Zentraleinspritzung, Grundelemente

Der kleinste Audi-Motor ist mit einer Benzineinspritzung über ein einziges Einspritzventil und eine Drosselklappe ausgestattet, dem sogenannten Mono-Motronic-System. Es besteht im Wesentlichen aus einem Gehäuse, ähnlich einem Vergasergehäuse, das mit einem einzigen Einspritzventil ausgestattet ist. Die Kraftstoffmenge aus dem Einspritzventil wird vom elektronischen Steuergerät geregelt, das gleichzeitig die Zündzeitpunktregelung übernimmt.

Steuergerät
Es ist im Fußraum des Beifahrers vor dem Heizungskanal angeordnet und erhält über einen Mehrfachstecker Informationen von folgenden Bauteilen:

Hall-Geber im Zündverteiler – über die Motordrehzahl.

Lambdasonde im Katalysator – über den Restsauerstoffgehalt im Abgas.

Potentiometer – über die Drosselklappenstellung und somit die zugeführte Luftmenge.

Ansauglufttemperatursensor am Gemischaufbereitungseingang – über die Temperatur der angesaugten Luft.

Kühlmitteltemperatursensor am Stutzen links am Zylinderkopf – über die Kühlmitteltemperatur.

Das Steuergerät verarbeitet die eingehenden Signale und berechnet die Öffnungsdauer des elektromagnetisch betätigten Einspritzventils und damit die eingespritzte Kraftstoffmenge. Dabei verwendet das Steuergerät mehrdimensionale Motorkennfelder – eine Datei, in der alle möglichen Motorzustände gespeichert sind. Dort sind außerdem die zu der jeweiligen Situation gehörenden Kraftstoffmengen in Form elektrischer Signale hinterlegt. Zusätzlich sind im Mono-Motronic-System in Form von Kennfeldern die Zündzeitpunkte abgelegt, abhängig von der Kraftstoffmenge und der Betriebssituation.

Drosselklappe
Sie befindet sich ganz unten im Gemischaufbereitungsgehäuse und regelt die Luftmenge, die dem Motor zugeführt wird.

Die Drosselklappenstellung wird vom Fahrer über das Betätigen des Fahrpedals bestimmt. Pedal und Drosselklappe sind über den Gaszug direkt miteinander verbunden.

Gemischaufbereitungsgehäuse
Die meisten Bauteile der Zentraleinspritzung sind in diesem Gehäuse zusammengefasst. Die angesaugte Luft strömt hindurch, und hier wird über das Einspritzventil Kraftstoff zugemischt, ähnlich wie beim Vergaser.

Einspritzventil
Es wird über einen Elektromagneten geöffnet. So kann Kraftstoff je nach Signal des Steuergeräts zugeführt werden oder nicht. Für eine optimale Zerstäubung ist das Ventil mit schrägen Austrittsöffnungen ausgestattet, durch die der Kraftstoff auf die konische Wand der Austrittsöffnung trifft und dort verwirbelt wird.

Das Einspritzventil kann nur öffnen und schließen, jedoch die Kraftstoffmenge nicht dosieren. Die Regelung erfolgt daher über die Einspritzzeit. Dies geschieht folgendermaßen: Das Ventil spritzt bei jedem Hochspannungsimpuls des Hall-Gebers einmal ein. Wird nur wenig Kraftstoff benötigt, öffnet das Ventil bei diesem Impuls nur kurz – oft kürzer als eine Tausendstelsekunde. Benötigt der Motor mehr Kraftstoff (beim Kaltstart oder Volllast), erfolgt die Einspritzung über einen längeren Zeitraum. Dies wiederholt sich bei jedem Impuls des Hall-Gebers.

Ansauglufttemperatursensor
Er ist seitlich am Ventilgehäuse angeordnet und kann so die Temperatur der in das Gemischaufbereitungsgehäuse einströmenden Luft genau erfassen.

Druckregler
Die Kraftstoffpumpe fördert den Kraftstoff unter Druck zum Druckregler, der dafür sorgt, dass der Kraftstoff den Einspritzventilen mit gleichbleibendem Druck von 0,8 – 1,2 bar zugeführt wird. Dazu lässt er einen größeren oder kleineren Teil des Kraftstoffs über die Rückleitung in den Kraftstofftank zurückfließen. Die Fördermenge durch den Kraftstofffilter bleibt dabei nahezu konstant.

Regler der Drosselklappenstellung
Kleiner Elektromotor mit Winkelgetriebe bewegt den Stellhebel näher oder weiter vom Leerlaufanschlag der Drosselklappe. Auf diese Weise kann sich die Drosselklappe je nach Situation um einen größeren oder kleineren Betrag öffnen.

Dadurch bleibt die Leerlaufdrehzahl bei unterschiedlichen Lasten konstant. Vorne am Stellhebel des Reglers der Drosselklappenstellung befindet sich der sogenannte Leerlaufschalter, der dem Steuergerät meldet, dass das Gaspedal losgelassen wurde. Dieses Signal ist für die Stabilisierung der Leerlaufdrehzahl erforderlich.

Drosselklappenpotentiometer
Es meldet dem Steuergerät die Bewegungen der Drosselklappe und ihre Stellung. So wird zum Beispiel ein schnelles Öffnen der Drosselklappe als Beschleunigung des Fahrzeugs erkannt. Wenn Sie den Fuß vom Gaspedal nehmen, aktiviert das Signal „Drosselklappe geschlossen“ die Kraftstoffabschaltung im Leerlauf. Die Meldung erfolgt als elektrisches Signal – das Potentiometer ist nichts anderes als ein veränderlicher Widerstand.