Seite 3: Audi: 20 Jahre TDI-Technik

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Kurze Karriere von Pumpe-Düse

So stolz seine Entwickler auf Pumpe-Düse auch waren, das System konnte sich letztlich nicht halten, wie wir heute wissen. Praktisch die gesamte Konkurrenz setzte auf Common-Rail, wie sämtliche Marken im Volkswagen-Konzern heute auch. Das Einspritzsystem mit der "gemeinsamen Leitung" hat den Vorteil, dass der Einspritzvorgang aus einem Hochdruckspeicher gespeist wird – dadurch sind die Einspritzvorgänge fast beliebig steuerbar.

Beim nockengesteuerten Pumpe-Düse-System dagegen steht hoher Druck nur in einem kurzen Zeitfenster zur Verfügung, die Möglichkeiten für zusätzliche Einspritzvorgänge sind eingeschränkt. Dass per Common-Rail mittlerweile auch Drücke von über 2000 bar möglich sind, hat Pumpe-Düse letztlich obsolet gemacht. Wahrscheinlich ist man heute bei Audi und den Schwestermarken ganz froh über den Schwenk zu Common Rail. Es erlaubt ruhigeren Lauf, geringere Rohemissionen – und die Belastung des Steuertriebs sinkt, weil an den Zylinderköpfen keine Pumpen sitzen, die mechanisch angetrieben werden müssen.

Technische Klimmzüge

Dieser Umstand führte übrigens zwischenzeitlich zu originellen technischen Lösungen: In jüngeren Pumpe-Düse-Motoren verbaute der Volkswagen-Konzern leicht ovale Zahnräder für den Riementrieb, weil dieser auch die Nockenwelle für die Einspritzpumpen betätigt. Sie sollten durch gezielte Gegenkräfte die mechanischen Kräfte reduzieren, welche durch den Antrieb der "scharfen" Nocken für die Pumpe-Düese-Elemente auftreten. Natürlich muss auch die Pumpe für Common-Rail irgendwie angetrieben werden, hier fallen aber wegen der kontinuierlichen Förderung die Lastspitzen weg.

Schnelligkeit zählt

Mittlerweile haben sich im Volkswagen-Konzern und somit auch bei Audi die Vorlieben verändert: Bei jüngeren Konstruktionen wie dem aktuellen 2.0 TDI CR geht es viel feinsinniger zu: Die Common-Rail-Einspritzung in Verbindung mit Piezo-Einspritzelementen erlaubt ein extrem schnelles Einspritzen auch kleiner Kraftstoffmengen in den Brennraum. Mehrfach abgesetzte Vor-, Haupt- und Nacheinspritzungen sind kein Problem mehr, was unter anderem die Optimierung der Rohemissionen deutlich vereinfacht. Piezo-Kristalle dehnen sich beim Anlegen einer Spannung blitzartig aus. Ein Sandwich von mehreren hundert Piezo-Plättchen ermöglich genügend Hub, um diesen auf die Einspritz-Düsennadel zu übertragen. Interessanterweise gab es im Konzern, vor allem bei den großen V-Motoren von Audi, die Common-Rail-Einspritzung auch schon vorher.