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Kraftstoffsystem Beschreibung

Die Kraftstoffanlage ist ein auf Anforderung reagierendes System ohne Tankrücklauf. Der Kraftstoffdruckregler ist ein Teil des Kraftstoffpumpenmoduls, und macht eine Rücklaufleitung vom Motor überflüssig. Bei einer Kraftstoffanlage ohne Tankrücklauf wird die Innentemperatur im Kraftstofftank gesenkt, indem der heiße Kraftstoff vom Motor nicht in den Kraftstofftank zurückfließt. Eine geringere Innentemperatur im Kraftstofftank führt zu einer Senkung der Kraftstoffverdunstung.

Am Kraftstoffpumpenmodul im Tankinneren ist eine elektrische Kraftstoffpumpe montiert, die wie eine Turbine arbeitet. Die Kraftstoffpumpe liefert Kraftstoff unter Hochdruck durch die Kraftstoffversorgungsleitung in die Einspritzanlage. Die Kraftstoffpumpe liefert einen höheren Kraftstoff-Durchfluss als von der Einspritzanlage benötigt. Der Kraftstoffdruckregler, ein Teil des Kraftstoffpumpenmoduls, hält den richtigen Kraftstoffdruck an die Einspritzanlage aufrecht. Das Kraftstoffpumpenmodul ist mit einem Rücklauf-Rückschlagventil ausgestattet. Das Prüfventil und der Kraftstoffdruckregler halten den Kraftstoffdruck in der Kraftstoffversorgungsleitung und im Kraftstoffverteilerrohr konstant, um lange Anlasszeiten zu vermeiden.

Der Kraftstofftank dient zur Aufbewahrung des Kraftstoffs. Der Kraftstofftank befindet sich am Fahrzeugheck. Der Kraftstofftank wird durch 2 metallene Riemen, die mit dem Unterboden verbunden sind, fixiert. Der Kraftstofftank ist aus Hart-Polyethylen gegossen.

Hinweis: Muss ein Tankdeckel ersetzt werden, so darf nur ein Tankdeckel mit den identischen Eigenschaften zur Anwendung kommen. Wird ein falscher Tankdeckel verwendet, so drohen schwere Funktionsstörungen der Kraftstoffanlage und des Kraftstoffdampf-Rückhaltesystems.

Der Kraftstoffeinfüllstutzen ist mit einem mit einem Band fixierten Tankdeckel verschlossen. Eine Vorrichtung zur Begrenzung des Drehmoments verhindert, dass die Kappe zu fest angezogen wird. Um die Kappe zu montieren, diese im Uhrzeigersinn drehen, bis ein hörbares Geräusch zu vernehmen ist. Diese zeigen an, dass der Deckel richtig festgedreht wurde und korrekt sitzt. Eine nicht vollständig befestigte Kappe zur Kraftstoffeinfüllung kann eine Fehlfunktion im Emissionssystem verursachen.

Das Kraftstoffpumpenmodul besteht aus den folgenden Hauptbauteilen:

Der Kraftstoffstandsensor besteht aus einem Schwimmkörper, einem Drahtschwimmerarm und einer Widerstandsplatine aus Keramik. Die Position des Schwimmerarms zeigt den Kraftstofffüllstand an. Der Kraftstoffstandsensor verfügt über einen variablen Widerstand, der sich entsprechend der Position des Schwimmerarms ändert. Das ECM sendet Informationen zum Kraftstoffstand an das Kombiinstrument über den Stromkreis für serielle Daten. Diese Information wird für die Kraftstoffanzeige im Kombiinstrument (IPC) und in der Warnanzeige für niedrigen Kraftstoffstand verwendet, sofern zutreffend. Das ECM überwacht auch den Kraftstoffstandeingang für verschiedene Diagnosen.

Die Kraftstoffpumpe ist im Speicherbehälter des Kraftstoffpumpenmoduls befestigt. Die Kraftstoffpumpe ist eine elektrische Hochdruckpumpe. Kraftstoff wird in die Einspritzanlage unter festgelegten Fluss- und Druckraten eingepumpt. Die Kraftstoffpumpe liefert einen konstanten Kraftstofffluss zum Motor, auch bei niedrigem Kraftstofffüllstand und aggressiven Fahrmanövern. Das ECM steuert die Funktion der elektrischen Kraftstoffpumpe über ein Kraftstoffpumpenrelais. Das Kraftstoffpumpen-Flexrohr dient dazu, die von der Kraftstoffpumpe erzeugten Kraftstoffimpulse und Geräusche zu dämpfen.

Das Kraftstoffsieb ist am unteren Ende des Kraftstoffpumpenmoduls befestigt. Das Kraftstoffsieb besteht aus Kunststoffgewebe. Die Funktionen des Kraftstofffilters bestehen darin, Verunreinigungen zu filtern und Kraftstoff abzuleiten. Normalerweise erfordert der Kraftstofffilter keine Wartung. Falls das Sieb keinen Kraftstoff durchlässt, enthält der Kraftstofftank vermutlich abnormale Mengen von Ablagerungen oder Schmutzstoffen.

Der Kraftstoffdruckregler befindet sich in der Kraftstoffpumpe in der Nähe des Kraftstoffpumpenausgangs. Der Kraftstoffdruckregler ist ein Membran-Überdruckventil. Die Membran hat Kraftstoffdruck auf der einen Seite und den Regelfederdruck auf der anderen Seite. Der Kraftstoffdruckregler ist nicht mit Unterdruck vorbelastet. Der Kraftstoffdruck wird durch einen Druckausgleich über den Regler gesteuert. Der Druck in der Kraftstoffanlage ist konstant.

Die Kraftstoffversorgungsleitung transportiert den Kraftstoff vom Kraftstofftank zur Einspritzanlage. Das Kraftstoffrohr besteht aus 3 Abschnitten:

Warnung: Siehe Warnung Kraftstoff- und Kraftstoffdampfrohr im Vorwort.

Nylon-Kraftstoffrohre sind so konstruiert, dass sie dem Höchstdruck der Kraftstoffanlage, Kraftstoffzusätzen und Temperaturänderungen standhalten.

Hitzebeständige Gummischläuche oder Wellkunststoffkanäle schützen Rohrabschnitte, die scheuern können oder hohen Temperaturen bzw. Vibrationen ausgesetzt sind.

Nylon-Kraftstoffrohre sind einigermaßen biegsam und können unter dem Fahrzeug in sanften Krümmungen verlaufen. Wenn Nylon-Kraftstoffrohre allerdings stark gebogen werden, treten Knicke auf und der Kraftstoffdurchfluss wird u. U. behindert. Darüber hinaus werden Nylon-Kraftstoffrohre steifer, nachdem sie mit Kraftstoff in Kontakt gekommen sind, und können daher leichter knicken, wenn sie zu weit gebogen werden. Bei Arbeiten an Fahrzeugen mit Nylon-Kraftstoffrohren besondere Vorsicht walten lassen.

Nylon-Kraftstoffrohre sind einigermaßen biegsam und können unter dem Fahrzeug in sanften Krümmungen verlaufen. Wenn Nylon-Kraftstoffrohre allerdings stark gebogen werden, treten Knicke auf und der Kraftstoffdurchfluss wird u. U. behindert. Darüber hinaus werden Nylon-Kraftstoffrohre steifer, nachdem sie mit Kraftstoff in Kontakt gekommen sind, und können daher leichter knicken, wenn sie zu weit gebogen werden. Bei Arbeiten an Fahrzeugen mit Nylon-Kraftstoffrohren besondere Vorsicht walten lassen.

Der Impulsdämpfer ist ein Teil des vorderen Kraftstoffversorgungsschlauchs der Kraftstoffpumpe. Der Kraftstoffimpulsdämpfer ist membrangesteuert, wobei auf der einen Seite Kraftstoffpumpendruck und auf der anderen Seite Federdruck anliegt. Der Kraftstoffimpulsdämpfer dient dazu, die vom Kraftstoffdruck erzeugten Impulse zu dämpfen.

Die Baugruppe Kraftstoffverteilerrohr ist mit dem Zylinderkopf verbunden. Das Kraftstoffverteilerrohr erfüllt folgende Funktionen:

Das Einspritzventil ist ein Magnetventil, das durch das ECM gesteuert wird und den unter Druck stehenden Kraftstoff einem Motorzylinder zumisst. Das ECM speist das Hochimpedanz-, 12 Ω-Einspritzmagnetventil, um ein Kugelventil zu öffnen, das normalerweise geschlossen ist. Dadurch kann der Kraftstoff in die Spitze des Einspritzventils, am Kugelventil vorbei und durch eine Leitplatte an der Einspritzventilaustrittsöffnung fließen. Die Leitplatte verfügt über eingefräste Löcher, die den Kraftstofffluss steuern, und erzeugt an der Einspritzventilspitze einen feinen Kraftstoffsprühnebel. Der Kraftstoff aus der Einspritzventilspitze wird zum Einlass-Ventil geleitet, was dazu führt, dass der Kraftstoff noch feiner versprüht wird bevor dieser in die Brennkammer gelangt. Dieser feine Sprühnebel verbessert die Kraftstoffverbrauchs- und Emissionswerte. Der Kraftstoffdruckregler kompensiert die Motorbelastung, indem er den Kraftstoffdruck erhöht während der Motorunterdruck fällt.

Das Steuergerät Motor (ECM) überwacht die Spannungswerte von verschiedenen Sensoren, um zu bestimmen, wie viel Kraftstoff dem Motor zugeführt werden soll. Indem es die Impulsbreite der Einspritzventile ändert, reguliert das Steuergerät Motor (ECM) die dem Motor zugeführte Kraftstoffmenge. Es gibt verschiedene Varianten, wie der Motor mit Kraftstoff versorgt wird.

Wenn das ECM Referenzimpulse aus dem Kurbelwellenpositionssensor erkennt, aktiviert das ECM die Kraftstoffpumpe. Die Kraftstoffpumpe läuft und baut einen Druck in der Kraftstoffanlage auf. Das ECM überwacht anschließend die Sensorsignale bezüglich Saugrohr-Absolutdruck (MAP), Ansauglufttemperatur (IAT), Motorkühlmitteltemperatur (ECT) und Gaspedalposition (APP), um die erforderliche Einspritzventilpulsbreite für den Start zu bestimmen.

Wenn der Motor beim Start absäuft und nicht anspringt, kann man manuell den Clear Flood Mode einschalten. Um diese Betriebsart einzuschalten wählen, tritt man das Gaspedal voll durch (Drosselklappe ganz geöffnet, WOT). Das ECM schaltet die Kraftstoffeinspritzventile vollständig AUS und wird in diesem Modus so lange bleiben, wie das ECM einen WOT-Zustand bei Motordrehzahl unter einem voreingestellten Wert erkennt.

Der Betriebsmodus verfügt über 2 Zustände, offener und geschlossener Regelkreis genannt. Wenn der Motor anfänglich gestartet wird und die Motordrehzahl einen vorgegebenen Wert überschreitet, wechselt das System in den ungeregelten Betriebsmodus. Das Steuergerät Motor (ECM) ignoriert das Signal der beheizten Lambdasonde. Das Steuergerät Motor ECM berechnet das Luft/Kraftstoff-Gemisch basierend auf Informationen vom Sensor für die Motorkühlmitteltemperatur (ECT), für den Saugrohr-Absolutdruck (MAP) und für die Gaspedalposition (APP). Das System arbeitet so lange ohne Lambdaregelung, bis die folgenden Bedingungen erfüllt werden:

Bestimmte Werte für die oben genannten Zustände liegen bei jedem einzelnen Motor vor und werden im programmierbaren Read-only Speicher (EEPROM) gespeichert, der elektrisch gelöscht werden kann. Nach Erreichen dieser Werte wechselt das System in den Betrieb mit Lambdaregelung (geschlossener Regelkreis). Im geschlossenen Regelkreis berechnet das ECM, basierend auf Signale von verschiedenen Sensoren, hauptsächlich jedoch von der beheizten Lambdasonde (HO2S) das Luft/Kraftstoff-Verhältnis und die Einspritzventil-Einschaltzeit. Dies sorgt dafür, dass das Luft/Kraftstoff-Verhältnis sehr nah am Wert von 14,7:1 bleibt.

Das ECM überwacht die Sensorsignaländerungen am Fahrpedalpositionssensor (APP) und am Saugrohr-Absolutdruck (MAP), um festzustellen, wann das Fahrzeug beschleunigt wird. Danach vergrößert das ECM die Impulsbreite, um mehr Kraftstoff für erhöhte Leistung zuzuführen.

Das ECM überwacht die Sensorsignaländerungen am Fahrpedalpositionssensor (APP) und am Saugrohr-Absolutdruck (MAP), um festzustellen, wann das Fahrzeug verlangsamt wird. Das ECM verkleinert dann die Impulsbreite oder schaltet die Einspritzventile kurze Zeit sogar ganz ab, um die Abgasemissionen zu reduzieren und die Bremskraft (durch Motorbremsung) zu verstärken.

Bei niedriger Batteriespannung kompensiert das Steuergerät Motor (ECM) den schwachen Zündfunken von der Zündung auf folgende Arten:

Das Steuergerät Motor (ECM) schaltet die Kraftstoffzufuhr zu den Einspritzventilen unter den nachfolgend angeführten Bedingungen ab, um die Motor-/Getriebeeinheit vor Beschädigungen zu schützen und das Fahrverhalten zu verbessern:

Das ECM steuert das Luft/Kraftstoff-Gemischaufbereitung, um die bestmögliche Kombination für Fahrkomfort, Kraftstoffverbrauch und Emissionskontrolle zu liefern. Bei Betrieb mit Lambdaregelung (geschlossener Regelkreis) überwacht das Steuergerät Motor (ECM) die Signalspannung der beheizten Lambdasonden und regelt die Kraftstoffzufuhr, indem es anhand dieses Signals die Impulsbreite für die Einspritzventile anpasst. Die Idealwerte für die Kraftstoffeinstellung liegen bei rund 0 %, sowohl für die kurz- als auch die langfristige Kraftstoff-Gemischanpassung. Ein positiver Wert für die Kraftstoff-Gemischanpassung zeigt an, dass das Steuergerät Motor (ECM) mehr Kraftstoff zuführt, um ein zu mageres Gemisch durch Erhöhen der Impulsbreite auszugleichen. Ein negativer Wert für die Kraftstoff-Gemischanpassung zeigt an, dass das Steuergerät Motor (ECM) die Kraftstoffzufuhr verringert, um ein zu fettes Gemisch durch Reduzieren der Impulsbreite auszugleichen. Eine Änderung der Kraftstoffzufuhr führt dazu, dass die Werte für die kurzfristige und die langfristige Kraftstoff-Gemischanpassung geändert werden. Die kurzfristigen Kraftstoff-Gemischanpassungswerte ändern sich schnell als Antwort auf die Signalspannung der beheizten Lambdasonde (HO2S). Diese Änderungen bewirken eine Feinabstimmung der Kraftstoffversorgung des Motors. Die langfristige Gemischanpassung nimmt grobe Anpassungen der Kraftstoffdosierung vor, um die weitere Regelung wieder korrekt auf die kurzfristige Kraftstoff-Gemischanpassung einzustellen. Ein Diagnose-Tester kann zur Überwachung der Werte der kurzfristigen und langfristigen Gemischanpassung verwendet werden. Die Diagnose der langfristigen Kraftstoff-Gemischanpassung basiert auf dem Mittelwert aus mehreren Speichern für das langfristige Geschwindigkeitsanlernen. Das Steuergerät Motor (ECM) wählt die Speicherzellen anhand der Motordrehzahl und der Motorbelastung. Wenn das ECM ein übermäßig mageres oder fettes Kraftstoffgemisch erkennt, wird das ECM einen Fehlercode bezüglich Kraftstoff-Gemischanpassung setzen.