindert so eine Dauereinspritzung
  11. Welche Aufgabe hat beim Piezo-Injektor
    a) der hydraulische Koppler
    b) das Servoventil?
    • a) hydraulischer Koppler: Spielausgleich
    • b) Servoventil: berührungslose Düsennadelsteuerung
  12. Wesentliche Komponenten des Investors sind die Zulauf- und die Ablaufdrossel. Welche Funktionen haben diese jeweils? Was passiert, wenn
    a) die Zulaufdrossel vergrößert wird (reduzierte Drosselwirkung)
    b) die Ablaufdrossel vergrößert wird
    c) beide Drosseln im gleichen Verhältnis vergrößert werden?
    • Zulaufdrossel: Zulauf von Hochdruckraum zu Steuerraum
    • Ablaufdrossel: Ablauf von Steuerraum zu obrerem Steuerraum
    • Zulaufdrossel kleiner als Ablaufdrossel um schnellen Druckabbau an der Nadel zu gewährleisten
    • Zulaufdrossel vergrößern: langsameres Öffnen der Nadel; schnelleres Schließen der Nadel
    • Ablaufdrossel vergrößern: schnelles Öffnen aber höhere Kräfte am Aktor; langsames Schließen
    • beides im gleichen Verhältnis vergrößern: schnelles Öffnen und schließen an Möglichkeiten des Aktors anpassen -> max Durchmesser

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