F00BL0P047 Einheitspumpe – mechanische Druckbeaufschlagung mit magnetbetätigter Überlaufkontrolle

In Dieselkraftstoffsystemen stellt die Einheitspumpe (auch bekannt als Pump-Düseeinheit oder P&T) eine andere Architektur als die Common-Rail dar. Während Common-Rail eine zentralisierte Hochdruckpumpe und einen gemeinsamen Druckspeicher verwendet, integriert die Pumpeneinheit F00BL0P047 das Pumpelement und den Injektor in einer einzigen Baugruppe, die direkt von der Nockenwelle des Motors angetrieben wird. Jeder Zylinder verfügt über eine eigene Pumpe, die den Kraftstoff in einem einzigen Hub auf über 2.100 bar unter Druck setzt-einen Druck, der nur zum Zeitpunkt der Einspritzung erreicht wird. Dieses Design macht Hochdruck-Kraftstoffleitungen überflüssig, die von einer zentralen Pumpe zu den Einspritzdüsen führen, wodurch die Anfälligkeit des Systems für Leckagen und Druckwellenreflexionen verringert wird. Die F00BL0P047 ist eine elektromagnetisch betätigte Einheitspumpe, die mechanische Druckbeaufschlagung mit elektronischer Überlaufkontrolle kombiniert und so die Präzision elektronischer Zeitsteuerung mit der Robustheit eines mechanisch angetriebenen Systems bietet.

Das Pumpelement des F00BL0P047 besteht aus einem Kolben aus gehärtetem Stahl (62 HRC) und einem passenden Zylinder mit einem Spiel von 0,002–0,004 mm. Der Stößel wird von der Nockenwelle des Motors über einen Rollenstößel angetrieben, der die Drehbewegung in eine lineare Verschiebung umwandelt. Der Kolbenhub ist auf 12 mm festgelegt, bei einem Durchmesser von 8 mm, was einer theoretischen Verdrängung von ca. 600 mm³ pro Hub entspricht. Der Kraftstoff wird beim Abwärtshub des Kolbens in die Pumpkammer gesaugt (Ansaugung) und beim Aufwärtshub komprimiert (Druck). Der Spitzendruck bei Volllast wird am Ende des Druckhubs erreicht, wo der Druck innerhalb von 1,5 ms von 200 bar auf über 2.100 bar ansteigt-eine Druckanstiegsgeschwindigkeit, die eine präzise Steuerung erfordert, um übermäßige Verbrennungsgeräusche zu vermeiden.

Der F00BL0P047 verwendet ein Hochgeschwindigkeitsmagnetventil zur Steuerung des Überströmventils, das den genauen Zeitpunkt bestimmt, zu dem die Kraftstoffeinspritzung endet-und damit die gesamte eingespritzte Menge bestimmt. Der Magnet wird zu Beginn des Druckhubs erregt, wodurch das Überströmventil geschlossen wird und der Druckaufbau ermöglicht wird. Wenn das Magnetventil stromlos ist, öffnet sich das Überströmventil, entlastet den Rücklaufkanal und beendet die Einspritzung. Die Ansprechzeit des Magnetventils beträgt 0,28 ms, wodurch das Steuergerät die Einspritzdauer in Schritten von 0,03 ms anpassen kann, was einer Kraftstoffmengenänderung von 1,2 mg/Hub entspricht. Dieses Maß an Kontrolle ermöglicht eine präzise Dosierung über den gesamten Betriebsbereich des Motors, vom Leerlauf (1–2 mg/Hub) bis zur Volllast (bis zu 80 mg/Hub).

Im Gegensatz zu Common-Rail-Injektoren, die die Einspritzrate durch mehrere Pilot- und Nacheinspritzungen beeinflussen können, wird die Einspritzrate der Einheitspumpe durch das Nockenprofil und die Kolbengeschwindigkeit bestimmt. Der F00BL0P047 ist mit einem Nockenprofil kalibriert, das einen schnellen anfänglichen Druckanstieg liefert, gefolgt von einem kontrollierten Druckplateau, wodurch eine „stiefelförmige“ Geschwindigkeitsform entsteht, die den vorgemischten Verbrennungsanteil reduziert und die NOx-Emissionen senkt. Der Spitzeneinspritzdruck erreicht 2.100 bar bei Nenngeschwindigkeit, was ausreicht, um einen Sauter-Durchmesser (SMD) von 2,5 µm für die Sprühtröpfchen zu erreichen und so eine gute Luft-{11}}Kraftstoffmischung sicherzustellen. Die Gesamteinspritzdauer bei Volllast beträgt ca. 1,8 ms, bei einem maximalen Durchfluss von 52 mm³/Hub bei 1.500 U/min.

Der F00BL0P047 wird in Hochleistungsdieselmotoren eingesetzt, bei denen Zuverlässigkeit und hoher Spitzendruck Vorrang vor der Flexibilität mehrerer Einspritzungen haben. Es ist kompatibel mit:

Motorplattformen:DAF MX-11/MX-13, MAN D20/D26, Iveco Cursor 9/10/13 (bestimmte Varianten vor 2016).

Industriemotoren:Perkins 2206-, Deutz TCD- und JCB-Aggregate.

Einspritzdüse:Verwendet eine 7-Loch-Düse mit einem Öffnungsdurchmesser von 0,13 mm und einem Sprühwinkel von 150 Grad.

Die Pumpe ist nicht mit Common-Rail-Systemen kompatibel, die unterschiedliche Kraftstoffleitungen und ECU-Strategien verwenden. Es ist auch nicht direkt mit früheren mechanischen Pumpeneinheiten austauschbar, da für die Magnetsteuerung ein Steuergerät mit dem richtigen Stromkennfeld erforderlich ist.

F1: Wie ist der Einspritzdruck des F00BL0P047 im Vergleich zu Common-Rail-Systemen?
A: Common-Rail-Systeme arbeiten typischerweise bei 1.600–2.000 bar, wobei einige neuere Systeme 2.500 bar erreichen. Der F00BL0P047 erreicht einen vergleichbaren Spitzendruck von 2.100 bar. Common-Rail bietet jedoch den Vorteil eines variablen Drucks über den Drehzahlbereich, während der Druck der Einheitspumpe nockengetrieben ist und sich je nach Motordrehzahl ändert.

F2: Kann der F00BL0P047 zum Nachrüsten eines älteren Motors mit mechanischen Pumpen verwendet werden?
A: Ja, aber es erfordert ein Steuergerät und einen Kabelbaum für jede Pumpe. Auch die Nockenwelle und das Steuergehäuse des Motors müssen über die richtigen Befestigungspunkte verfügen. Dies ist ein aufwändiges Upgrade und wird nur für Motoren empfohlen, die für eine elektronische Steuerung ausgelegt sind.

F3: Was ist der häufigste Fehlermodus für diese Pumpeneinheit?
A: Der häufigste Fehler ist der Verschleiß von Kolben und Zylinder, der die interne Leckage erhöht und den Spitzendruck verringert. Dies macht sich durch einen Leistungsverlust bei hoher Last und einen erhöhten Rückfluss bemerkbar. Der Magnet ist im Allgemeinen zuverlässig, aber der Kabelstecker kann in Umgebungen mit hoher -Luftfeuchtigkeit Korrosion erleiden.

F4: Erfordert der F00BL0P047 vor der Installation ein spezielles Schmierverfahren?
A: Ja, Stößel und Rollenstößel müssen beim Einbau mit sauberem Motoröl geschmiert werden, um Riefenbildung beim ersten Start zu vermeiden. Die Pumpe wird mit einem leichten Montageöl geliefert, eine zusätzliche Schmierung wird jedoch empfohlen.

F5: Kann der Einspritzzeitpunkt bei dieser Pumpe eingestellt werden oder ist er fest?
A: Der mechanische Zeitpunkt ist fest, aber der elektronische Zeitpunkt (Einspritzbeginn) kann vom Steuergerät über die Magnetsteuerung angepasst werden. Die mechanische Zeitsteuerung legt den Referenzpunkt fest; Das Steuergerät kann den tatsächlichen Einspritzvorgang innerhalb eines Bereichs von ±2 Grad Kurbelwinkel verschieben.

F6: Wie wirkt sich die Kraftstoffqualität auf die Lebensdauer des F00BL0P047 aus?
A: Die Pumpe reagiert empfindlich auf die Sauberkeit des Kraftstoffs; Es wird ein 5 µm Absolutfilter empfohlen. Biodieselmischungen (B20) können aufgrund der geringeren Schmierfähigkeit die Lebensdauer des Kolben--Zylinderpaars verkürzen. Für B20 empfehlen wir, das Ölwechselintervall zu verkürzen und einen Kraftstoffzusatz mit Schmierfähigkeitsverbesserern zu verwenden.