Da sich die Benzinmotoren- und Kraftstoffsystemtechnologie zur Benzin-Direkteinspritzung (GDI) weiterentwickelt hat, erklärt JLM Lubricants, warum sein neuester Einspritzdüsenreiniger für moderne Motoren so vorteilhaft ist.
Der Benzinmotor ist eine bemerkenswerte Erfindung. Da es seit weit über einem Jahrhundert in Massenproduktion hergestellt wird, ist es so universell geworden, dass es schwer vorstellbar ist, ohne es zu leben. Er ist jedoch ziemlich verschwenderisch, und die nachfolgenden Entwicklungen konzentrierten sich nicht nur darauf, ihn effizienter zu machen, sondern auch seine Auspuffemissionen zu reduzieren. Leider sind nicht alle Fortschritte perfekt; Zum Glück ist JLM Lubricants hier, um zu helfen.
GDI – eine kompromittierte Entwicklung
Im Nachhinein betrachtet war die europäische politische Entscheidung, in den späten 1990er Jahren allein durch das Steuersystem Anreize für Autos mit niedrigem Kohlendioxidausstoß (CO2) zu schaffen, vielleicht keine ganz gute Idee. Während die Entwickler neuer Automotoren sowohl Kohlendioxid als auch Giftstoffe (wie NOx) reduzieren konnten, wurde ein Wendepunkt erreicht, an dem das Ziel, den CO2-Ausstoß weiter zu senken, zu einer größeren Menge schädlicher Schadstoffe führte. Dies ist ein Faktor, der zu einem Anstieg der Popularität von Dieselfahrzeugen und der anschließenden Manipulation von Abgastests für neue Autos führte, die im "Dieselgate"-Skandal gipfelte. Benzinmotoren sind jedoch alles andere als heilig.
Da die Benzin-Direkteinspritzung (GDI) ursprünglich in Kampfflugzeugen verwendet wurde, entbehrt es nicht einer gewissen Ironie, dass Mitsubishi, ehemaliger Hersteller des Kamikaze-Flugzeugs Zero Fighter WW2, 1996 das erste in Europa gebaute GDI-Auto in Serie unter der Motorhaube seines in den Niederlanden montierten 1,8-Liter-Carisma vorstellte. Ein geringerer Kraftstoffverbrauch, eine höhere Leistung und ein geringerer CO2-Ausstoß wurden hauptsächlich durch die Neupositionierung des Einspritzventils innerhalb des Zylinders erreicht, anstatt hinter dem Einlassventil bei den früheren indirekten Mehrpunkt-Kanaleinspritzanordnungen. Die Erhöhung des Kraftstoffdrucks um das 20-fache im Vergleich zu Saugrohreinspritzsystemen und die Einführung ausgefeilterer Injektorhardware und Motorsoftware waren ebenfalls entscheidende Entwicklungen, um sicherzustellen, dass die Ingenieure ihre CO2-Ziele erreichen konnten. Dennoch gab es einen Preis zu zahlen, selbst wenn es neu war. GDI-Motoren reagieren empfindlicher auf die Kraftstoffqualität und können mehr als 1.000-mal so viele krebserregende Partikel (Ruß) produzieren wie Saugrohreinspritzungen. Die Reduzierung der Schadstoffe von Dieselmotoren schien die Priorität zu sein, so dass bei der Einführung der Abgasnorm Euro VI im Jahr 2015 die Partikelgrenzwerte für Benzin- und Diesel-Pkw identisch waren. Erst als zwanzig Jahre vergangen sind, seit Mitsubishis Carisma in Produktion ging, haben sich Regierungen und Autohersteller mit dem schmutzigen Geheimnis von GDI befasst und Benzinpartikelfilter (GPF) werden nun in neue Autos eingebaut.
GDI-Probleme in Ihrer Werkstatt
GDI beeinträchtigt nicht nur die Auspuffemissionen, sondern auch die langfristige Zuverlässigkeit. Engere Toleranzen der mechanischen Teile und eine höhere Rußproduktion machen das Triebwerk sehr empfindlich gegenüber Verschmutzungen, was weitreichende Auswirkungen auf seine Effizienz in der Praxis hat. Da die Einspritzdüsen nicht nur der Hitze, sondern auch den Nebenprodukten des Verbrennungsprozesses ausgesetzt sind, werden Verunreinigungen auf der Einspritzdüse eingebrannt, die ihre feinen Löcher (mit kleineren Durchmessern als die eines menschlichen Haares) blockieren und das Sprühmuster verändern. Ein ausgeklügeltes Motormanagement kompensiert diese Verschmutzung der Einspritzdüsen, indem es die Kraftstoffzufuhr automatisch anpasst, aber nur bis zu einem bestimmten Punkt. Wenn die langfristige Gemischanpassung über einen typischen Wert von 25 % von der Standardeinstellung abweicht, leuchtet die Motorwarnleuchte wahrscheinlich auf. Auch die Abgasemissionen werden steigen, so dass das Auto die jährliche Inspektion wahrscheinlich nicht bestehen wird. Ist dieses Stadium erreicht, ist es zu spät für eine vorbeugende Wartung.
Die Herausforderung für die Werkstatt besteht nicht nur darin, einen gemeldeten Fehler zu beheben, der durch GDI-Kontamination verursacht wurde, sondern auch darin, zukünftige Ablagerungen einzudämmen. Als nicht nur Verkäufer, sondern auch Hersteller und Entwickler von Kraftstoff- und Öladditiven erkannte JLM Lubricants, dass die derzeitigen Einspritzdüsenreiniger für die hartnäckigeren Verunreinigungen, die GDI-Kraftstoffsysteme befallen, tendenziell nicht ausreichen.
"Additive Technologien und die Art und Weise, wie sie getestet werden, müssen mit der Motorenentwicklung Schritt halten", berichtet Gilbert Groot, Geschäftsführer von JLM Lubricants, der betont: "Die Einführung von obligatorischen Start-Stopp-Hybriden, die kühleren Betriebstemperaturen ausgesetzt sein können, und härter arbeitende, turboaufgeladene Motoren mit kleinem Hubraum haben gezeigt, dass herkömmliche Reinigungsformulierungen für Einspritzdüsen unzureichend sind. Anstatt unseren Port-Injektionsreiniger konzentrierter zu machen, hat JLM einen neuen Weg eingeschlagen. Unser spezieller GDI-Reiniger entfernt nicht nur Ablagerungen von Einspritzdüsen und Kraftstoffsystemen, sondern hilft auch, zu verhindern, dass sie sich wieder neu bilden."
Funktioniert der JLM GDI Direct Injection Cleaner?
Labortests auf dem Millbrook Proving Ground in Bedfordshire, England, im Jahr 2019 zeigten, dass die Wirkstoffe von JLM GDI Injector Cleaner nicht nur die Verschmutzung der Einspritzdüsen wirksam entfernen und hemmen, sondern auch den Kraftstoffverbrauch um etwas mehr als 4 % senken. Auch die Partikelemissionen wurden reduziert, was ein Grund dafür ist, dass die Ablagerungen im Saugrohr und hinter den Einlassventilen während der Tests nicht zugenommen haben, da über das Abgasrückführungsventil (AGR) weniger Ruß eingebracht wurde. Ein weiterer Vorteil für eine professionelle Werkstatt ist die Geschwindigkeit, mit der das Additiv wirkt, wie Herr Groot erklärt:
"Die Tests zeigten auch, dass die JLM-Formulierung im Vergleich zu anderen Reinigungsmitteltechnologien, die möglicherweise nur teilweise Vorteile für GDI haben (oder auch nicht), eine schnellere und vollständigere Reinigungsleistung bietet."
Trotzdem räumt JLM ein, dass sein GDI-Injektorreiniger die GDI-Kontamination nicht in jedem Bereich bekämpfen kann. Ja, seine Reibungsmodifikatoren reduzieren den Kraftstoffverbrauch. Ja, seine Antioxidantien unterstützen die Kraftstoffstabilität (was besonders für moderne Ethanol-Benzinmischungen nützlich ist). Ja, sein Korrosionsinhibitor hat offensichtliche Vorteile, ganz zu schweigen von seinen Eigenschaften zur Reinigung von Injektoren und zur Verhinderung von Verunreinigungen. Aber auch er kann nicht Bereiche reinigen, die nicht erreicht werden können. Ablagerungen im Kurbelgehäuse, die die Bewegung des Kolbenrings mit niedriger Spannung einschränken,
die in vielen GDI-Motoren zum Einsatz kommen, lassen sich am besten bei jeder Wartung mit der Motorölspülung von JLM beheben, um die daraus resultierende verlorene Kompression wiederherzustellen. Während eine vollständigere Verbrennung den zusätzlichen Vorteil hat, dass Einlassablagerungen reduziert werden, kann der GDI-Injektorreiniger von JLM verstopfte Ansaugkrümmer, AGR-Ventile und Zylinderkopfkanäle nicht reinigen. Zu diesem Zweck empfiehlt JLM seinen Luftansaugreiniger sowohl als Reinigungsmittel als auch als vorbeugende Maßnahme bei der Wartung.
Mit seinem neuen GDI-Benzin-Injektor-Reiniger, der seine Kräfte mit seinen bestehenden Produkten für die Motorölspülung und den Luftansaugreiniger vereint, ermöglicht JLM Lubricants Werkstätten, die komplette GDI-Dekontaminationskur zum Nutzen des Autofahrers, seiner Autos und natürlich der Umwelt anzubieten.
Das neueste Produkt von JLM lubricants ist ein Kraftstoffsystem-Additiv, das in den Kraftstofftank dosiert wird und die realen Probleme angeht, mit denen Techniker bei modernen Benzinmotoren mit Direkteinspritzung konfrontiert sind.
Mitsubishi GDI
Einige Hersteller kennzeichnen ihre Autos und Motoren weiterhin mit der Nomenklatur "GDI" – "D" steht nicht immer für "Diesel", sondern auch für "Direkt".
Direkteinspritzung
Die Direkteinspritzung wird sowohl bei Benzin- als auch bei Dieselmotoren eingesetzt, bei der das Einspritzventil direkt in den Brennraum eingesetzt wird.
Direktes Kraftstoffeinspritzventil
Damit es sich vor der Verbrennung als feiner Nebel in den Zylindern verteilen kann, muss das Benzin nicht nur mit einem Druck von etwa 100 bar (ca. 1450 psi) beaufschlagt werden, sondern auch das Einspritzventil muss mit sehr feinen Toleranzen konstruiert werden.
Verschmutzte Injektoren
Aufgrund der höheren Temperatur kann der Kraftstoff beim Austritt aus dem Einspritzventilgehäuse teilweise oxidieren. Ruß-, Wachs- und Teerablagerungen bilden sich überraschend schnell an der Injektorspitze. Der daraus resultierende Aufbau lenkt das Sprühbild ab, was für eine effiziente Verbrennung entscheidend ist. Als Alternative zum Ausbau der Einspritzdüsen und deren Ultraschallreinigung wird der GDI-Einspritzdüsenreiniger von JLM in den Kraftstofftank dosiert und entfernt nachweislich nicht nur diese Ablagerungen, sondern reduziert auch die Rate zukünftiger Verunreinigungen.
Klebrige Ventile
Da die Einlassventile und ihre Anschlüsse bei Nicht-GDI-Motoren nicht kontinuierlich mit Benzin gereinigt werden, ist die Bildung von Ablagerungen ein bekanntes Problem. Klebrige Viskositätsverbesserer im Motor gelangen über das Atemsystem in den Motor und fangen Partikel und andere Stoffe aus dem AGR-System auf. Diese können sich so weit aufbauen, dass der Ventilbetrieb und der Luftstrom beeinträchtigt werden. Es kann vorkommen, dass bestimmte Motoren Direkt- und Saugrohreinspritzung kombinieren. In diesen Fällen kann der GDI-Injektorreiniger von JLM weiterhin zur Reinigung und Wartung des gesamten Kraftstoffsystems verwendet werden.
