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Teil 8 der D-Jetronic Reihe von Dr-DJet beschreibt die Benzinpumpe und den Benzindruckregler

 

 

8.1 Funktion der Benzinversorgung

Benzinkreislauf
Benzinkreislauf
Die D-Jetronic ist eine Einspritzung, die intermittierend einspritzt und die jeweilige Einspritzmenge über die Öffnungszeiten der Einspritzventile steuert. Dazu muss an den Einspritzventilen und dem Kaltstartventil ein konstanter Benzindruck anliegen. Dieser Wert ist bei fast allen Fahrzeugen 2,0 + 0,1 Bar, also zwischen 2,0 und 2,1 Bar (Ausnahme: Volvo). Es ist wichtig, dass dieser Druck in jedem Lastzustand des Motors gleichmäßig anliegt, da sonst die Einspritzmengen verändert würden. Um das zu erreichen, muss die Benzinpumpe immer mehr fördern, als der Motor gerade beim Beschleunigen unter Höchstlast und im Kaltlauf verbrauchen könnte. Sonst würde der Druck logischerweise sinken und die Einspritzmengen wären unkontrollierbar. Deshalb wird auf jeden Fall mehr Benzin vom Tank zum Motor gefördert (ca. 0,6 bis 0,8 Liter in 30 Sekunden, bei manchen Herstellern auch mehr als 1 Liter in  30 Sekunden). Die 0,8 l/30s würden bei einer Höchstgeschwindigkeit von 200 km/h einem Benzinverbrauch von knapp 100 Litern pro Stunde oder 50 Litern auf 100 Kilometern entsprechen. Sollte Euer Fahrzeug mehr verbrauchen ;-) , dann kann das die originale Benzinpumpe nicht liefern. Der erhöhte Kreislauf dient auch der Kühlung des Benzins und soll so Dampfblasenbildung im heißen Motorraum verhindern. Trotzdem ist die D-Jetronic insbesondere beim Heißstart davon manchmal betroffen, mit ein Grund warum man bei L- und K-Jetronic den Benzindruck erhöht hat.

Das überschüssige Benzin wird von einem Druckregler wieder in den Tank zurückgeleitet, so dass in die Ringleitung immer genau so viel Benzin fließt und wieder abfließt, dass dort der Solldruck gehalten wird. Auf keinen Fall solltet Ihr den Benzindruck in der Ringleitung außerhalb der Sollwete für Euer Fahrzeug betreiben. Meistens versuchen das "Praktiker", die den eigentlichen Fehler in der D-Jeronic nicht finden und so bei verrußtem Motor den Benzinduck unter den Sollwert senken. Das führt dazu, dass die Einspritzmenge bei jeder Drehzahl und jede Last verringert wird. Dann läuft der Motor z.B. unter Teillast zu mager und erhitzt. Das kann zu einem kapitalen Motorschaden mit Löchern im Kolben führen!

8.2 Die Benzinpumpe

Die Benzinpumpe ist eine nasse Rollenzellenpumpe, die schlecht saugen und gut drücken kann. Sie ist deshalb normalerweise in der Nähe des Tanks, am besten unter ihm angebracht. Das Benzin fließt aus dem Tank über ein Sieb im Tank entweder direkt oder über einen Dämpfer zur Geräuschminimierung in die Benzinpumpe. Der Kraftstofffilter sitzt erst hinter der Pumpe, um das Ansaugen so reibungslos wie möglich zu machen. Bei manchen frühen Fahrzeugen saß der Benzinfilter vor der Pumpe, es empfiehlt sich, das umzurüsten. In der Benzinpumpe sitzt ein eigentlich wartungsfreier Pemanentmagnetmotor (30 bis 80W Leistungsaufnahme), der vom Benzin durchflossen wird, deshalb auch nasse Pumpe genannt. Der Permanentmagnetmotor wird vom Benzin durchflossen und verschleißt, wenn er trocken läuft. Eine Explosion oder ein Brand kann nicht entstehen, da weder ein zündfähiges Luft-Benzin Gemisch vorhanden ist noch die Spannung von 12V für einen Funken ausreicht. Der Motor wird vom Steuergerät über ein Benzinpumpenrelais mit +12V Zündstrom über eine 2,5 mm² dicke Leitung versorgt. Die zweite elektrische Leitung geht an Masse. Das Benzin kühlt also auch den Elektromotor. Nach Einschalten der Zündung muss die Benzinpumpe 2 Sekunden zu hören sein, danach schaltet sie sich ab, wenn der Motor nicht gestartet wird. Vorsicht beim Brücken des Kraftstoffpumpenrelais: Ein trocken laufender Motor kann überhitzen.

Späte Rollenzellenpumpe: Saugflansch vorne und Druckflansch hinten
Späte Rollenzellenpumpe: Saugflansch vorne und Druckflansch hinten
Die Pumpe ist eine Rollenzellenpumpe. Im Gehäuse liegen dazu fünf radial geführte Rollen frei beweglich. Dreht sich die Pumpe, dann werden diese durch die Fliehkraft an die Wand gedrückt und dichten so ab. Dadurch wird das Benzin vom Eingang in den Ausgang gedrückt.Um Überdrücke und Druckstöße zu vermeiden, gibt es ein Überstromventil, das bei 3 Bar öffnet. In der Druckleitung zum Motor sitzt außerdem ein Rückschlagventil, das den Druck in der Ringleitung über den Einspritzventilen auch nach Abschalten der Pumpe hochhält. Steht ein Auto länger, passieren gewöhnlich folgende Dinge:

  1. Im leeren Tank bildet sich Rost, der sich anschließend vor dem Sieb sammelt und so kann kein Benzin zur Pumpe mehr fließen. Da sie auch nur schwach im Saugen ist, muss das Sieb gereinigt werden.
  2. Die Rollen in der Pumpe können verharzen und verkleben, dann dichten sie nicht mehr und so wird kein Sprit gefördert. Ist das passiert, muss die Pumpe zerlegt und gesäubert werden.
  3. Das Rückschlagventil ist ein Kugelventil, das entweder verkleben oder ganz defekt gehen kann. Leider gibt es keinen Ersatz mehr dafür. Es gibt aber Rückschlagventile, die man in die Benzinleitung einschleusen kann.

Benzinpumpe früh: 3 Flansche und kombiniertes Überstrom- und Rückschlagventil
Benzinpumpe früh: 3 Flansche und kombiniertes Überstrom- und Rückschlagventil
Benzinpumpe mit verklebten Rollenzellen
Benzinpumpe mit verklebten Rollenzellen
Es gibt 2 grundsätzliche Ausführungen der Pumpe, mit 2 oder mit 3 Benzinanschlüssen. Die frühe Pumpe hat vorne 3 parallele Schlauchanschlüsse, für die Saugleitung, die Rücklaufleitung und die Druckleitung sowie ein kombiniertes Rückschlag- und Überstromventil. Das Überstromventil lässt das Benzin bei mehr als 3 Bar Gegendruck in der Druckleitung in die Rücklaufleitung des Tanks überströmen. Wenn die Pumpe abschaltet, verschließt das Rückschlagventil die Druckleitung, so dass der Benzindruck in dieser erhalten bleibt. Der Anschluss an die Rücklaufleitung ist bei der späteren Variante entfallen. Die späte Variante hat nur noch einen etwas dickeren Sauganschluss vorne bei den elektrischen Anschlüssen und pumpt das Benzin durch den Motor an den hinten sitzenden Druckflansch mit dem Rückschlagventil. Das Rückschlagventil kann abgenommen und gegebenenfalls gereinigt werden. Oftmals verschwindet der Kugeleinsatz in diesem Ventil. Dann kann man ein externes Rückschlagventil in der Benzinleitung zum Motor montieren. Ohne funktionierendes Rückschlagventil fällt der Druck in der Ringleitung über den Einspritzdüsen sofort nach Abschalten der Pumpe wieder auf Null zurück. Normalerweise muss der Druck in der Ringleitung gehalten werden. Bei einem schnellen Abfall kann aber auch ein Einspritzventil oder das Kaltstartventil oder eine Undichtigkeit in den Benzinschläuchen der Grund sein. Bei der späten Pumpe gibt es auch ein 3 Bar Überstromventil, es sitzt hier im Zwischenflansch zwischen Pumpe und Motor und schließt praktisch die Rollenzellenpumpe kurz.

Oft wird die Benzinpumpe auch undicht oder fördert nicht mehr. Dann ersetzt man die beiden O-Ringe und reinigt das Innenleben der Rollenpumpe (mit Petroleum, nicht Wasser) ohne den Motor zu öffnen. Wenn die Rollen wieder sauber sind, fördert die Pumpe wieder und wenn die O-Ringe (33x2 benzinfest) ersetzt sind, sollte sie auch wieder dicht sein. Sind die Rollen und Wände so verrostet, dass Rostnarben entstanden sind, ist der Schaden irreparabel.

Die einzelnen Benzinpumpen der D-Jetronic unterscheiden sich neben dem Typ mit 2 oder 3 Flanschanschlüssen vor allem in den elektrischen Anschlüssen und in der Förderleistung der Pumpe. Die Förderleistung muss immer deutlich höher als der Benzinverbrauch sein, um sowohl den Motor der Benzinpumpe zu kühlen als auch Dampfblasen zu verhindern. Seit den späten 60ern ist es gesetzlich vorgeschrieben, dass die Benzinpumpe bei einem Unfall und einem Absterben des Motors automatisch abschaltet. Das erledigt das Steuergerät.

8.2.1 Warum passen modernere K-Jetronic Benzinpumpen nicht?

Die D-Jetronic Pumpen sind darauf ausgelegt, etwa 650 bis 850 cm³ in 30 Sekunden bei 2 Bar Druck zu liefern. Steigt der Druck bei verstopften Leitungen oder schließenden Druckreglern im Motorraum, dann sinkt die Förderleistung rapide. Ab 3 Bar lässt die Pumpe sogar das Benzin in die Rücklaufleitung oder den Ansaugflansch überströmen. Die K-Jetronic hingegen hat einen sehr viel höheren Systemdruck von etwa 5,5 Bar. Die Pumpe muss also sehr viel höhere Drücke liefern. Damit passen Förderleistung und Förderdruck der Pumpe nicht zur D-Jetronic. Das wird zwar nach einem Umbau funktionieren, aber nur mit entsprechendem Stress durch Druckstöße auf die Membran des Druckreglers. Damit wird der Druckregler (2014: 104€) mittelfristig defekt gehen und man hat das Benzinpumpenproblem durch ein anderes Problem ersetzt. Es ist also keinesfalls zu empfehlen.

Bosch nutzt eine L-Jetronic Pumpe mit 3,8Bar Systemdruck als Ersatz für die D-Jetronic Pumpe unter Nummer 0 580 464 999. Wie ich feststellen musste ist das eine Standardpumpe für 4 Bar Systemdruck, deshalb empfehle ich diese nicht mehr. Stattdessen empfehle ich die

8.2.2 Umbau von alter auf neue Benzinpumpe

Man kann die alte 0 580 970 xxx Pumpe mit den 3 Flanschen auf die neuere 0 580 464 xxx mit den 2 Flanschen bedenkenlos umbauen. Denn auch die "neue" Pumpe hat das Überstromventil mit 3 Bar im Zwischenflansch sitzen. Es entfällt dann die 3. Benzinleitung, die in den Tank zurückfließt. Dazu entfernt man einfach das T-Stück aus der Rücklaufleitung im Tank und lässt die Benzinleitung von der Pumpe dorthin weg. Jetzt muss man nur noch die Druckleitung hinten an der neuen Pumpe anschließen und schon ist alles erledigt. Bosch bietet eine Universalpumpe 0 580 464 999 (Preis 2015: 316€) mit statischem Druck von 8 Bar als Ersatzlösung für alle D-Jetronic Pumpen an. Diese hat hinten keinen seitlichen, sondern einen geraden Abgang und Ihr müsst je nach altem elektrischem Anschluss diesen modifizieren. Ichhalte den Druck dieser Pumpe für zu hoch und empfehle sie nicht. Stattdesssen nehmt lieber eine L-Jetronic Pumpe, die für 3 Bar Systemdruck ausgelegt ist oder sucht Euch eine alte D-Jetronic Pumpe. Alle 0 580 464 004 bis 0 580 464 010 Benzinpumpen sind prinzipiell austauschbar, die Förderleistung ist nur wenig unterschiedlich, aber die elektrischen Anschlüsse variieren von Schraubklemmen über Flachsteckhülsen bis zu speziellen VW Steckern.

8.2.3 Reparatur einer Benzinpumpe

Prinzipiell sind auch die alten D-Jetronic Pumpen zu reparieren. Im Inneren findet sich ein benzindurchfluteter Gleichstrommotor mit 2 Lagern und 2 Kohlen. Dummerweise ist diese Pumpe anders als die ersten Benzinpumpen für mechanische Einspritzpumpen nicht wartungsfreundlich gebaut. Ifixit würde der Pumpe 3 von 10 Punkten geben. Eine Verklebung der Rollenzellen durch lange Standzeiten oder Dreck oder eine Undichtigkeit der Pumpeneinheit ist leicht zu beheben. man schraubt einfach die 4 Schrauben vorne ab, merkt sich die Position der Platte und der Anschlüsse, reinigt alles und setzt es mit neuen benzinfesten O-Ringen 33x2 mm wieder zusammen. Wenn etwas am Motor ist, dann ist es schwer, das Gehäuse ohne Schaden zu zerlegen und es vor allen Dingen hinterher wieder dicht zu bekommen. Es ist nicht geschraubt und man muss es vorsichtig aufbiegen und den Boden herausschlagen, ohne ihn zu verbiegen oder zu zerstören. Dann kann man den Motor zerlegen und ggf. Lager oder Kohlen ersetzen. Selbstredend sollte man dabei alle O-Ringe gegen neue benzinbeständige (z.B. aus Viton) ersetzen. Die Kunst liegt darin, die Pumpe hinterher wieder dicht und leichtgängig zu haben.

Leichter wäre das Ersetzen des Rückschlagventils 1 583 386 008 für die neuen Pumpen hinten. Es ist im Druckflansch versteckt. An den meisten Pumpe ist aber der quer im Flansch verlaufende Haltestift mitsamt der Kugel im Benzinfilter verschwunden. Und diesen Schlauchstutzen könnte man leicht mit einem neuen Kupferring ersetzen, wenn es ihn denn noch gäbe. Seit 2014 ist er von Bosch nicht mehr verfügbar. In der Folge sinkt der Druck in der Ringleitung sofort nach Abschalten der Pumpe und der Motor startet schlechter. Als Ersatz bietet sich ein externes Rückschlagventil von Pierburg 7.20234.50.0 an, das Ihr einfach mit 2 Schellen in den Benzinschlauch einsetzt. Es kostet in 2015 ca. 20€ und passt gut zum Druck der D-Jetronic.

8.3 Der Druckregler

Feder-Membran-Druckregler
Feder-Membran-Druckregler
Der Druckregler ist nichts anderes als ein Membranventil, das gegen eine Feder arbeitet. Die Federvorspannung kann über die Schraube eingestellt werden. Der Druckregler sitzt in der Ringleitung über den Einspritzventilen. Von der Benzinpumpe wird das Benzin direkt in diese Ringleitung gedrückt. Ab dem eingestellten Druck von z.B. 2,0 Bar öffnet der Druckregler und lässt das Benzin in den Rücklauf fließen. Sinkt der Druck wieder unter den eingestellten Druck, verschließt die Membran den Abfluss. Dieser Prozess ist kontinuierlich und regelt so den Benzindruck rein mechanisch. Dreht man die Schraube hinein, dann steigt logischerweise die Vorspannung der Feder auf die Membran und der Druck in der Ringleitung steigt. Umgekehrt sinkt er beim Herausdrehen der Schraube. Hat man eine Benzinpumpe mit höherem Förderdruck, dann ist die Auslenkung durch die Duckstöße größer und schneller. Das belastet die Membran unnötig.

Es sei noch einmal dringend davor gewarnt, den Benzindruck außerhalb des Sollbereichs zu verstellen, wenn der Motor in einem Drehzahlbereich zu fett oder zu mager läuft. Insbesondere das Herunterdrehen des Drucks (ich habe schon 1,4 Bar gesehen) ist ein hohes Risiko für kapitale Motorschäden durch zu mageres Gemisch im Teillastbereich und daraus überhitzende Motoren bis hin zu Löchern in Kolben!



Ein Wort der Warnung an alle Mercedes-Benz 8-Zylinder Fahrer: Laut MB soll man zwischen Druckregler und Druckdämpfer Meterware als Benzinschlauch verwenden. Dieser kurze Schlauch wird aber auf engem Radius um 90° geknickt. Nach 5 Jahren problemloser Fahrt wurde dieser Schlauch so weich, dass er den Rückfluss bei meinem 450SL verschloss. Das legte den 450SL ausgerechnet auf meinem 1. D-Jetronic Workshop in Ornbau auf dem vdh-Treffen lahm. Seit der Zeit nehme ich an dieser Stelle einen um 90° geknickten Formschlauch vom Babybenz mit der Nummer A 201 476 22 26.

8.4 Druckdämpfer

Jedes Auto hat einen oder mehrere Druckdämpfer in der Benzinleitung. Die ganz frühe Variante hatte einen Druckdämpfer in der Saugleitung der Benzinpumpe, der auch von der Druckleitung durchflossen wurde und wo beide Bereiche durch eine Membran getrennt waren. Spätere Fahrzeuge haben nur noch einen oder zwei separate Druckdämpfer. Sind es zwei, dann sitzt einer in der Saugleitung und einer in der Ringleitung im Motorraum. Die Funktion der Dämpfer ist Geräuschdämmung und Dämpfung von Benzindruckstößen. Warum manche Dämpfer eine Einstellschraube wie die Druckregler haben, kann ich bis heute nicht erklären.

Euer Dr-DJet (Volker)


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