Magneteinspritzventil – Ansteuerung, Diagnose, Oszilloskopprüfung

Die Aufgabe von Einspritzventilen ist den meisten Kfz-Profis klar. Abhängig von der Zeit wird über sie die für den jeweiligen Betriebszustand notwendige Kraftstoffmenge in den entsprechenden Zylinder eingespritzt. Demnach variiert die via Scantool in den Istwerten ablesbare Einspritzzeit.

Im Leerlauf liegt diese bei vielen Vierzylindermotoren im warmen Zustand bei etwa 0,4 ms. Im Volllastbetrieb und hohen Drehzahlen ist ein Wert um die 5 ms üblich.

Im Vergleich zu Saugrohreinspritzern (bei 6.000/min oft 20 ms, im Leerlauf etwa 5 ms) sind diese Werte viel geringer, da die Einspritzventile direkt in den Brennraum ragen.

Somit steht weniger Zeit (etwa eine halbe Kurbelwellenumdrehung) zur Verfügung als bei den Saugrohreinspritzern, die den Kraftstoff quasi während zweier Kurbelwellenumdrehungen zwischen dem jeweiligen Arbeitstakt des entsprechenden Zylinders über längere Einspritzzeiten im Ansaugkanal vorlagern können.

Ansteuerung der Magneteinspritzventile

Im Vergleich zu Saugrohreinspritzungen unterscheidet sich auch die Ansteuerung der Einspritzventile, da bei Benzindirekteinspritzern ein deutlich höherer Kraftstoffdruck anliegt (je nach Modell und Lastzustand 50 bis 120 bar) und die Ventilnadel gegen diesen angehoben werden muss.

Das wird mit einem komplexen Stromverlauf sichergestellt, der je nach Einspritzsystem und Betriebszustand deutlich über der Bordspannung (z. B. 60 V) liegt. Dieser sogenannte Booststrom wird durch einen Boostkondensator im Steuergerät erreicht.

Hier wird das Einspritzventil mit einer Boostspannung von etwa 60 V angesteuert. Das führt aufgrund des geringen Widerstands der Magnet spule (0,8 bis 1 Ω) zu einem sehr schnellen und starken Stromanstieg. Bild: Schneehage

Der Autor des Krafthand-Fachbuchs Motormanagement Aktoren schreibt dazu:

„Durch den schnellen Stromanstieg baut sich das Magnetfeld im Einspritzventil rasch auf. Die Ventilnadel öffnet schnell. Der Vorgang ist im Spannungs- und Stromverlauf nicht zu erkennen. Nach dem Öffnen der Ventilnadel wird zum Schutz der Magnetspule vor thermischer Überlastung auf die Bordnetzspannung herabgeschaltet.

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Torsten Schmidt, 08247 / 3007-72 | torsten.schmidt@krafthand-medien.de