Die mechanische Einspritzpumpe, die seit den 50er Jahren in den Ottomotoren verbaut ist, soll den Kraftstoff unter hohem Druck in die Zylinderbrennräume des Dieselmotors oder des dafür ausgelegten Ottomotors einspritzen. Die Fördermenge, der Einspritzzeitpunkt und die Einspritzdauer werden mechanisch oder elektronisch an die Betriebsverhältnisse des Motors angepasst.
Wie funktioniert eine mechanische Einspritzpumpe
Der Kolben der Einspritzpumpe wird von einer Nockenwelle angetrieben. Der Nocken drückt den Pumpenkolben während des Druckhubs mithilfe des Rollenstößels in den Pumpenzylinder hinein; während des Saughubs zieht die Kolbenfeder den Pumpenkolben wieder zurück. Durch eine Zulaufbohrung gelangt der Kraftstoff in den Pumpenzylinder.
Der Hub des Pumpenkolbens bleibt zwar während des Betriebs konstant, aber mithilfe einer Regelstange kann der Kolben um seine Längsachse gedreht werden. Dadurch kann der Förderhub verändert werden; das ist der Anteil des Pumpenhubs, bei dem Kraftstoff gefördert wird. Denn der Kolben besitzt beispielsweise an seiner Längsseite Fräsungen in Form einer Längsnut und einer schrägen Steuerkante, die je nach Längsdrehung des Pumpenkolbens den Förderhub festlegen. Dies geschieht im Zusammenspiel mit der Zulaufbohrung oder einer Steuerbohrung. Auf diese Weise wird die Fördermenge pro Kolbenhub gesteuert. Durch Piezo- oder Magnetventile kann zudem die Einspritzdauer verändert werden.
Mechanische Einspritzpumpen unterschiedlicher Bauart
Mechanische Einspritzpumpen gibt es in zahlreichen Bauformen. Sie unterscheiden sich unter anderem darin, wie sie geschmiert werden, ob die Pumpe mit einer eigenen Nockenwelle ausgestattet ist oder ob sie von der Motornockenwelle angetrieben wird. Zudem unterscheidet man die Reiheneinspritzpumpe von der Verteilereinspritzpumpe. Die Reiheneinspritzpumpe speziell in der LKW-Technik enthält für jeden Motorzylinder je einen Pumpenkolben in einem gemeinsamen Gehäuse. Speziell ist beim so genannten Pumpe-Düse-System jedes Pumpenelement räumlich eng mit der Einspritzdüse verkoppelt, um störende Einflüsse der Kraftstoffdruckleitungen zu vermeiden. In der Verteilereinspritzpumpe versorgt dagegen ein einziges Pumpenelement über mehrere Leitungen sämtliche Zylinder des Motors.
Das Common-Rail-Verfahren
Beim Common-Rail-Verfahren wird die Druckerzeugung von der Kraftstoffeinspritzung getrennt. Die Common-Rail-Pumpe hält den Kraftstoff in den Zuleitungen zu den Motorzylindern ständig auf hohem Druckniveau, und das
Einspritzen in die Zylinder erfolgt präzise mithilfe elektronisch gesteuerter Ventile.