AA-DG/MKT4 © Alle Rechte bei Robert Bosch GmbH, auch für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfügungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht,

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Common Rail System der 3. Generation

- 1 -


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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- 2 -

CRS - Railvarianten

1 = Druckbegrenzungsventil2 = Raildrucksensor3 = Druckregelventil DRV P2

1 Punktregelung mit Druckbegrenzungsventil

2 Punktregelung mit Raildrucksensor und Druckregelventil

Pkw-Standardrails für V6-Applikation

1

2

2

3

2

3

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- 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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- 4 -

Hochdruckpumpe CP 3 mit Zumesseinheit

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3

4

5

6

7

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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- 5 -

Kraftstoff-Hochdruckkreis

1 = Rail Zylinderbank 1

2 = Druckregelventil

3 = Verteiler

4 = Rail Zylinderbank 2

5 = Raildrucksensor

6 = Piezoinjektoren

7 = Hochdruckpumpe CP3

1 2

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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- 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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- 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

2

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- 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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9

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- 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

2

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1 = Temperatursensor

2 = Leitschaufelverstellung

3 = elektrischer Steller

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- 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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- 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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- 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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- 13 -

Steuergeräte-Diagnose Dieselsystem

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- 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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- 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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- 16 -

Pressure Control Valve PCV (PRV)

Volume Control Valve VCV (FMV)


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- 17 -


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- 18 -

1 = Inlet Valve

2 = Outlet Valve

3 = Piston

4 = Cam ring

A = Inlet

B = Outlet


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- 19 -

Nominal resistance 2.4 Ohms ± 10%

1 = Pressure Spring

2 = Bushing

3 = Piston

4 = Coil

5 = Armature


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- 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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- 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


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- 22 -

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- 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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- 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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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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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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- 27 -

Ende der Präsentation

Wir bedanken uns für Ihre Aufmerksamkeit

und wünschen Ihnen eine produktive Umsetzung des

Erlernten !

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