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Common Rail System der 3. Generation
- 1 -
Common Rail System der 3. Generation
1 987 726 247
Name : ............................................
Datum : von .......... bis ..............
Ort : ............................................
Diese Schulungsunterlage dient als Information zu Studienzwecken. Sie darf nicht zur Instandsetzung von Fahrzeugen eingesetzt werden. Instandsetzungen sind nach der jeweils gültigen Werkstattliteratur durchzuführen.
Alle hier angegebenen Werte sind applikationsabhängig und daher nicht allgemeingültig.
Arbeitsunterlagen
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Common Rail System der 3. Generation
- 2 -
CRS - Railvarianten
1 = Druckbegrenzungsventil2 = Raildrucksensor3 = Druckregelventil DRV P2
1 Punktregelung mit Druckbegrenzungsventil
2 Punktregelung mit Raildrucksensor und Druckregelventil
Pkw-Standardrails für V6-Applikation
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Common Rail System der 3. Generation
- 3 -
KraftstoffsystemRaildrucksensor
Druckregelventil
Rail Zylinderbank 2
Rail Zylinderbank 1
Drossel
Crashventil
Tank
Kraftstoffkühler
Vorförder-pumpe
Piezoinjektoren
Kraftstofffilter
Druckhalteventil
Temperatur-sensor
Bimetall-Vorwärmventil
Kraftstoffpumpe
Zumesseinheit
Hochdruckpumpe
Hochdruck
Rücklaufdruck
Vorlaufdruck
300 bis 1600 bar
10 bar
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Common Rail System der 3. Generation
- 4 -
Hochdruckpumpe CP 3 mit Zumesseinheit
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3
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8
1 = Kraftstoffzulauf
2 = Zumesseinheit/ Magnet-Proportionalventil
3 = Hochdruckanschluss
4 = Zahnradpumpe
5 = Druckventil
6 = Saugventil
7 = Polygonring
8 = Exzenterwelle
Die Hochdruckpumpe mit der Bezeichnung CP3 stellt in allen Betriebszuständen den notwendigen Kraftstoffdruck bereit und fördert den Kraftstoff in den Hochdruckspeicher.
Die Zumesseinheit, welche vom Motorsteuergerät in Abhängigkeit der Motorlast und Motordrehzahl angesteuert wird, dosiert die Kraftstoffmenge, die zur Hochdruckpumpe gelangt. Auf diese Weise wird der Kraftstoffdruck im Rail bestimmt.
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Common Rail System der 3. Generation
- 5 -
Kraftstoff-Hochdruckkreis
1 = Rail Zylinderbank 1
2 = Druckregelventil
3 = Verteiler
4 = Rail Zylinderbank 2
5 = Raildrucksensor
6 = Piezoinjektoren
7 = Hochdruckpumpe CP3
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3
4
5
6
7
Die Einspritzfreigabe des Motorsteuergeräts ab 200 bar Kraftstoffdruck im Rail. Die Abschaltung der Einspritzung durch das
Motorsteuergerät erfolgt, sobald der Kraftstoffdruck im Rail unter 130 bar fällt.
Wichtigste Neuerung des Common
Rail Systems der 3. Generation sind
die Piezo-Injektoren. Der Einspritz-
druck kann bis zu 1600 bar hoch sein
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Common Rail System der 3. Generation
- 6 -
Piezoinjektor - Aufbau
1 = Steuerraum
2 = Piezoelement
3 = Hydraulischer Rücklauf
4 = Hydraulischer Zulauf
5 = Aktormodul
6 = Kopplermodul
7 = Schaltventil
8 = Düsennadel
1
2
34
5
6
7
8
Der Injektor besteht aus drei wesentlichen Komponenten.
- Das Aktormodul ist das Piezo-Element, das den
Weg erzeugt.
- Das Kopplermodul überträgt die Kraft bzw. den Weg
- Das Schaltventil öffnet und schließt die Düsennadel
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Common Rail System der 3. Generation
- 7 -
Piezoinjektor - Funktion
1 = Piezo-Kristall unbestromt
2 = Piezo-Kristall bestromt
3 = Schichtaufbau des Piezo-Elements
Verhalten eines Piezo-Elements, wenn Spannung angelegt wird
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Aktormodul Kopplermodul Schaltventil
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Common Rail System der 3. Generation
- 8 -
Systemübersicht 1 = Luftmassenmesser 2 = Motordrehzahlsensor 3 = Nockenwellensensor 4 = Kühlmitteltemperatursensor 5 = Kraftstofftemperatursensor 6 = Kraftstoffdrucksensor (Raildruck) 7 = Fahrpedalsensor 8 = Bremslicht- und Bremspedalschalter 9 = Lambdasonde10 = Temperaturgeber für Partikelfilter11 = Temperatursensor Turbolader12 = Differenzdrucksensor13 = Zusatzsignale (z.B. Ladedruck) 14 = Piezoinjektoren15 = Glühkerzen16 = Drosselklappenstelleinheit17 = Druckregelventil18 = Zumesseinheit (CP3)19 = Abgasrückführventil20 = Umschaltventil Abgasrückführung21 = Stellmotor für Turbolader22 = Elektrolüfter23 = Relais für Zusatzheizung24 = Heizung Lambdasonde25 = Kraftstoffpumpenrelais
Diagnoseanschluss
Steuergerät Motorsteuerung
SteuergerätAT-Getriebe
Kombi-instrument
SteuergerätKlimaanlage
SteuergerätESP
Zusatzsignale
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Common Rail System der 3. Generation
- 9 -
VTG Turbolader - elektrisch verstellbar
Um ein schnelles Ansprechen des Turboladers
bei niedrigen Drehzahlen zu erreichen, wird für
die Leitschaufelverstellung ein elektrischer
Steller verwendet. Dies ermöglicht eine exakte
Stellung der Leitschaufeln zur Erreichung des
optimalen Ladedruckes.
Zusätzlich ist im Turbinengehäuse vor der
Turbine ein Temperatursensor integriert, welcher
die Ladelufttemperatur misst und den Turbolader
durch Eingriff des Motormanagements vor Über-
hitzung schützt.
1
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1 = Temperatursensor
2 = Leitschaufelverstellung
3 = elektrischer Steller
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Common Rail System der 3. Generation
- 10 -
Abgasrückführung
Bypassklappe geöffnet
Bypassklappe geschlossen
Um die Partikel- und Stickstoff (NOX)- Emissionenwirksam zu reduzieren, werden die Abgase bei warmen Motor durch einen schaltbaren, wasser-durchströmten Abgasrückführungskühler gekühlt.
Kalter Motor - Bypassklappe geöffnet: Die Abgas-rückführung erfolgt direkt, um eine schnellstmögliche Erwärmung des Katalysators zu erreichen.
Warmer Motor - Bypassklappe geschlossen: Die Abgasrückführung erfolgt zwangsweise über den wassergekühlten Abgasrückführungskühler.
Abgasrück-führungskühler
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Common Rail System der 3. Generation
- 11 -
Lambdaregelung
Sensorelement
Breitbandlambdasonde
Es wird die aus dem Ottomotor bekannte Breitbandlambda-
sonde eingesetzt. Sie hat die Eigenschaft, über den ganzen
Drehzahlbereich das Lambdasignal erfassen zu können.
Über die Lambdasonde wird die Abgasrückführungsmenge
eingeregelt und die Rauchemissionen korrigiert.
Durch die Lambdamessung (um 1,3 oder magerer) kann die
Abgasrückführungsrate bis an die Rauchgrenze und damit
mit höheren Abgasrückführungsraten gefahren werden.
Der Motor arbeitet mit Luftüberschuss.
Gleichzeitig dient sie zur Plausibilisierung des Luftmassen-
messers. Über ein Rechenmodel wird die Luftmasse aus
dem Lambdawert herausgerechnet und mit dem Wert des
Luftmassenmessers verglichen. So können Korrekturen
über das ganze System (Abgasrückführung, Einspritzung,
Förderbeginn) vorgenommen werden.
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Common Rail System der 3. Generation
- 12 -
Dieselpartikelfilter
Schnittansicht des Dieselpartikelfilters
Aufbau
Das Filterelement besteht aus einem Keramikmonolithen aus
hochtemperaturfestem Siliziumcarbid. Es ist zu 50 % porös
und mit einer platinbasierten, katalytischen Beschichtung
versehen. Diese Beschichtung sorgt für eine Absenkung der
Rußzündtemperatur und damit zur Sicherstellung eines guten
Regenerationsverhalten des Dieselpartikelfilters
Funktion
Die Abgase strömen aus dem Oxidationskatalysator in die
Einlasskanäle des Dieselpartikelfilters. Diese sind an ihren
Enden geschlossen. Jeder Einlasskanal ist von vier Aus-
lasskanälen umgeben. Die Rußpartikel lagern sich an der
Platinbeschichtung der Einlasskanäle ab und verbleiben
dort, bis sie durch eine Erhöhung der Abgastemperatur
verbrannt werden. Das gereinigte Abgas strömt durch die
platinbeschichteten, porösen Filterwanderungen aus den
Auslasskanälen hinaus.
Filterregeneration
Die Rußpartikel die sich an den Filterwänden ablagern,
würden auf Dauer den Dieselpartikelfilter zusetzen. Deshalb
müssen die Rußpartikel abgebrannt werden. Dies geschieht
wenn die Abgastemperatur über der Rußzündtemperatur
liegt. Durch die gezielte Drosselung der Ansaugluft,
kombiniert mit 1 bis 2 Nacheinspritzungen wird die Abgas-
temperatur auf ca. 620 °C angehoben. Der Rußabbrand
erfolgt jetzt durch im Abgas vorhandenen Restsauerstoff.
Die Regenerationsdauer kann dabei mehrere Minuten
betragen.
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Common Rail System der 3. Generation
- 13 -
Steuergeräte-Diagnose Dieselsystem
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Common Rail System der 3. Generation
- 14 -
CRS - Kundendienstwerkzeug 2
Auswertung der Injektor - Rücklaufmenge:
Die Differenz zwischen den einzelnen Injektoren darf maximal 3 Teilstriche betragen. Ist die Differenz größer als 3, muss der Injektor mit der größten Rücklaufmenge ausgetauscht werden.
Injektor - Rücklaufmengenmessgerät (0 986 612 998)
Rücklaufmenge nicht in Ordnung
Rücklaufmenge in Ordnung
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Common Rail System der 3. Generation
- 15 -
Common Rail System - Siemens
Fuel return pressure
0.7bar
Fuel supply pressure
0.5bar
High pressure connection to diverter rail
Transfer pump increases fuel
pressure to 6bar
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Common Rail System der 3. Generation
- 16 -
Pressure Control Valve PCV (PRV)
Volume Control Valve VCV (FMV)
Common Rail System - Siemens
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Common Rail System der 3. Generation
- 17 -
Common Rail System - Siemens
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Common Rail System der 3. Generation
- 18 -
1 = Inlet Valve
2 = Outlet Valve
3 = Piston
4 = Cam ring
A = Inlet
B = Outlet
Common Rail System - Siemens
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Common Rail System der 3. Generation
- 19 -
Nominal resistance 2.4 Ohms ± 10%
1 = Pressure Spring
2 = Bushing
3 = Piston
4 = Coil
5 = Armature
Common Rail System - Siemens
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Common Rail System der 3. Generation
- 20 -
Nominal resistance 2.7Ohms ± 10%De-fault valve is open
1 = Valve Seat
2 = Ball valve
3 = Pin
4 = Coil
5 = Armature
6 = Spring
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Common Rail System der 3. Generation
- 21 -
1 = Fuel line connection
2 = Sensor Element on Steel Membrane
3 = Connecting wires
4 = Printed circuit board with Electronics
5 = Moving Contact
6 = Rubber Seal
7 = Connector Housing
8 = Moving Contact
Common Rail System - Siemens
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Common Rail System der 3. Generation
- 22 -
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Common Rail System der 3. Generation
- 23 -
9
78
2
1
3
4
5
6
10
1 = Harness connector
2 = High pressure connection
3 = Control piston
4 = Nozzle needle
5 = Nozzle high pressure chamber
6 = Nozzle spray holes
7 = Valve mushroom
8 = Fuel return line
9 = Valve piston
10 = Piezo actuator
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Common Rail System der 3. Generation
- 24 -
Weitere Informationen
Achtung:Dies ist eine Schulungsunterlage, die nicht zur Instandsetzung von Fahrzeugeneingesetzt werden darf.Hinweise zur Fehlerdiagnose, Systemprüfung und zu Instandsetzungsarbeiten sind immer der gültigen ESI[tronic]-SIS Anleitung zu entnehmen.
Weitere Informationen zu den in dieser Schulung behandelten Themen, finden Sie infolgenden Publikationen der Robert Bosch GmbH:
1 987 723 504ISBN 3-528-13877-7
1 987 723 501ISBN 3-528-13872-6
1 987 723 001 ISBN 3-528-03876-4
1 987 723 502ISBN 3-528-13873-4
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Common Rail System der 3. Generation
- 25 -
Weitere Informationen
Die Gelbe Reihe zum Thema Diesel
1 987 722 057ISBN 3-7782-2057-8
1 987 722 014ISBN 3-7782-2014-4
1 987 722 035ISBN 3-7782-2035-7
1 987 722 058ISBN 3-7782-2058-6
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- 26 -
Weitere Informationen
Die Gelbe Reihe zum Thema Diesel
1 987 722 062ISBN 3-7782-2062-4
1 987 722 056ISBN 3-934584-17-9
1 987 722 059ISBN 3-7782-2059-4
1 987 722 061ISBN 3-7782-2061-6
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Common Rail System der 3. Generation
- 27 -
Ende der Präsentation
Wir bedanken uns für Ihre Aufmerksamkeit
und wünschen Ihnen eine produktive Umsetzung des
Erlernten !
Recommended