Themen:
- Kraftstoffversorgungs- und -rückführungssystem
- Kraftstofftank
- Aktivkohlefilter
- Elektrische Kraftstoffpumpe
- Symptome einer Kraftstoffpumpenstörung
- Saugstrahlpumpe
- Schweben
Kraftstoffversorgungs- und -rückführungssystem:
Das Kraftstoffversorgungssystem sorgt dafür, dass der Kraftstoff vom Tank zum Motor transportiert wird. Die elektrische Kraftstoffpumpe pumpt den Kraftstoff aus dem Tank und fördert den Kraftstoff durch die Versorgungsleitung und durch den Kraftstofffilter zum Kraftstoffkanal (auch Kraftstoffverteiler genannt).
Am Eingang der Einspritzventile herrscht dann der Kraftstoffdruck. Wenn ein Einspritzventil vom Steuergerät gesteuert wird, wird Kraftstoff in den Zylinder eingespritzt. Der Druckregler verhindert einen zu hohen Raildruck. Steigt der Raildruck zu stark an, sorgt der Druckregler dafür, dass der Kraftstoff über die Rücklaufleitung zurück zum Kraftstofftank fließt.
Wenn der Kraftstoffstand sinkt, muss mehr Luft in den Kraftstofftank gelangen; andernfalls herrscht Vakuum bzw. Unterdruck. Das Gleiche gilt auch umgekehrt; Wenn der Tankfüllstand steigt, etwa beim Tanken, muss die Luft aus dem Tank entweichen. Die freigesetzten Dämpfe dürfen nicht in die Außenluft gelangen. Deshalb kommt ein Aktivkohlefilter zum Einsatz, der für die Be- und Entlüftung des Kraftstofftanks sorgt. Über einen Tankentlüftungsschlauch wird der Tank mit Luft versorgt bzw. entlüftet.
In den folgenden Abschnitten werden die Komponenten des Kraftstoffsystems des Benzinmotors beschrieben.
Treibstofftank:
Die Funktion des Kraftstofftanks besteht darin, Kraftstoff zu speichern. Der Kraftstofftank ist fast immer hinten unter dem Auto, auf Höhe der Hinterräder, unter der Rückbank montiert. Der Tank wird mit Montagehalterungen an der Karosserie befestigt. Der Kraftstofftank befindet sich niemals innerhalb der Knautschzone des Fahrzeugs. Aufgrund seines geringen Gewichts und der Möglichkeit, alle möglichen seltsamen Formen herzustellen, besteht der Kraftstofftank fast immer aus Kunststoff. Indem der Tank so geformt wird, dass jeder verfügbare Raum genutzt wird, entsteht ein größtmögliches Volumen.
Der Kraftstofftank im Bild unten wird aufgrund seiner Form „Satteltank“ genannt. Dieser Tank ist auf einem Auto mit Hinterradantrieb montiert. Im erhöhten Bereich in der Mitte ist Platz für die Kardanwelle geschaffen. Bei einem Auto mit Frontantrieb ist der Tank unten flacher. Die Kraftstoffpumpe im Tank versorgt den Motor mit Kraftstoff. Auch bei einem Satteltank kommt eine sogenannte Saugstrahlpumpe zum Einsatz, die den Kraftstoff in die andere Tankhälfte umfüllt. Der Betrieb dieser Kraftstoffpumpen wird weiter unten auf dieser Seite beschrieben.
Vom Tank zum Motor verlaufen immer 2 Kraftstoffleitungen, nämlich eine Vorlaufleitung und eine Rücklaufleitung. Die Versorgungsleitung transportiert, wie der Name schon sagt, Kraftstoff von der Kraftstoffpumpe zum Motor. Die Rücklaufleitung befördert den überschüssigen Kraftstoff zurück zum Tank. Der Tank verfügt außerdem immer über ein Tankentlüftungsventil, das über einen Entlüftungsschlauch mit dem Aktivkohlefilter verbunden ist.
Aktivkohlefilter:
Das Bild oben zeigt den Aktivkohlefilter. Der Aktivkohlefilter sorgt dafür, dass HC-Emissionen (Kraftstoffdämpfe) nicht in die Außenluft gelangen. Dieser Filter saugt die Kraftstoffdämpfe aus dem Tank und filtert sie durch das spezielle Absorptionskohlenstoffmaterial. Nachdem die Kraftstoffdämpfe gefiltert wurden, werden sie an die Außenluft oder an das Ansaugsystem des Motors abgegeben. Die Dämpfe werden mit der Zuluft vermischt und anschließend verbrannt. Dadurch werden die Kraftstoffdämpfe möglichst sauber abgeführt.
Der Aktivkohlefilter kann in der Nähe des Kraftstofftanks montiert werden, manchmal befindet er sich aber auch unter der Motorhaube. Bei einigen Fahrzeugen, bei denen es unter der Motorhaube montiert ist, ist manchmal ein tickendes Geräusch zu hören, das oft verschwindet und dann wieder auftritt. Das ist der Moment, in dem der Aktivkohlefilter funktioniert.
Benzinpumpe:
In Oldtimern finden wir häufig eine mechanische Kraftstoffpumpe, die von der Nockenwelle angetrieben wird. Die mechanische Kraftstoffpumpe wurde durch eine elektronische Druckerhöhungspumpe ersetzt: Sie sorgt für den nötigen Druck für einen indirekt einspritzenden Benzinmotor. Heutzutage nutzen (fast) alle Automobilhersteller die Hochdruckeinspritzung; Der Kraftstoff wird mit hohem Druck direkt in den Brennraum eingespritzt. Dieser hohe Druck wird durch die Hochdruck-Kraftstoffpumpe erreicht.
Die Funktionsweise und Anwendung dieser Kraftstoffpumpen wird auf der Seite beschrieben Kraftstoffpumpe des Benzinmotors erklärt.
Saugstrahlpumpe:
Wie im zweiten Absatz beschrieben, besteht der Satteltank aus zwei Teilen. Der Kraftstoffstand muss auf beiden Seiten immer gleich sein. Die Saugstrahlpumpe fördert den Kraftstoff von einer Tankhälfte in die andere. Der Kraftstoff gelangt dann in die Tankhälfte, wo sich die elektrische Kraftstoffpumpe befindet. Die elektrische Kraftstoffpumpe fördert den Kraftstoff zum Motor.
In der Saugstrahlpumpe herrscht Unterdruck. Indem Kraftstoff durch eine Verengung fließen kann, beschleunigt sich der Flüssigkeitsfluss (siehe Abbildung unten). Dadurch entsteht nach der Verengung ein Unterdruck, der das Ansaugen von Kraftstoff ermöglicht. Eine Saugstrahlpumpe arbeitet nach dem gleichen Venturi-Prinzip wie ein Vergaser, mit der Ausnahme, dass die Venturi-Wirkung nicht über einen Luftstrom, sondern über einen Flüssigkeitsstrom erfolgt.
Schweben:
Ein Schwimmer im Kraftstofftank hat die Aufgabe, den Kraftstoffstand zu messen und dieses Signal an die Instrumententafel zu übermitteln. Dort kann der Tankinhalt abgelesen werden. Wenn es mit einem Bordcomputer ausgestattet ist, wird die geschätzte Reichweite anhand des Fahrstils berechnet. Der Schwimmer hat einen Styroporteil. Dieser Styroporblock schwimmt auf dem Kraftstoff. Wenn der Kraftstoffstand sinkt, sinkt auch der Styroporblock. Diese mechanische Bewegung bewirkt, dass sich eine Nadel über a bewegt Potentiometer (ein variabler Widerstand). Ein hoher oder niedriger Widerstand führt zu einem niedrigen oder hohen Strom. Basierend auf dieser Stromstärke bewegt sich die Nadel auf der Instrumententafel von niedrig nach hoch.
