Common-Rail-Einspritzdüsen können heute während eines einzigen Verbrennungstakts mehrere Einspritzvorgänge durchführen und Kraftstoff mit viel höheren Drücken – bis zu 2000 bar – durch Öffnungen von nur 1 Mikrometer in den Motor einspritzen. Das bringt zwar erhebliche Vorteile mit sich, wie geringere Emissionen, einen niedrigeren Kraftstoffverbrauch und ein besseres Fahrverhalten, bedeutet aber auch, dass sie viel anfälliger für Verschleiß sind. Hier sehen wir uns die häufigsten Ursachen für das Versagen von Einspritzdüsen an, welche Anzeichen zu erkennen sind, und wie sie als Best-Practice-Service für die Einspritzdüse diagnostiziert werden können.

Gründe für ein Versagen der Common-Rail-Einspritzdüsen

Common-Rail-Einspritzdüsen sind zwar auf Langlebigkeit ausgelegt, doch führen Fortschritte in der Einspritztechnologie dazu, dass sie anfälliger für Verschleiß sind. Dafür gibt es mehrere Gründe: 

• Verunreinigung mit Partikeln: Bei Toleranzen von einem Bruchteil der Breite eines menschlichen Haares können selbst kleinste Partikel erhebliche Schäden verursachen. Diese winzigen Partikel sind oft die Folge einer ineffektiven Filterung und können das Steuerventil und die Kugel erodieren, was zu einer mangelhaften Abdichtung zwischen den beiden Elementen führt. Im Lauf der Zeit kann sich dadurch das Kraftstoff-Sprühmuster und damit auch die Menge, der Zeitpunkt und die Verteilung des eingespritzten Kraftstoffs verändern. 
• Verunreinigung mit Wasser: Eine weitere häufige Ursache für das Versagen von Common-Rail-Einspritzdüsen ist die Verunreinigung mit überschüssigem Wasser im Kraftstoff. Bei unsachgemäßer Lagerung oder Handhabung kann Wasser in den Kraftstoff gelangen. Es reagiert mit den darin enthaltenen Chemikalien, so dass Metalloberflächen korrodieren und sich die Schmierung zwischen den bewegten Teilen verringert. Im Verbund kann das zu einem vorzeitigen Verschleiß der Einspritzdüsen und der Hochdruck-Kraftstoffpumpe führen. 
• Aufbau von Ablagerungen: Der Kraftstoff, der nach dem Abstellen des Motors in der Einspritzdüse verbleibt, wird durch die Restwärme effektiv „gekocht“. Es entstehen Rußablagerungen, auch Verkokung genannt. Wird das nicht verhindert, sammeln sich diese Ablagerungen an der Düsenspitze und an den Innenteilen der Einspritzdüse an, wodurch die Nadel festhaftet. Das kann sich wiederum sowohl auf die Einspritzmenge als auch auf den Einspritzzeitpunkt negativ auswirken. 
• Fehlerhafter Einbau: Auch ein unsachgemäßer Einbau kann zu einem vorzeitigen Defekt führen. So kann eine fehlende oder nicht richtig eingesetzte Düsenscheibe dazu führen, dass Verbrennungsrückstände an der Scheibe vorbei austreten. Ebenso können Dichtringe leicht aus ihren Nuten herausrollen. Diese mögen zwar wie einfache Probleme wirken, doch können sie zu viel größeren Problemen führen, z. B. zu einer mangelhaften Leistung der Einspritzdüse, zu schlechtem Startverhalten und zu erhöhtem Verbrauch.

Anzeichen für eine defekte Common-Rail-Einspritzdüse

Eine defekte Einspritzdüse stört fast sicher den Einspritzvorgang in den Brennraum. Im schlimmsten Fall könnte sie ihn sogar komplett verhindern. In beiden Fällen wirkt sich das auf die Fahrzeugleistung aus und führt zu einer Reihe gängiger Anzeichen:

• Motorkontrollleuchte: Wenn der Motor keine normale Leistung erbringt, kann die Motorkontrollleuchte aufleuchten. Zur Bestätigung des Fehlercodes wird ein Diagnose-Scan-Gerät benötigt.
• Rauer Leerlauf: Wenn die Kraftstoffzufuhr eingeschränkt ist, sinkt die Drehzahl im Leerlauf, der dann rauer wirkt. Fällt die Drehzahl zu stark ab, kann der Motor absterben.
• Motorklopfen: Wenn der Kraftstoff nicht richtig gezündet wird, z. B. aufgrund eines falschen Kraftstoff-Luft-Gemischs, kann es zu vorzeitigen Zündungen kommen, die als Klopfen des Motors wahrgenommen werden.
• Leistungsschub: Eine defekte Einspritzdüse kann dem Zylinder auch zu viel Kraftstoff zuführen, was zu einem Leistungsschub führt. Dabei ändert sich die Motordrehzahl bei konstanter Last und konstanter Gasstellung.
• Fehlzündung des Motors: Bei einer Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr liefern die Motorzylinder möglicherweise nicht genügend Leistung für das Fahrzeug, was zu Fehlzündungen führt.
• Kraftstofflecks: Wenn Diesel an der Außenseite der Einspritzdüse oder in ihrer Nähe vorhanden ist, ist die Einspritzdüse womöglich beschädigt. Alternativ könnte die Dichtung verschlissen sein.
• Hoher Verbrauch: Die ECU gleicht einen Defekt von Einspritzdüsen durch eine Überversorgung mit Kraftstoff aus. Das führt dazu, dass der Motor fett läuft und mehr Kraftstoff als nötig verbraucht.
• Erhöhte Emissionen: Eine fehlerhafte Einspritzdüse kann auch zu einer unvollständigen Verbrennung des Dieselkraftstoffs und damit zu erhöhten Emissionen bei Dieselfahrzeugen führen.

Diagnose einer defekten Common-Rail-Einspritzdüse

Wenn bei Ihrem Kunden eines der oben genannten Probleme aufgetreten ist und Sie den Verdacht haben, dass die Common-Rail-Einspritzdüse fehlerhaft ist, ist eine gründliche Diagnose zur Ermittlung der genauen Ursache unumgänglich: 

• Identifizieren Sie den Fehlercode: Der erste Schritt bei der Ermittlung von Common-Rail-Fehlern besteht in der Abfrage der OBD des Fahrzeugs. Durch die Verwendung eines hochwertigen Diagnosegeräts wie der DS-Lösung von Delphi können Sie die Fehlercodes schnell identifizieren und Ihre Diagnose eingrenzen. 
• Überprüfen Sie die Einspritzdüsen: Wenn die OBD einen Fehlercode für das Einspritzsystem generiert hat, überprüfen Sie die Funktionsfähigkeit der Einspritzdüse. Werkzeuge wie das Sealed-Rail-Diagnosekit von Delphi können an die Einspritzdüsen angeschlossen werden, so dass das System nicht komplett demontiert und wieder montiert werden muss. Es erfasst und misst den Rückfluss aus den Einspritzdüsen und zeigt an, welche Einspritzdüse möglicherweise defekt ist und ausgetauscht werden muss. Durch den Austausch einzelner Einspritzdüsen anstelle eines ganzen Satzes können Werkstätten Zeit und Geld sparen. 
• Überprüfen Sie die Funktion der Common-Rail-Pumpe: Befestigen Sie anschließend das Sealed-Rail-Kit direkt am Hochdruckauslassrohr der Pumpe und lassen Sie den Motor an, um den Druck im System erfassen zu können. Das Sealed-Rail-Kit zeigt die Ergebnisse digital an. Wenn der Wert vom spezifizierten Wert für das Modell abweicht, ist möglicherweise die Pumpe defekt.  
• Überprüfen Sie, ob eine mechanische oder elektrische Pumpe defekt ist: Wenn Sie den Verdacht haben, dass die Common-Rail-Pumpe defekt ist, verwenden Sie das Kit für die Erkennung von falschen Stellgliedern von Delphi in Verbindung mit dem Sealed Rail zur weiteren Abfrage. Es ersetzt vorübergehend das Stellglied des Fahrzeugs, damit die Pumpe den vollen Systemdruck erzeugen kann. Wenn die Pumpe mit dem Kit für die Erkennung von falschen Stellgliedern den korrekten Druck erzeugt, ist das Fahrzeugstellglied wahrscheinlich defekt und muss ausgetauscht werden. Erreicht der Druck allerdings auch weiterhin nicht das erforderliche Niveau, so liegt womöglich ein mechanischer Defekt an der Pumpe vor und sie muss repariert oder ausgetauscht werden. 
• Testen Sie die elektrische Funktionsfähigkeit der Einspritzdüsen: Mit dem Test-Kit für elektronische Einspritzdüsen von Delphi können Sie auf offenen Spulenkreis und internen Spulenkurzschluss prüfen, die Spulenisolation zum Einspritzdüsengehäuse prüfen und den Widerstand sowie die Induktivität der Spule mit nur einem Werkzeug messen. Auf diese Weise können Sie Elektronikdefekte sowohl am Fahrzeug als auch außerhalb davon schnell und einfach identifizieren. Beachten Sie, dass ein Elektronikdefekt an einer Common-Rail-Einspritzdüse nicht repariert werden kann. 
• Diagnostizieren und beheben Sie frühzeitig Lackablagerungen: Wenn mit den oben genannten Tests keine Fehler festgestellt werden, deutet das darauf hin, dass es Lackablagerungen am Ventil gibt. Mit einem „Buzz-Test“ können Sie mit dem Test-Kit für elektronische Einspritzdüsen auch überprüfen, ob sich die Einspritzdüse frei bewegen kann. Wenn nicht, verwenden Sie es einfach zusammen mit dem Lösungsmittel-Reinigungskit für Einspritzdüsen, um alle Lackablagerungen am Ventil zu entfernen. 

Austausch einer Common-Rail-Einspritzdüse

Wenn Sie die defekte Einspritzdüse identifiziert haben, führen Sie einen Austausch als bewährte Methode folgendermaßen durch:

• Überprüfen Sie zunächst mit einem Diagnosegerät, ob noch Restdruck im System vorhanden ist. 
• Entfernen Sie dann die Einspritzdüsenleitung. Denken Sie daran, alle freiliegenden Leitungen zu verschließen, damit sie nicht verunreinigt werden.
• Entfernen Sie die Rücklaufleitung. Je nach Bauweise des Motors müssen Sie möglicherweise auch den Glühkerzenstecker abziehen. 
• Entfernen Sie anschließend den Elektriksteckverbinder und die Halteklemme und ziehen Sie die Einspritzdüse von ihrem Sitz ab. 
• Vor dem Einbau der neuen Einspritzdüse müssen Sie unbedingt ihren Kennzeichnungscode notieren. 
• Entfernen Sie die Schutzkappe von der Düse und schieben Sie die neue Einspritzdüse vorsichtig in Position.
• Befestigen Sie die Halteklammer und nutzen Sie zum Festziehen das vom Fahrzeughersteller vorgegebene Anzugsdrehmoment. 
• Montieren Sie anschließend wieder den Elektriksteckverbinder, die Rücklaufleitung und den Glühkerzenstecker. 
• Montieren Sie ein neues Hochdruckrohr und ziehen Sie es mit dem richtigen Werkzeug mit dem richtigen Anzugsdrehmoment fest. 
• Programmieren Sie die ECU abschließend mit einem Diagnosegerät mit dem neuen Kennzeichnungscode. Dadurch wird sichergestellt, dass die Impulszeiten angepasst werden und die richtige Kraftstofffördermenge eingestellt ist.

Pflege von Common-Rail-Einspritzdüsen

Eine weitere gute Möglichkeit, Ihren Kunden einen Service zu bieten, ist es, ihnen einfache Tipps zur Wartung zu geben. Wie bei vielen anderen Teilen hilft regelmäßige Pflege, die Einspritzdüsen länger funktionsfähig zu halten.

• Inspizieren Sie die Einspritzdüsen regelmäßig. Als Faustregel sollte das ca. alle 30.000 km erfolgen, bei häufigen Kurzstrecken auch früher. 
• Verwenden Sie einen Kraftstoff höchster Qualität mit zusätzlichen Reinigungsmitteln, die Ablagerungen an Motorteilen vermeiden. 
• Füllen Sie regelmäßig einen Kraftstoffsystemreiniger in den Tank, um den Zustand des Kraftstoffeinspritzsystems zu erhalten. 
• Wechseln Sie für eine optimale Leistung das Motoröl regelmäßig. Im Lauf der Zeit vermindert sich seine Qualität und es kann den Motor nach und nach nicht mehr reinigen, kühlen und schmieren. 
• Tauschen Sie Luft-, Öl- und Kraftstofffilter regelmäßig aus. Durch verschmutzte oder verstopfte Filter können Verunreinigungen in den Motor gelangen, wodurch wichtige Komponenten beschädigt und die Motorleistung sowie der Verbrauch beeinträchtigt werden. 
• Achten Sie auf Ihren Fahrstil. Kürzere Start-Stopp-Fahrten und eine harte Fahrweise erhöhen die Belastung und damit den Verschleiß des Kraftstoffeinspritzsystems.

Wenn Sie den oben genannten Hinweisen folgen, können Sie mögliche Ursachen ermitteln, Ihren Diagnosevorgang optimieren und einen Austausch der Einspritzdüsen nach bewährter Methode durchführen – für eine hochwertige, dauerhafte Reparatur, auf die Sie und Ihre Kunden vertrauen können.