Kein anderes Einspritzsystem wird so viel-seitig verwendet wie die Reiheneinspritz-pumpen – der „Klassiker der Dieselein-spritztechnik“. Dieses System wurde ständigweiterentwickelt und an das entsprechendeEinsatzgebiet angepasst. Deshalb werdenauch heute noch zahlreiche Varianten einge-setzt. Die besondere Stärke dieser Pumpenist ihre Robustheit und Wartungsfreund-lichkeit.

Anwendungsgebiete

Die Einspritzanlage versorgt den Diesel-motor mit Kraftstoff. Dazu erzeugt die Ein-spritzpumpe den zum Einspritzen benötig-ten Druck und stellt die gewünschte Kraft-stoffmenge zur Verfügung. Der Kraftstoffwird über die Hochdruckleitung zur Ein-spritzdüse gefördert und in den Brennraumdes Motors eingespritzt. Die Verbrennungs-vorgänge im Dieselmotor hängen in ent-scheidendem Maße davon ab, in welcherMenge und auf welche Weise der Kraftstoffdem Brennraum zugeführt wird. Die wich-tigsten Kriterien sind hierbei:� der Zeitpunkt und die Zeitdauer der

Kraftstoffeinspritzung,� die Kraftstoffverteilung im Brennraum,� der Zeitpunkt des Verbrennungsbeginns,� die zugeführte Kraftstoffmenge je Grad

Kurbelwellenwinkel und � die Gesamtmenge des zugeführten Kraft-

stoffs entsprechend der gewünschtenMotorleistung.

Die Reiheneinspritzpumpe wird in mittlerenund schweren Nkw-Motoren und entspre-chenden Schiffs- und Stationärmotorenweltweit eingesetzt. Ihre Steuerung erfolgtentweder über einen mechanischen Dreh-zahlregler und einen fallweise angebautenSpritzversteller oder ein elektronisches Stell-werk (Tabelle 1, nächste Doppelseite).

Im Gegensatz zu allen anderen Einspritz-systemen wird die Reiheneinspritzpumpeüber den Motorölkreislauf geschmiert. Des-halb kommt sie auch mit minderen Kraft-stoffqualitäten zurecht.

Ausführungen

Standard-Reiheneinspritzpumpe

Das derzeitig produzierte Spektrum derStandard-Reiheneinspritzpumpen umfasstzahlreiche Pumpentypen (siehe Tabelle 1,nächste Doppelseite). Sie werden für Diesel-motoren mit 2 ... 12 Zylindern eingesetztund decken damit einen Motorleistungs-bereich von 10 bis 200 kW pro Zylinder ab(siehe auch Tabelle 1 im Kapitel „Diesel-Einspritzsysteme im Überblick“). DieseReiheneinspritzpumpen finden sowohl fürdirekteinspritzende Motoren (DI) als auchfür Kammermotoren (IDI) Verwendung.

Je nach Einspritzdruck, Einspritzmenge undEinspritzdauer stehen folgende Ausführun-gen zur Verfügung:� M für 4 ... 6 Zylinder bis 550 bar,� A für 2 ... 12 Zylinder bis 750 bar,� P3000 für 4 ... 12 Zylinder bis 950 bar,� P7100 für 4 ... 12 Zylinder bis 1200 bar,� P8000 für 6 ... 12 Zylinder bis 1300 bar,� P8500 für 4 ... 12 Zylinder bis 1300 bar,� R für 4 ... 12 Zylinder bis 1150 bar,� P10 für 6 ... 12 Zylinder bis 1200 bar,� ZW(M) für 4 ... 12 Zylinder bis 950 bar,� P9 für 6 ... 12 Zylinder bis 1200 bar und � CW für 6 ... 10 Zylinder bis 1000 bar.Im Nutzfahrzeugbereich wird hauptsächlichder Typ P eingebaut.

Hubschieber-Reiheneinspritzpumpe

Zu den Reiheneinspritzpumpen zählt auchdie Hubschieber-Reiheneinspritzpumpe(Typbezeichnung H), bei der außer der För-dermenge auch der Förderbeginn verändertwerden kann. Die „H-Pumpe“ wird miteinem elektronischen Regler RE gesteuert,der zwei Stellwerke besitzt. Dieses Systemermöglicht die Regelung von Spritzbeginnund Einspritzmenge mithilfe von zweiRegelstangen und macht damit den auto-matischen Spritzversteller überflüssig.Folgende Ausführungen stehen zur Ver-fügung:� H1 für 6 ... 8 Zylinder bis 1300 bar und� H1000 für 5 ... 8 Zylinder bis 1350 bar.

Systemübersicht der Reiheneinspritzpumpen Anwendungsgebiete, Ausführungen

Systemübersicht der Reiheneinspritzpumpen

32

K. Reif (Hrsg.), Klassische Diesel-Einspritzsysteme, DOI 10.1007/978-3-8348-8664-4_4,© Vieweg+Teubner Verlag | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 2012

Aufbau

Zur kompletten Diesel-Einspritzanlage(Bilder 1 und 2) gehören neben der Reihen-einspritzpumpe:� eine Kraftstoffvorförderpumpe zum An-

saugen und Fördern des Kraftstoffs vomKraftstoffbehälter über das Kraftstofffilterund die Kraftstoffleitung zur Einspritz-pumpe,

� eine mechanische oder elektronischeRegelung für die Motordrehzahl und dieeinzuspritzende Kraftstoffmenge,

� ein Spritzversteller (bei Bedarf) zur dreh-zahlabhängigen Verstellung des Förder-beginns,

� eine der Zylinderzahl entsprechenden An-zahl von Hochdruck-Kraftstoffleitungenund

� Düsenhalterkombinationen.

Für die einwandfreie Funktion des Diesel-motors müssen alle Komponenten derAnlage aufeinander abgestimmt sein.

Regelung

Für die Einhaltung der Betriebsbedingungensorgen Einspritzpumpe und Regler, der aufdie Regelstange der Einspritzpumpe ein-wirkt. Das Drehmoment des Motors istnäherungsweise proportional der Menge despro Kolbenhub eingespritzten Kraftstoffs.

Mechanische Regler

Der mechanische Regler für Reihenein-spritzpumpen wird auch Fliehkraftregler ge-nannt. Er ist über ein Gestänge und den Ver-stellhebel mit dem Fahrpedal verbunden.Ausgangsseitig betätigt er die Regelstangeder Pumpe. Vom Regler werden je nach Ein-satzbereich verschiedene Regelkennfeldergefordert:� Der Enddrehzahlregler RQ begrenzt die

Höchstdrehzahl.� Die Leerlauf-Enddrehzahlregler RQ und

RQU regeln außer der Enddrehzahl auchdie Leerlaufdrehzahl.

Systemübersicht der Reiheneinspritzpumpen Aufbau, Regelung 33

Bild 1

11 Kraftstoffbehälter

12 Kraftstofffilter mit

Überströmventil

(Option)

13 Spritzversteller

14 Reiheneinspritz-

pumpe

15 Kraftstoffvorförder-

pumpe (an die Ein-

spritzpumpe ange-

baut)

16 Drehzahlregler

17 Fahrpedal

18 Hochdruck-Kraft-

stoffleitung

19 Düsenhalter-

kombination

10 Kraftstoffrückleitung

11 Glühstiftkerze GSK

12 Glühzeitsteuergerät

GZS

13 Batterie

14 Glüh-Start-Schalter

(„Zündschloss“)

15 Dieselmotor mit

indirekter Einsprit-

zung (Indirect

Injection Engine, IDI)

14

5

2

1

4

6

7 8

93

13

12

10

11

15

Einspritzsystem mit mechanisch geregelter Standard-Reiheneinspritzpumpe1æU

MK

07

84

-1Y

� Die Alldrehzahlregler RQV, RQUV,RQV..K, RSV und RSUV regeln zusätzlichauch die dazwischen liegenden Drehzahl-bereiche.

Spritzversteller

Zur Steuerung des Spritzbeginns und zurKompensation der Druckwellenlaufzeit inder Einspritzleitung dient bei der Standard-Reiheneinspritzpumpe ein Spritzversteller,der den Förderbeginn der Einspritzpumpemit steigender Drehzahl in Richtung „Früh“verstellt. In Sonderfällen ist eine lastabhän-gige Steuerung vorgesehen. Die Laststeue-rung und Drehzahlsteuerung des Diesel-motors wird von der Einspritzmenge ohneDrosselung der Ansaugluft bestimmt.

Elektronische Regler

Bei Verwendung eines elektronischen Reg-lers befindet sich am Fahrpedal ein Sensor,der mit dem elektronischen Steuergerät ver-bunden ist. Es setzt die Fahrpedalstellungunter Berücksichtigung der jeweiligen Dreh-

zahl in einen entsprechenden Soll-Regel-stangenweg um.

Der elektronische Regler erfüllt wesentlichumfangreichere Anforderungen als dermechanische Regler. Er ermöglicht durchelektrisches Messen, flexible elektronischeDatenverarbeitung und durch Regelkreisemit elektrischen Stellern eine erweiterte Ver-arbeitung von Einflussgrößen, die bishervom mechanischen Regler nicht berücksich-tigt werden konnten.

Die elektronische Dieselregelung gestattetauch einen Datenaustausch mit anderenelektronischen Fahrzeugregelungen (z. B.Antriebsschlupfregelung ASR, elektronischeGetriebesteuerung) und damit eine Integra-tion in das Fahrzeug-Gesamtsystem.

Die elektronische Dieselregelung verbessertdurch die genaue Dosierung das Emissions-verhalten des Dieselmotors.

Systemübersicht der Reiheneinspritzpumpen Regelung

Bild 2

11 Kraftstoffbehälter

12 Kraftstofffilter

13 Elektrisches Abstell-

ventil ELAB

14 Reiheneinspritz-

pumpe

15 Kraftstoffvorförder-

pumpe

16 Kraftstofftemperatur-

sensor

17 Förderbeginn-

Stellwerk

18 Mengen-Stellwerk mit

Regelwegsensor und

Drehzahlsensor

19 Düsenhalter-

kombination

10 Glühstiftkerze GSK

11 Motortemperatur-

sensor (im Kühlmittel-

kreislauf)

12 Kurbelwellendrehzahl-

sensor

13 Dieselmotor mit

Direkteinspritzung

(Direct Injection

Engine, DI)

14 Glühzeitsteuergerät

GZS

15 Motorsteuergerät

MSG

16 Lufttemperatursensor

17 Ladedrucksensor

18 Abgasturbolader

19 Fahrpedalsensor

20 Bedienteil für z.B.

FGR, EDR, HGB

oder ZDR

21 Tachograph oder

Fahrgeschwindig-

keitssensor

22 Schalter an Kupp-

lungs-, Brems- und

Motorbremspedal

23 Batterie

24 Diagnoseschnittstelle

25 Glüh-Start-Schalter

(„Zündschloss“)

24

16 17

14

1810

19 21 2220 25

23

11

12 13

1

23

4

5

6

7

8

9

15

Einspritzsystem mit elektronisch geregelter Hubschieber-Reiheneinspritzpumpe2

æUM

K0

657-1

Y

34

Systemübersicht der Reiheneinspritzpumpen Regelung 35

Bild 3

Pumpenausführungen:

a ZWM (8 Zylinder)

b CW (6 Zylinder)

c H (Hubschieber-

Reiheneinspritzpumpe)

(6 Zylinder)

d P9/P10 (8 Zylinder)

e P7100 (6 Zylinder)

f A (3 Zylinder)

Tabelle 1

1) Dieser Pumpentyp

wird nicht mehr für

Neuentwicklungen

eingesetzt.

2) Gleicher Aufbau wie

der Pumpentyp P,

jedoch verstärkt.

a

c

d

e

f

b

20 cm

Beispiele für Reiheneinspritzpumpen3

æNM

K1813

Y

Standard-Reiheneinspritzpumpe M � – – � – –

Standard-Reiheneinspritzpumpe A – � – � – –

Standard-Reiheneinspritzpumpe MW 1) – – � � – –

Standard-Reiheneinspritzpumpe P – � � � � �Standard-Reiheneinspritzpumpe R 2) – – � � � �Standard-Reiheneinspritzpumpe P10 – � – � � �Standard-Reiheneinspritzpumpe ZW(M) – – – – � �Standard-Reiheneinspritzpumpe P9 – � – � � �Standard-Reiheneinspritzpumpe CW – – – – � �Hubschieber-Reiheneinspritzpumpe H – – � – – –

Leerlauf-Enddrehzahlregler RSF � – – � – –

Leerlauf-Enddrehzahlregler RQ – – � � – –

Leerlauf-Enddrehzahlregler RQU – – – – – �Alldrehzahlregler RQV – � � � – –

Alldrehzahlregler RQUV – – – – � �Alldrehzahlregler RQV..K – – � – – –

Alldrehzahlregler RSV – � – � – –

Alldrehzahlregler RSUV – – – – – �RE (Elektrisches Stellwerk) � – � – – –

Pkw

Sta

tio

när-

mo

tore

n

Nkw

Ba

u-

un

d

La

nd

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ma

sch

ine

n

Lo

ko

mo

tive

n

Sch

iffe

Einsatzgebiet

Einsatzgebiete der wichtigsten Reiheneinspritzpumpen und ihrer Regler1

Reglerbauart

Pumpentyp