Bei dem sogenannten Common Rail-System handelt es sich um eine spezielle Variante der Einspritzung beim Motor. Neben dem Pumpe-Düse-Verfahren ist diese Methode eine der geläufigsten, wenn es um Dieselmotoren geht. VW verbaut dieses System in seinen Fahrzeugen mit der Bezeichnung TDI.
Das Common Rail-System setzt sich aus einem Hochdruckrohr und einer Hochdruckpumpe zusammen und fungiert als gemeinsames Verteilerrohr für alle Einspritzdüsen. Hierin besteht ein großer Vorteil, denn beim Pumpe-Düse-System benötigt jeder einzelne Zylinder eine extra Pumpe. Darüber hinaus lässt sich die Kraftstoffmenge sehr genau regeln, da beim Common Rail-System eine innere Gemischbildung benutzt wird.
Wofür steht Common Rail?
Frei auf Deutsch übersetzt bedeutet Common Rail so viel wie gemeinsame Schiene. Eben diese kommt bei dem System zum Einsatz. Genauer gesagt handelt es sich bei einem Dieselmotor um eine Schiene in Form eines Verteilerrohrs. Diese ist über die einzelnen Einspritzdüsen, auch Injektoren genannt, mit der Hochdruckpumpe verbunden. Werden diese Wörter zusammengefügt, ergibt sich daraus die Übersetzung gemeinsames Verteilerrohr.
Common Rail wird von unterschiedlichsten Herstellern genutzt und kommt unter anderem bei folgenden Marken zum Einsatz:
Die Common Rail-Einspritzung ist aus mehreren Baugruppen und Komponenten zusammengesetzt. Unter anderem kommt eine Niederdruck-Kraftstoffpumpe zum Einsatz, welche im Kraftstofftank zu finden ist. Sie pumpt den Diesel über einen Filter bis zur sogenannten Hochdruckpumpe, welche mit dem Motor verbunden ist.
Ein spezielles Kraftstoff-Dosierventil gewährleistet, dass sie immer die optimale Menge an Kraftstoff mit einem idealen Einspritzdruck liefert. Im kompletten System bleibt dieser gleich. Damit der Einspritzdruck nicht zu stark ansteigt, ist zudem ein Druckbegrenzer integriert. Bei Bedarf entlastet dieser das Verteilerrohr und sorgt dafür, dass überschüssiger Kraftstoff wieder zurück zum Tank geleitet wird.
Das Verteilerrohr des Common Rail-Systems dient als Druck- sowie Kraftstoffspeicher. Hierin besteht der große Vorteil des Systems, da so eventuelle Druckschwankungen schnell ausgeglichen werden können. Aus diesem Grund wird diese Methode auch Speicher-Einspritzungen genannt.
Durch die spezielle Bauweise sind die Common Rail Diesel-Motor-Einspritzungen ab einer Zylinderzahl von sechs günstiger als andere Systeme. Alternativen wie z. B. die Pumpe-Düse-Einspritzung benötigen für jede Einspritzdüse eine separate Pumpe. Somit variiert der Preis je nach Zylinderzahl. Bei dem Common Rail-Einspritzsystem hingegen unterscheiden sich die Kosten nicht, egal ob das Verteilerrohr mit vier, sechs oder acht Zylindern verbunden wird.
Neben den zahlreichen Vorzügen hat dieses System einige, wenn auch wenige Schwachstellen. Im Folgenden werden die Vor- und Nachteile des Common-Rail-Diesels gegenübergestellt.
Einer der größten Nachteile des Common Rail-Systems liegt in der erforderlichen Kraftstoffqualität. Sobald kein hochwertiger Kraftstoff verwendet wird, macht sich das sofort im Fahrzeug bemerkbar. Der Motor läuft unruhiger und es ist weniger Leistung verfügbar. Davon abgesehen überwiegen jedoch die Vorteile dieses Systems.
Diese Frage lässt sich nicht pauschal beantworten. Beide Systeme haben einige Vor- und Nachteile. Common Rail hat den Vorteil, dass bei dieser Art der Einspritzung ein hoher Vordruck aufgebaut wird und eine große Kraftstoffpumpe mit an Bord ist. Die Pumpe-Düse-Technologie ist etwas einfacher aufgebaut. So hat jedes Ventil eine separate Pumpe, wodurch das System relativ teuer ist.
Beim Common Rail-System kommt ein spezielles Druckregelventil zum Einsatz. Um auch höhere Drücke erzeugen zu können, arbeitet im Inneren eine Feder, welche durch einen Elektromagneten unterstützt wird. So ist es möglich, einen Druck von 250 bis 1.350 bar zu erzeugen. Die neueste Version des Common Rail erreicht 1.600 bar. Hierfür ist eine Anpassung des Tastverhältnisses erforderlich.
Während das Druckregelventil den sogenannten Realdruck kontinuierlich steuert, ist ein Drucksensor für dessen Überwachung zuständig. Sobald hohe Drehzahlen erforderlich sind, wird der Druck erhöht. Gleiches gilt für höhere Einspritzmengen.
Nicht jeder Common Rail-Diesel hat einen Turbo. Die Modelle, bei denen dieser integriert ist, arbeiten mit einem sehr hohen Druck. Zu erkennen ist dieser an dem Pfeifen beim Beschleunigen.
Damit der Common Rail-Diesel möglichst lang seinen Dienst erfüllt, sollte er regelmäßig gepflegt und gewartet werden. Dabei gilt es vor allem, den Injektoren Aufmerksamkeit zu schenken, damit diese über lange Zeit funktionsfähig bleiben. Bei der Wartung helfen folgende Tipps.
Tipps zur Wartung eines Common Rail-Diesels
Nur qualitativ hochwertigen Kraftstoff verwenden, regelmäßig die Einspritzdüsen kontrollieren (spätestens nach 30.000 Kilometern), regelmäßig einen Ölwechsel durchführen, nach regelmäßigen Abständen ein Kraftstoff-Systemreiniger nutzen und in den Tank füllen.
Darüber hinaus umfasst eine sorgfältige Wartung, alle Kraftstoff- und Luftfilter regelmäßig auszutauschen. Dies ist sehr wichtig, da über verschmutze Filter diverse Verunreinigungen in den Motorraum gelangen, welche eine Störung oder Beschädigung bestimmter Komponenten mit sich ziehen könnten. Infolgedessen würde die Motorleistung nachlassen und der Verbrauch ansteigen.
Außerdem hat der Fahrstil Auswirkungen auf die Langlebigkeit des Common Rails. Eine sehr harte Fahrweise sowie dauerhaft nur Kurzstrecken belasten das System stark. Dies erhöht den Verschleiß an dem Einspritzsystem. Wer sich bei der Wartung und Pflege des Common Rail an die oben beschriebenen Tipps und Tricks hält, minimiert die Belastung auf das System und verlängert die Lebensdauer der einzelnen Komponenten.
Die Einspritzdüsen nehmen häufig einen Schaden, wenn die Filter verstopfen und nicht rechtzeitig ausgetauscht werden. Dann gelangen Partikel in den Motorraum und können dort für einen erheblichen Schaden sorgen.
Ein weiterer Grund für das Versagen einer Common Rail-Einspritzdüse ist eine Verunreinigung durch Wasser. Gelangt dieses in zu großen Mengen in den Kraftstoff, reagiert es mit den vorhandenen Chemikalien und bestimmte Komponenten aus Metall korrodieren. Darüber hinaus wird die Schmierung zwischen den wichtigsten Bauteilen in Mitleidenschaft gezogen, sodass es zu einer ungewollten Reibung kommt. Dies kann wiederum dazu führen, dass die Injektoren oder die Hochdruck-Kraftstoffpumpe beschädigt werden.
Wird das Common Rail-System fehlerhaft eingebaut, kann dies einen Defekt zur Folge haben. Zudem wird die Leistung der Einspritzdüse beeinträchtigt und der Spritverbrauch steigt. Gleichzeitig ist das Startverhalten deutlich schlechter.
Ursächlich hierfür sind beispielsweise fehlende oder falsch eingesetzte Düsenscheiben, aus denen Verbrennungsrückstände austreten. Zusätzlich können einzelne Dichtringe aus den Nuten rutschen. Die Beeinträchtigungen scheinen auf den ersten Blick relativ klein, können jedoch große Probleme erzeugen. Daher sollte beim Einbau größte Sorgfalt walten.
Wenn die Common Rail-Einspritzdüse einen Schaden genommen hat, sollte sie möglichst direkt ausgetauscht werden. Welche Schritte dafür erforderlich sind, hängt von der Bauart des Motors ab. Diese kann von Hersteller zu Hersteller unterschiedlich ausfallen.
Zunächst gilt es herauszufinden, welche Einspritzdüse defekt ist. Der Mechaniker nutzt ein Diagnosegerät, um zu überprüfen, wie viel Restdruck im System vorhanden ist. Anschließend tauscht er die Einspritzdüse je nach System fachgerecht aus und führt anschließend eine erneute Druckprüfung durch. Wer nicht über das nötige Fachwissen verfügt, überlässt diese Arbeit lieber einer Fachkraft.
Alles in allem bringt das Common Rail-System im Gegensatz zum Pumpe-Düse-Verfahren einige Vor- und nur wenige Nachteile mit sich. Grund dafür ist vor allem seine Zusammensetzung aus Hochdruckrohr und -pumpe, welche als gemeinsames Verteilerrohr für alle Einspritzdüsen dient. Diese spezielle Art der Einspritzung ist bei Dieselmotoren sehr beliebt und wird von vielen namhaften Herstellern wie VW oder Mercedes-Benz genutzt.
Damit das System möglichst lange störungsfrei arbeitet, sollte es regelmäßig gewartet werden. Wer nicht über das nötige technische Know-how verfügt, überlässt diese Arbeit einem Mechaniker. Zudem gilt es, beim Austausch einer defekten Düse bestimmte Punkte zu beachten. Werden dabei Fehler gemacht, kann dies erhebliche Folgen haben. Unter anderem wird das Fahrverhalten negativ beeinflusst und der Spritverbrauch steigt an. Das lässt sich verhindern, indem die Common Rail-Komponenten alle korrekt und fachgerecht eingebaut werden.
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