Öffnungsdruck Einspritzdüse zu hoch

Verfasst am: 06.06.2017 11:39:22 Titel: Öffnungsdruck Einspritzdüse zu hoch

Hallo zusammen,

ich bin neu hier und wende mich an euch mit einem Problem aus dem Offroad-Bereich, allerdings geht es dabei um Traktoren ;)

Jetzt sagen sicher einige von euch, dass es da doch viele andere Foren gibt, aber da findet man leider wenig Leute, die sich wirklich mit Dieseltechnik auskennen. Ich hoffe ihr könnt mir helfen.

Es geht um einen Saugdiesel, BJ 1960, 3 Zylinder, 4,3l Hubraum, Direkteinspritzer (ja, wirklich), Kugelfischer-Reihenpumpe, Einloch-Zapfendüsen.

Im Motordatenblatt steht ein Öffnungsdruck von 135+5 atü, der Motor wurde überholt (Kolben, Kolbenringe etc), Einspritzdüsen bekamen vom Landmaschinenmechaniker neue Düsen und wurden abgedrückt und eingestellt.

Jetzt habe ich das „Problem“, dass es nach ca. 100 Betriebsstunden immer mehr anfängt zu rauchen, unter Last (also beim Beschleunigen, oder den Berg hoch), irgendwas zwischen grau und blau, aber maximal einen tick ins bläuliche.

Ich habe mal die Düsen auf Verdacht ausgebaut und abgedrückt (am Indien-Abdrückgerät, neuwertig), und das zeigt mir 160 bar Öffnungsdruck und ein Spritzbild das nicht so schön ist, soll heißen sehr unsymmetrisch mit einem konzentrierten Strahl außermittig, schwer zu beschreiben).

Die Frage wäre nun, wie kann sich ein so erhöhter Einspritzdruck auswirken? Mehr Kraftstoff? Weniger Kraftstoff? Spritzbeginn früher/später? Rauchentwicklung? Klang? Verrußte Düsen?

Ich hoffe es gibt hier ein paar Dieselschrauber, die vielleicht Beispiele aus Ihren Erfahrungen erzählen können, auch wenn man keine direkten Vergleiche anstellen kann.

Gruß,
Andi

Special Mechanics Worldwide Mit dabei seit Ende 2009

wenn ich dazu antworten darf:
um deine fragen zu beantworten hier ein kleiner ausritt in die dieseltechnik der 60iger jahre

hauptsächlich daran beteiligt (vereinfacht) hier die einspritzpumpe sowie über stahlleitung daran angeschlossen die einspritzdüsen
hinten drann ein 4-takt motor

im arbeitstakt ca 30.....15grad vor OT (oberer totpunkt des kolbens) passiert folgendes :
die einspritzpumpe beginnt zu fördern ---> förderbeginn
es breitet sich eine druckwelle durch die leitung richtung düse aus (diese ist geschlossen) das dauert eine gewisse zeit , der motor dreht sich derweil weiter
in der düse wird ein druck aufgebaut bis der öffnungsdruck erreicht ist (der motor dreht weiter)
ist der öffnungsdruck erreicht öffnet die düse und es ströhmt kraftstoff in den zylinder (der motor dreht ....)
dann vergeht noch bissl zeit für allerlei physikalische vorgänge ---> nennt man zündverzug der motor ist am OT angekommen
durch die durch verdichtung erhitzte luft wird das kraftstoff-luft gemisch entzündet , der kolben bewegt sich vom OT wieder hinunter und wird durch die in gang gesetzte verbrennung beschleunigt
die einspritzpumpe fördert immer weiter dieselkraftstoff und hält die verbrennung aufrecht bis :

im grunde ist immer gleich viel luft im zylinder , genausoviel wie der zylinder gross ist (nennt man luftüberschuss)
der fahrer gibt einen mengenbefehl über das gaspedal an die einspritzpumpe . ich nenne es mal wieviel power er möchte
die menge die am ende durch die düse gefördert wird ist immer gleich und bezogen darauf wielange sie offen ist ---> je länger desto mehr diesel .
wenn der fahrer jetzt vollgas geben würde und die einspritzpumpe dies ohne weiteres so in eine öffnungszeit übersetzen würde , so bekäme der motor bei niedriger drehzahl zuviel und bei hoher drehzahl zu wenig diesel
dafür gibt es in der einspritzpumpe einen regler . dieser regler rechnet vom mengenbefehl des fahrers einen offset bezogen zur drehzahl ein
vollgas mit wenig drehzahl bedeutet weniger offenzeit als vollgas mit hoher drehzahl
so läuft die verbrennung immer sauber ab .ohne zuviel diesel zu verbrauchen
ist zuviel kraftstoff im gemisch wird dieser nicht mehr richtig verbrannt . das erkennt man am rußen des motors . immer dann wen er schwarz raucht wird der kraftstoff nicht vollumfänglich verbrannt
dies verhindert der regler .
leider kann dieser oben rum nicht mehr korrekt regeln . da gibt es dann einen mechanischen anschlag des regelsystems der die sogenannte regelstange blockiert . somit kann die maximale offenzeit bei vollgas eingestellt werden .
dies wird auch rußgrenze genannt . wer an der schraube dreht kann bei vollgas noch bissl was rauskitzeln , bedingt aber immer einen immer höher werdenden unverbrannten kraftstoff

das leiden der tuner :
man kann nach ot nicht unbegrenzt die düsen offen lassen . irgendwann beginnt sich die verbrennung mangels druck und sauerstoff abzubauen . der saugmotor hat nur den füllgrad eines zylinders . wenn die menge an sauerstoff verbrannt ist geht das feuer aus ...egal ob die düse noch offen ist . das ergebnis ist klar : der motor fängt an zu rußen .

anwort auf die fragen :
wie man oben recht gut erkennen kann wird die zeit wielange die düse braucht um auf zu gehen bei steigenden öffnungsdruck immer grösser
ergo braucht eine düse mit 135 xxx (erscheint mir recht wenig für nen direkteinspritzer) weniger zeit als eine mit 160 xxx
das dieselsystem in einem motor ist GENAU darauf ausgerechnet wie die einzelnen komponenten definiert wurden .
was passiert wenn ich eine 160er düse in einen motor für 135er düsen schraube ? richtig : der zeitliche verlauf der verbrennung und vorallem der start derjenigen wird verändert
es verschiebt sich der zündpunkt nach später . ergo spätzündung . ergebnis : der verbrennungsverlauf wird nach ot verlängert was evtl. ausreicht den motor dazu zu bringen nicht mehr 100%ig zu ende zu brennen
er rußt
das kann man wie beheben ? indem man den förderbeginn der esp nach früher verlegt .... in oben genannten fall schätz ich 2....5 grad .
dan stimmt der zeitliche verlauf wieder

richtig übel ist jedoch die 2. festellung des threaderstellers :
die düse zerstäubt nicht richtig

eines ist klar , einem indischen messmittel .... sollte man nicht soviel sachkenntnis beimessen
ich kenne aber genanntes spritzbild
eine tropfende düse , denn so nennt man das , kann RICHTIG schaden machen
einerseits verlängert sie damit die offenzeit und somit die menge des kraftstoffs nach ot
das der motor dann unsauber verbrennt ist klar , das ergebnis auch

viel wichtiger ist aber die tropfende düse vor OT !
durch das befüllen des zylinder vor förderbeginn und das unsaubere zerstäuben des diesels währen der einspritzung lässt die verbrennung zu einem unkontrollierten harakiri werden
im zylinder enstehen gegenläufige druckwelle, an der zylinderwand hotspots . die energie die dabei freigesetzt wird ist nicht kontrollierbar . DAS wird den zylinder beschädigen !

der motor sollte dann auch einen lauten knallenden klang haben .

in summe die 160 xxx nicht schlecht . richtig eingestellt ist dieser druck auch gut für eine bessere zerstäubung
der motor sollte jedoch darauf eingestellt werden (förderbeginn)

das schlechte spritzbild sollte aber in jedem falle mit einen guten tester und fachmännischer hand nachgeprüft werden !

Winke Winke

Verfasst am: 07.06.2017 08:34:35 Titel:

Hallo polaris,

erstmal Danke für den kurzen aber umfassenden Ausflug in die Dieseltechnik. Soweit sind mir diese Sachen auch bekannt (Förderbeginn, Spritzbeginn, Zündverzug (heißt es glaube ich beim Benziner), usw.), ich war nur skeptisch ob sich der Spritzbeginn wesentlich nach spät verlagert oder nicht, denn die Leitung zur Düse bleibt ja unter Druck stehen (daraufhin wurde die Pumpe getestet, sie "hält" 250bar ohne wesentlich Druck abzubauen). Aber danke für die Aufklärung!

Auch den indischen Tester habe ich explizit erwähnt, ein Bosch steht nicht zur Verfügung, und da ich nicht vorhabe Düsen selbst einzustellen lohnt diese Anschaffung nicht.

Aber kann man mit so einem Teil auch schlechter das Spritzbild prüfen (ohne blind der Druckanzeige zu vertrauen)? Das sollte doch möglich sein.

Ein Tropfen der Düse kann ich ebenfalls nicht feststellen, jedenfalls nicht sichtbar. Die Düse ist zwar untenrum leicht feucht, aber bei Druck halten bis kurz vor dem Öffnen gibt es keinen sichtbaren Tropfen.

Die 135+5 stimmen übrigens schon für die Zapfendüsen, die 1-Zylinder hatten noch Flachsitzdüsen mit 140+5.

Förderbeginn ist laut Datenblatt 30° v.OT, dazu noch eine Info von mir:
Die Reihenpumpe hat keinen internen Fliehkraftregler, sondern einen „eigenen“ im Motor, der über die Regelstange auf die Pumpe wirkt.
Daher kann man die Pumpe auch nicht verdrehen, sie ist fest auf einem Flansch verschraubt. In diesem Flansch sind Stößel, die direkt von der Nockenwelle betätigt werden (Stirnradverzahnung, Markierungen passen).
Für den Förderbeginn gibt es eine Angabe, dass das Stößelspiel (zwischen Nockenwelle und ESP) 0,1mm bei Markierung auf FB an der Riemenscheibe (für jeden Zylinder vorhanden) sein muss. Das habe ich mit Messuhr und Glocke kontrolliert, das passt.
Den Förderbeginn an sich habe ich nicht gemessen. Erstens gibt es für diese Pumpe kein Nutzhubgerät, und zum echten Messen fehlt mir dann wieder Equipment und Know-How.

Ich will ja auch nicht alles auf Teufel komm raus ohne entsprechende Erfahrung selbst machen, es geht mir darum Fehler einzugrenzen.

Den Einspritzdruck will ich eigentlich auch original belassen, wenn alles soweit läuft gibt es immer noch Zeit sich über sowas Gedanken zu machen, aber lieber original.

Soweit so gut, die Frage wäre jetzt:
Wenn ich mal der Anzeige auf +-10bar vertraue, dann habe ich immer noch einen zu hohen Öffnungsdruck.
Also entweder hat der Lama das falsch eingestellt, oder es ist Dreck in den Düsen, oder die Düsen sind schon nach paar Stunden zu stark verrußt. Kann das alles sein? Kann das alles auch Einfluss auf das Spritzbild haben? (also Druck, Dreck, Ruß)?

Und was soll ich jetzt tun? Düsen nochmal (wo anders) prüfen und reinigen lassen? Wie gesagt, die Düseneinsätze waren (angeblich) neu.

Dass die alten Dieselschlepper unter Dauer-Volllast ein bisschen dauerhaft rußen ist aber schon die Regel, z.B. beim Kipper-ziehen bergauf oder Pflügen usw, da sieht man auch bei nicht „aufgedrehten“ aus den 90er-Jahren leichte Fahnen. Das ist auch nicht mein Anspruch, den völlig aus der Rußgrenze rauszuhalten, aber so ist es mir zu viel, und ich finde den Motorlauf zu hart.
Es gab ja auch keine Spritzversteller, irgendwo gibt es Kompromisse (45PS bei 1500 upm aus 4,3l, 110mm Bohrung, 150mm Hub, Luftkühlung etc.).

Danke für die Hilfe!

Gruß,
Andi

Urgestein Mit dabei seit Mitte 2005 Wohnort: SALZGITTER

gut für polaris wäre es eventuell wenn er wüßte um welchen motor es sich handelt....................

DEUTZ,FARRYMAN,HANOMAG.................. Unsicher

Verfasst am: 07.06.2017 13:52:52 Titel:

Sorry, natürlich, es handelt sich um einen Eicher ED3-Motor (NICHT EDK3), verbaut im ED310, ED500, ED50, ED60, quasi Baugleich mit den ED1 und ED2-Motoren.

Die Düsen selbst hatte ich nie in der Hand und scheue es ein bisschen die Düsenmuttern aufzumachen, auf den Düsenstöcken ist natürlich nichts eingraviert oder eingeschlagen.

Und da meine Düsen ja eigentlich (vor 2 Jahren) neu abgedrückt wurden und kaum Laufleistung haben, glaube ich auch nicht, dass in der Zeit die Federkraft wieder nachlässt.

Haben denn 20-25bar mehr Einspritzdruck einen wesentlichen Einfluß auf das Spritzbild? Ich muss mal versuchen, ein Foto einzufangen, auch wenn sowas wahrscheinlich schwierig zu beurteilen ist.

Gruß,
Andi

Special Mechanics Worldwide Mit dabei seit Ende 2009

kugelfischer .... das wort was ich überlesen habe .... entschuldigung !
diesbezüglich stimmen einige meiner ausführungen nicht (regelstange, regler..)

im grunde ist das system kugelfischer .... ne nummer für sich
ich glaub der einzige vorteil dieser anlage ist die möglichkeit ein mechanisches kennfeld zu programmieren .... falsch .... einzuschleifen
raumnocke.... der ingenör der das ding entwickelt hat war auch viel allein zu hause

ich denke aber , das auch dort über die selbe methode der förderbeginn gesucht werden kann wie es auch bei der reiheneispritzpumpe immernoch gemacht wird
.. ob es aber wirklich an einer kugelfischeranlage geht ist zu beweisen .... da habe ich zu wenig erfahrung . probieren kann man es aber... ich würde es tun :)

methode :
macht nur sinn wenn es eine markierung auf der riemenscheibe gibt ... sollte es diese nicht geben muss man den umweg gehen und eben den fb statisch am kolben aufmessen
sprich ot des kolbens auf die scheibe übertragen (die beiden punkte OT beginn und OT ende ausmessen und anzeichnen, mitte wählen)
dann riemenscheibe messen und dort 30 grad anzeichnen --> FB
leitung für zylinder x an der pumpe abschrauben , rückschlagventil in der pumpe entfernen , gebogenens tropfrohr aufschrauben
fahrfusshebel auf vollgas stellen
der pumpe am dieseleingang dieseldruck anlegen (geht auch evtl. eine hochgestellte kanne ) ... druck ist aber besser
evtl. dieselrücklauf (wenn vorhanden) schliessen
kurbelwelle 10 grad vor FB stellen
dann sollte am tropfrohr diesel auslaufen
jetzt langsam kurbelwelle in richtung FB drehen
die stelle wo keine tropfen mehr aus dem rohr treten = FB

aber wie gesagt: ich habe keinen schimmer ob das dort auch so geht

prinzipiell denke ich das eine höherer öffnungsdruck der düse dazu führt das der kraftstoff besser und feiner zerstäubt wird
im grunde kann das nicht falsch sein
man sieht ja recht gut ob die düse an der spitze durch ruß oder ablagerung verschmutzt ist . das bekommt man mit einer sanften messingbürste grundgereinigt
ein unsauberes spritzbild , so wie du es beschreibst kann aber auch durch die prüfpumpe erzeugt werden . wenn diese falsch bedient wird oder den druck nicht korrekt aufbaut
du musst viel mehr druck aufbauen als der öffnungsdruck der düse ist ! erst dann sprüht die düse auch korrekt
wen du es dir getraust die düsenmutter aufzuschrauben und WEISST das die indische tschaika richtig misst ... ist das neueinstellen der düse kein hexenwerk
dabei kannst du ach besser prüfen ob die nadel in der düse korrekt arbeitet und sauber ist
ziehe die nadel VORSICHTIG raus und schaue dir den kegelsitz an : sauber ?
stecke die nadel zurück in die düse (ohne gewalt) und lasse sie senkrecht in den düseneinsatz hineingleiten ... tut sie das geschmeidig so ist die düse eigentlich i.o.
den öffnungsdruck der düse stellst du mit der internen mutter ein die die feder beaufschlagt : je mehr druck auf die feder desto höher der öffnungsdruck
es gab aber auch düsen da waren shims verbaut um das einzustellen

im grunde beeinflussen 20-25 bar schon spritzbild und zeiten
ABER das muss dann ja von anfang an so sein
wenn das jetzt nach 100 stunden passiert so kann ich mir nicht vorstellen das dein rußproblem von dort stammt

weitere punkte die rußbildung vorantreiben :
* ventileinstellung (plausibel nach 100h)
* kompressionsverlust , kann man messen -->> sind alle düsen gleich verschmutzt ? kann man da einen zylinder herausdefinieren wo die düse schmutziger ist ?
ist der richtige düseneinsatz drin ? denn da gibt es gefühlt 5 millionen verschieden Vertrau mir

ich kann nicht einschätzen inwieweit die nocken der ESP in irgendeiner form verschleissen wenn der druck auf ihnen höher als original ist
wie schon erwähnt sind meine kugelfischer-erfahrungen eher grundschule... also nicht gerade hochwertig
da wirst du aber hier bestimmt nicht viele leute finden die da fit drin sind

Winke Winke

die technologie stammt aus grossvaters zeiten ... den kann man nicht mehr fragen ... der ist tot
ein grundfehler unserer zeit ... wir jungen haben viel zu wenig von den alten gelernt Unsicher

Verfasst am: 07.06.2017 21:11:51 Titel:

So, also ich war mal ein bisschen mutig, den Mutigen gehört ja schließlich die Welt, und manchmal brauchen sie dann ein bisschen Geld für ihre Fehler ;)

Ich weiß, Spritzbilder sind sehr schwierig einzufangen, ich hab ein paar Fotos und zwei Videos.

So wie es jetzt war, bei 155 indischen bar:

Und dann nach dem Versuch zu entrußen, reinigen und 2 1/10-Scheiben weniger und dann 140 indischen bar:

Sehr Unterschiedliche Lichtverhältnisse und Fotobedingungen, aber die Tendenz erkennt man vielleicht: oben ein nicht gleichmäßiger Kegel, unten schon.

Das ist der Düsentyp:

Und hier zwei Videos:
https://youtu.be/Il5x0ftwCOw

https://youtu.be/r_yvo9NO-PY

So, dann noch ein paar Anmerkungen:

1. Nach ein paar mal Abdrücken ist die Düse unten feucht und es hängt ein kleiner Tropfen dran. Wenn ich den abtupfe und den Druck bei kurz vor Öffnen halte sehe ich aber nicht dass irgendwas feucht wird. Das vorher wie nachher.

2. Als ich nach dem ersten Saubermachen die Nadel wieder in die Düse gesteckt und leicht gedreht habe (in Diesel getränkt) dann gab es beim Drehen zwischen drin einen kurzen Widerstand, so als ob irgendwo ein Widerstand da wäre, ein festgebackener Krümel oder sowas (ich weiß, Vorstellung steuert Verhalten), das wurde nach mehrmaligem säubern und wieder "läppen" mit Diesel besser, bis es weg war. Keinen Plan was es war...

Hier noch ein Foto der Nadel (mit Dreck dran, den habe aber ich verursacht):

Man sieht auch leichte Kratzer am Schaft, schlimm?

Soweit das Neueste von mir, Danke allen für die Hilfe!

Gruß,
Andi

Verfasst am: 07.06.2017 21:23:48 Titel:

Da warst du jetzt schneller als ich ;)

Also es ist keine Kugelfischer Raumnocke oder sowas, das war doch bei Benzinern oder? Ist eine stinknormale Reihenpumpe ohne Regler ("Kugelfischer Bauart Deckel").

Sowas:

Oder wie hier in der Mitte, nur als 3-Zylinder bei mir:

(Foto stammt von www.historische-ersatzteile.de).

Stößel von unten, Reglerstange von der Seite, fertig.

Zur Bedienung:
Also eher schnell drücken? Oder gerade so wie in den Videos?

Danke!

Gruß,
Andi

EDIT:

Die Düsen waren schon gut rußig:

Zum Rest:
Ventilspiel passt und wird regelmäßig kontrolliert: 0,1mm EV und AV. Nicht wundern, auch das stimmt, denn bei untenliegender Nockenwelle, außen geführten Stößelstangen und Luftkühlung wird das Ventilspiel bei warmem Motor größer, weil sich der Zylinder mehr ausdehnt als die Stangen (die Kipphebel schlackern dann fast schon), aber auch das ist normal.

Kompression ist 2x 27bar und 1x 26 bar, ob da eine Düse stärker verrußt ist werd ich sehen wenn ich alle ausgebaut hab, bisher nur die Eine.

Special Mechanics Worldwide Mit dabei seit Ende 2009

schönes spritzbild !!!
kratzer: nicht schön .... die düsennadeln sind recht gut gepasst zum stock .... da sollten kratzer vermieten werden !!!
kommt aber vom unsauberen handhaben ...SAUBERKEIT ist das allerwichtigste

tipp: autopolitur eignet sich hervorragend zum polieren !
---> habe ich im maschinenraum eines hochseetankers gelernt ..von einem phillipinischen schiffsmaschinisten
der hat seine düsennadeln (daumendick) mit autopolitur poliert .... und das die gesammte reise über :)

drücken (kann die videos nicht sehen ) :
ja ! kurze KRÄFTIGE stösse geben !!! wenn du gerade so den öffnungsdruck drückst kannst du das spritzbild nicht beurteilen

ich sag ja : kugelfischer ist nicht mein fachgebiet .... wer hat schon sowas :)

edit : 1 bar unterschied macht keinen unterschied
beim drücken erzeugt die düse ein markantes "schnarren" dann bist du auf dem richtigen weg

Verfasst am: 07.06.2017 21:58:15 Titel:

Der Druck beim Förderbeginn sollte schon passen.
Für mich stimmt die Federvorspannung nicht.
Beim korrekt durchgeführten Abdrücken mit angeschlossenem Manometer ensteht ein schnarrender Ton, während des Zerstäubens.

Verfasst am: 07.06.2017 22:34:35 Titel:

Jetzt sollten die Videos (inkl. Schnarrton) gehen, und ja den Schnarrton kenne ich, der Traktor hat keine Vorglühanlage, springt aber bei -10°C sofort an, mechanischem Vorpumphebel sei Dank! ;)
Dabei werden die Stößel im Flansch unter der Pumpe mit einem Hebel betätigt, woraufhin die Einspritzdüsen einspritzen. Das macht man 5-10 mal, im Handbuch steht bis zu 30 Mal, aber man will ja keinen Flüssigkeitsschlag Nee, oder?

https://www.youtube.com/watch?v=Il5x0ftwCOw&feature=youtu.be

https://www.youtube.com/watch?v=r_yvo9NO-PY&feature=youtu.be

Also, mache ich das richtig oder falsch?

Schönes Spritzbild, bei den ersten oder dem letzten Foto?

Kratzer: kommen nicht von mir (hoffe ich), waren jedenfalls schon nach dem Herausziehen der Nadel da. Ob vorher auch oder beim rausziehen weiß ich nicht...

Gruß,
Andi

Special Mechanics Worldwide Mit dabei seit Ende 2009

1. richtig
2. natürlich letztes foto

subjektiv sind beide videos vom spritzbild nicht schlecht
vom gefühl her ist das 140er schöner :)

mach dir um die kratzer keinen kopp... das ist ok (denk ich )... kannst ja noch bissl drüber polieren ... vorsichtig

so wie im video 140 würde ich die lassen ...sieht gut aus

Verfasst am: 07.06.2017 22:56:52 Titel:

Jetzt schnarrt es zwar, jedoch wird eher wenig zerstäubt.

Verfasst am: 07.06.2017 23:13:24 Titel:

Ich denke mal, bei dem Motor (luftgekühlt) sollte das Spritzbild mehr wie Strahl (so wie in den Videos) aussehen, und nicht so sehr fein zerstäubt werden. Das zündfähige Gemisch wird erst gebildet, wenn der Diesel auf den heißen Kolben (in die Mulde/den Brennraum) trifft, und verdampft. Somit wird der Kolbenboden gleichzeitig gekühlt.
Das ist also meiner Meinung nach konstruktions-/prinzipbedingt schon richtig ... mit dem Strahl.

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