Kraftstoffeinspritzanlage – Allgemeine Informationen

Modelle mit 1,4- und 1,6-Liter-Motor

1. Die MULTEC-Zentraleinspritzung (CFI) ist bei den Motoren 1,4 Liter (C14NZ) und 1,6 Liter (C16NZ) verbaut. Sie bietet eine einfache Kraftstoffdosierung, bei der der Kraftstoff über ein einziges magnetbetätigtes Einspritzventil in das Saugrohr eingespritzt wird. Das Einspritzventil sitzt mittig oben im Drosselklappengehäuse, das auf dem Saugrohr montiert ist. Die Öffnungsdauer des Einspritzventils bestimmt die Kraftstoffmenge, die zur Verbrennung in die Zylinder gelangt. Die elektrischen Signale zur Steuerung der Öffnungsdauer werden vom Steuergerät (ECU) aus den Informationen eines Sensornetzwerks berechnet.

Der Kraftstoffdruck wird mechanisch geregelt.

2. Die an das Steuergerät übermittelten Signale umfassen den Saugrohrunterdruck vom Saugrohrdrucksensor (MAP), Motordrehzahl und Kurbelwellenposition vom Verteiler, die Fahrgeschwindigkeit von einem Sensor am Tachowellenende, die Stellung der Drosselklappe vom Drosselklappensensor, die Motorkühlmitteltemperatur sowie den Sauerstoffgehalt im Abgas über einen Sensor im Abgaskrümmer. Die Batteriespannung wird ebenfalls vom Steuergerät überwacht.

3. Anhand der Informationen der verschiedenen Sensoren sendet das Steuergerät Signale zur Ansteuerung der Aktoren. Zu den Aktoren gehören das Einspritzventil, der Schrittmotor der Leerlaufregelung, das Kraftstoffpumpenrelais und das Zündsteuergerät.

4. Das Steuergerät verfügt außerdem über eine Diagnosefunktion, die zusammen mit spezieller Opel-Prüftechnik zur Fehlerdiagnose genutzt werden kann.

Abgesehen von grundlegenden Prüfungen, ob alle relevanten Kabel und Schläuche in gutem Zustand und sicher angeschlossen sind, sollte die Fehlerdiagnose einem Opel-Händler überlassen werden.

5. Das System enthält einen Dreiwege-Katalysator zur Verringerung der Schadstoffe im Abgas. Es wird eine Gemischregelung mit geschlossenem Regelkreis (über die Lambdasonde) verwendet. Die Gemischregelung arbeitet im offenen Regelkreis (mit vorprogrammierten Werten im Steuergerätespeicher), bis die Lambdasonde ihre normale Betriebstemperatur erreicht hat.

Modelle 1,8 Liter

Frühe Modelle (Motor 18E)

6. Bei allen frühen 1,8-Liter-Modellen mit Motor 18E ist ein Bosch-LE-Jetronic-Einspritzsystem verbaut.

7. Durch elektronische Steuerung liefert das Einspritzsystem die genau richtige Kraftstoffmenge für optimale Motorleistung bei minimalen Abgasemissionen. Dies wird durch die laufende Überwachung des Motors mit verschiedenen Sensoren erreicht, deren Daten in Form elektrischer Signale an ein elektronisches Steuergerät übermittelt werden. Auf Grundlage dieser ständig wechselnden Daten ermittelt das Steuergerät die für alle Drehzahl- und Lastbedingungen notwendige Kraftstoffmenge, die dann direkt in das Saugrohr eingespritzt wird.

8. Die Hauptbestandteile des Systems sind:

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   Steuergerät – Die Signale der verschiedenen Sensoren werden im Steuergerät verarbeitet. Aus diesen Signalen werden die passenden Steuerimpulse für die Einspritzventile erzeugt. Zusätzliche Schaltungen im Steuergerät steuern eine Schubabschaltung zur Senkung des Kraftstoffverbrauchs und eine Kaltstartanreicherung für den Kaltstart.
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   Steuerrelais – Dieses besteht aus einem elektronischen Zeitglied und einem Schaltrelais, das die Kraftstoffzufuhr unmittelbar nach dem Abstellen des Motors unterbricht.
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   Luftmengenmesser: Die vom Motor angesaugte Luftmenge wird vom Luftmengenmesser erfasst, um die Motorlast zu bestimmen. Dazu dient eine Klappe, die auf einer Achse im Messgehäuse drehbar gelagert ist und durch die angesaugte Luft ausgelenkt wird. Auf der Klappenachse sitzt ein Potentiometer, das die Winkelstellung der Klappe in eine Spannung umwandelt und an das Steuergerät weiterleitet. Die durch den Luftmengenmesser strömende Luftmenge ist eine der wichtigsten Größen, mit denen das Steuergerät den jeweils genauen Kraftstoffbedarf des Motors bestimmt.
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   Einspritzventile: Jedes Einspritzventil besteht aus einem magnetbetätigten Nadelventil, das auf Befehl des Steuergeräts öffnet. Kraftstoff aus dem Kraftstoffverteiler wird dann über die Düse des Einspritzventils in das Saugrohr eingespritzt. Alle vier Einspritzventile arbeiten gleichzeitig, und zwar einmal pro Kurbelwellenumdrehung, unabhängig von der Stellung der Einlassventile. Daher spritzt jedes Ventil je Arbeitsspiel des Motors einmal bei geschlossenem und einmal bei geöffnetem Einlassventil ein. Die Einspritzventile öffnen stets zum gleichen Zeitpunkt bezogen auf die Kurbelwellenstellung. Die Öffnungsdauer, also die Einspritzdauer, wird jedoch durch andere Größen beeinflusst und vom Steuergerät bestimmt. Bei einer bestimmten Luftmenge im Luftmengenmesser kann das Steuergerät das Luft-Kraftstoff-Gemisch anfetten, indem es die Einspritzdauer verlängert, oder abmagern, indem es sie verkürzt.
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   Kraftstoffpumpe: Die Kraftstoffpumpe ist eine elektrische, selbstansaugende Rollenzellenpumpe und befindet sich im Heck des Fahrzeugs. Die Pumpe fördert Kraftstoff aus dem Tank mit einem vorgegebenen Druck über den Kraftstofffilter zum Kraftstoffverteiler. Vom Kraftstoffverteiler wird der Kraftstoff den vier Einspritzventilen zugeführt. Überschüssiger Kraftstoff fließt über den Kraftstoffdruckregler zurück in den Kraftstofftank. Im System wird stets deutlich mehr Kraftstoff umgewälzt, als selbst unter extremsten Betriebsbedingungen benötigt wird. Dieser ständige Durchfluss hält die Kraftstofftemperatur niedrig. Dadurch wird die Gefahr von Dampfblasenbildung verringert und das Warmstartverhalten verbessert.
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   Kraftstoffdruckregler: Der Kraftstoffdruckregler ist am Kraftstoffverteiler angebracht und regelt den Betriebsdruck im Kraftstoffsystem. Das Gehäuse aus Metall ist durch eine Membran in zwei Kammern geteilt. Eine Kammer wird vom Kraftstoff aus dem Kraftstoffverteiler gefüllt. Die andere Kammer enthält eine Druckfeder und ist über einen Schlauch mit dem Saugrohr verbunden, und zwar hinter der Drosselklappe. Ein an der Membran befestigtes Ventil öffnet beim Auslenken der Membran eine Rücklauföffnung in der Kraftstoffkammer des Reglers.

   Übersteigt der Kraftstoffdruck im Regler einen bestimmten Wert, wird die Membran ausgelenkt und Kraftstoff fließt über die nun geöffnete Rücklauföffnung in den Tank zurück. Dies geschieht auch, wenn die Öffnung durch die Auslenkung der Membran infolge des Saugrohrunterdrucks geöffnet wird. Steigt der Saugrohrunterdruck, sinkt der geregelte Kraftstoffdruck daher proportional.

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   Drosselklappenschalter: Der Drosselklappenschalter ist auf der Drosselklappenwelle am Drosselklappengehäuse befestigt. Dreht sich die Drosselklappenwelle infolge der Fahrpedalbewegung, schließen Kontakte im Schalter an den beiden Endstellungen der Welle. Ein Kontakt schließt in der Leerlaufstellung, der andere in der Vollgasstellung. Das Steuergerät verarbeitet diese Signale, um die Stellung der Drosselklappe zu bestimmen.
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   Zusatzluftventil: Diese Einrichtung besteht aus einem großen Luftkanal, der über Schläuche mit dem Drosselklappengehäuse und dem Saugrohr verbunden ist. Über ihn kann Ansaugluft an der Drosselklappe vorbeiströmen. In der Mitte des Luftkanals sitzt eine Sperrplatte, die an einem Bimetallstreifen befestigt ist. Bei kaltem Motor ist die Sperrplatte aus dem Luftkanal herausgezogen, sodass Luft durch das Ventil strömen kann. Beim Warmlaufen des Motors wird das Ventil mit Strom versorgt. Der Bimetallstreifen erwärmt sich und bewegt die Sperrplatte in Schließrichtung. Mit steigender Motortemperatur wird der Luftkanal schließlich vollständig verschlossen. Die zusätzliche Luft, die durch das Ventil strömt, wird vom Luftmengenmesser erfasst. Dieser gleicht dies aus, indem er die Einspritzdauer verlängert und so zusätzlichen Kraftstoff bereitstellt. Beim Anfahren mit kaltem Motor und in der Warmlaufphase erhält der Motor daher ein fetteres Luft-Kraftstoff-Gemisch.
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   Temperatursensoren: Informationen über die Motortemperatur (Kühlmitteltemperatur) und die Ansauglufttemperatur werden von Sensoren erfasst. Ein Sensor befindet sich im Kühlmittelmantel, der andere im Ansaugluftstrom. Die Sensoren bestehen aus Widerständen, deren Widerstand mit steigender Temperatur sinkt. Das Steuergerät misst die Änderung des elektrischen Widerstands der Sensoren und verwendet diese Information, um die Einspritzdauer entsprechend anzupassen.

Ab 1987 gebaute 1,8-Liter-Modelle

9. Alle später gebauten 1,8-Liter-Modelle mit dem Motor 18SE sind mit einer Bosch L3-Jetronic-Kraftstoffeinspritzanlage ausgerüstet.

10. Das System basiert auf dem bisher verwendeten LE-System, verfügt jedoch über eine digitale Steuerung statt der analogen Steuerung des LE-Systems. Das Steuergerät des L3-Systems ist als Teil der Luftmengenmesser-Baugruppe im Motorraum untergebracht. Der Kabelbaum des Systems ist entsprechend angepasst.

Modelle mit 2,0-Liter-Motor

11. Die Motronic-Systeme der 2,0-Liter-Modelle steuern Kraftstoffeinspritzung und Zündung als integriertes System. Dies bringt deutliche Vorteile hinsichtlich Wirkungsgrad, Leistung und Verringerung der Abgasemissionen.

12. Die Leerlaufdrehzahl wird über ein elektrisch betätigtes Ventil geregelt, das Luft an der Drosselklappe vorbeiströmen lässt. Eine manuelle Einstellung ist nicht möglich.

13. Der Zündzeitpunkt wird elektronisch in Abhängigkeit von Motordrehzahl und Last, Motortemperatur und Ansauglufttemperatur früher oder später eingestellt. Die Drehzahlinformation kommt von einem induktiven Impulsgeber an der Seite des Zylinderblocks. Der Geber sitzt nahe der Zahnscheibe, die am Kurbelwellengegengewicht des Zylinders 1 befestigt ist. Jeder vorbeilaufende Zahn der Scheibe erzeugt im Geber einen elektrischen Impuls. Dieses Signal wird an das Steuergerät übertragen.

14. Das bis 1990 in 8-Ventil-Modellen verbaute System heißt Motronic ML4.1. Die Kraftstoffeinspritzung ähnelt stark den LE/L3-Jetronic-Systemen der 1,8-Modelle. Das Steuergerät befindet sich hinter der Verkleidung im Fußraum des Fahrers.

15. Die ab 1990 gebauten 8-Ventil-Modelle haben ein System mit der Bezeichnung Motronic M1.5. Der Hauptunterschied liegt im Steuergerät, das die Einspritzventile paarweise statt wie bisher alle gleichzeitig ansteuert. Außerdem gibt es kleinere Unterschiede bei der Befestigung des Kraftstoffdruckreglers und der Einspritzleiste. Die Kraftstoffpumpe sitzt nun im Tank statt daneben.

16. Das System in den 16-Ventil-Modellen heißt Motronic M2.5. Der bedeutendste Unterschied zu den anderen Motronic-Systemen liegt in der Messung der angesaugten Luft. Während die anderen Systeme das Luftvolumen mit einer Klappe messen, erfasst das M2.5-System die Luftmasse über deren Kühlwirkung auf einen Heißdraht.

Das M2.5-System verfügt außerdem über eine Klopfregelung. Dabei wird Klopfen (Vorentflammung oder Klingeln) erkannt, und der Zündzeitpunkt wird daraufhin nach spät verstellt.

17. Die Einspritzung im M2.5-System ist vollsequenziell. Jedes Einspritzventil wird einzeln angesteuert, um den Kraftstoff im Ansaugtakt zum optimalen Zeitpunkt abzugeben. Der Zündverteiler enthält einen Hall-Sensor, der dem Steuergerät ein Zylindererkennungssignal sendet.

18. Bei allen Systemen verfügt das Steuergerät über Selbsttest- und Fehlererkennungsfunktionen. Fehlercodes werden im Steuergerät gespeichert, können aber nur von Opel-Werkstätten oder anderen Fachbetrieben mit der nötigen Prüftechnik ausgelesen werden.

19. Erkennt das Steuergerät einen Fehler, wird ein Notlauf-Programm aktiviert, das für einen defekten oder abgeklemmten Sensor einen Mittelwert anstelle des normalen Signals verwendet. In diesem Fall ist das Fahrzeug weiterhin fahrbar, allerdings mit verminderter Leistung und Effizienz. Eine Warnleuchte im Armaturenbrett mit dem Umriss eines Motors und einem Blitzsymbol weist den Fahrer auf den Fehler hin.