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Steuerzeiten & PD-Elemente einstellen Pumpe Düse Motor (Fachartikel)

 
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Steuerzeiten & PD-Elemente einstellen Pumpe Düse Motor
ulf Beitrag21-03-2004, 15:57  
Die Nockenwelle des 1.9l/2.0l 8V TDI PD-Motors bewegt nicht nur die Ein- und Auslassventile, sondern (über Rollenkipphebel) auch die PD-Elemente (PDE). Beim 2.0l 16V PD-TDI betätigt die Auslassnockenwelle die PD-Elemente.

Eine Einspritzung ist nur möglich, solange die Einspritznocke mit ihrer steigenden Flanke Kraft auf das PDE überträgt.
Durch die Form der steigenden Flanke ist der Verlauf der Förderrate während der Einspritzung festgelegt.
Jede Verstellung der Nockenwelle verschiebt daher nicht nur den Gaswechsel, sondern auch das mögliche Zeitfenster einer Einspritzung und den Verlauf der Förderrate relativ zur KW-Stellung.
Ähnlich einer zu spät eingestellten Verteilerpumpe kann z.B. eine zu spät eingestellte PD-NW bei frühem Soll-Spritzbeginn (im Pmax-Bereich) den tatsächlichen Spritzbeginn verzögern.
Allerdings wird dann die Einspritzung beim PD-Motor zum normalen Zeitpunkt beendet und somit die Einspritzmenge gegenüber dem Sollwert reduziert, während die VP 37 noch die Sollmenge einspritzt - nur insgesamt zu spät.


Praktische Erfahrungen an einem ASZ-Motor ergaben, dass eine Änderung der werksmäßigen Nockenwelleneinstellung von ca. 3°KW in Richtung früh (in die weiter unten beschriebene Einstellung: in der NW-Absteckposition steht die KW laut Markerung am Getriebeflansch im OT) den Motor beim Vollgasbeschleunigen im oberen Drehzahlbereich subjektiv gleichmäßig durchziehen läßt, während er mit der Werkeinstellung oberhalb ca. 3500 rpm ansatzweise zäh wurde.

Die Auswirkungen einer verstellten Nockenwelle dürften sich bei allen PD-Motoren ähnlich anfühlen.
Wenn also ein PD-TDI z.B. bei einer Vollgasbeschleunigung im 3. Gang irgendwo zwischen 3.000 und 4.000 deutlich an Biß verliert, sollte man neben den Klassikern wie LMM, Ladedruckproblemen usw. auch an die Möglichkeit einer "Fehleinstellung" der Motorsteuerung denken.

Die NW-Einstellung kann nach einschlägigen Versuchen auch zur gezielten Beeinflussung der Motor-Leistungscharakteristik (in gewissen Grenzen) eingesetzt werden.
Auch eine leichte Leistungserhöhung im oberen Drehzahlbereich erscheint bei betont "früher" Einstellung möglich, näheres unter
http://community.dieselschrauber.de/viewtopic.php?t=6847

Die Stellung der Nockenwelle relativ zur Kurbelwelle lässt sich mit per OBD anzeigen (z.B. mit VCDS), der entsprechende Messwert heißt "Synchronisationswinkel". Bei diesem Motor findet man ihn im Messwertblock 4 des Motorsteuergeräts.

Näheres zum Synchronisationswinkel:
http://community.dieselschrauber.de/viewtopic.php?t=14944

Möglicherweise ist die leistungsmindernde "Einstellung nach Leitfaden" mit einem Absteckwerkzeug am ZR-Rad der KW (statt anhand der OT-Marke am Getriebeflansch) aber aus Abgasgründen gewollt.
Sofern das stimmt (gesicherte Informationen sind leider nicht verfügbar), würde eine Änderung der NW-Einstellung zwecks besserer Drehwilligkeit u.U. zum Überschreiten von Abgasgrenzwerten und damit rechtlich gesehen zum Erlöschen der Betriebserlaubnis führen!

Die Prüfung und evtl. Korrektur der Einstellung ist für den Heimwerker ohne exotisches Spezialwerkzeug möglich, wenn man etwas improvisiert.
Auch die Einstellung der PDE ist relativ einfach - die größte Einzelarbeit ist das Abnehmen und Wiederaufsetzen des Ventildeckels.
Mit diesen beiden Arbeiten hat man bei den 1,9er und 2.0 PD-Motoren praktisch die komplette mechanische Motoreinstellung im Griff.

Als Minimalausstattung benötigt man für beide Arbeiten nur folgende Hilfsmittel:
-> ein Absteckwerkzeug von mindestens 7 cm Länge und 6 mm Durchmesser, weitere Werkzeuge mit kleinerem Durchmesser sind hilfreich. Die Absteckwerkzeuge sollten am "Anfass-Ende" sicherheitshalber so geformt sein, dass sie nicht in den unteren ZR-Kanal fallen können.
-> Drehmomentschlüssel und Ratsche mit Stecknüssen 10, 13 mm und 18 mm, alternativ Ringschlüssel, Markierungsstift und ein Lineal
-> Inbusschlüssel 6 mm
-> Werkzeug zum Abbau der oberen ZR-Abdeckung und ggf. zum Ausbau störender Ladeluftrohre, die Öffnungen sollten dann mit sauberen Lappen verschlossen werden
-> eine ebene Fläche, die ein Vor- und Zurückschieben des Wagens über mindestens 1 Meter zulässt.

Damit nicht jede Motordrehung durch Schieben des Wagens erfolgen muß, empfiehlt sich die Kurbelwelle mithilfe eines geeigneten Schlüssels zu drehen. Falls der Zugang zum Kurbelwellenrad schwierig ist, empfiehlt sich doch die Schiebemethode mit zwei Helfern.

Zur Prüfung der NW-Einstellung der 1.9/2.0l 8V TDIs zunächst den oberen ZR-Schutz abbauen und die OT-Peilöffnung am Motor-Getriebe-Flansch freilegen.
Dann eine Markierung "3Z" oder "4Z" am motorblockseitigen Teil des oberen ZR-Schutzes suchen -> Bild 1, hier ist die Relief-Schrift zur Verdeutlichung hervorgehoben.
Statt der 4Z-Markierung kann eine 3Z-Markierung im Bereich Spannrolle / Krümmerflansch vorhanden sein.
In der Prüfposition des Motors = OT des 1. Zylinders steht das gezackte Fenster im Zahnteil des NW-Rades ca. in 11 Uhr-Position (Bild 2), und eine der Hallgebermarken (2 kleine Blechzungen am motorseitigen Rand des NW-Rades) auf der Z-Markierung. Die Spitze der Z-Markierung zeigt dabei in die Mitte zwischen den Blechzungen (Anhang 2, Bild 1).

Ein Unterschied zwischen werksmäßiger bzw. Werkstatteinstellung und dieser Anleitung kann sich daraus ergeben, daß die KW beim Abstecken mittels "Kurbelwellenstop" am ZR-Rad nicht genau in der OT-Position laut Schwungradmarkierung steht, sondern etwas nach OT, etwa die eingangs erwähnten 3° KW.
Diese Differenz zwischen Absteckposition mit Kurbelwellenstop und OT-Marke während der Einstellung der Motorsteuerung (NW-Zahnrad) bedingt die o.a. Unterschiede in der Leistungscharakteristik des Motors.
Um den Kurbelwellenstop anzusetzen, muß das Riemenrad / Schwingungsdämpfer von der KW abgeschraubt und die untere ZR-Abdeckung demontiert werden.

Zur Kontrolle der NW-Einstellung den Motor aus einer Vorwärtsdrehung in den OT des 1. Zylinders bringen. Die NW sollte dann in der beschriebenen Prüfposition stehen, und im Idealfall läßt sich das 6 mm-Absteckwerkzeug vollständig, d.h. 6 cm weit einschieben (Anhang 2, Bild 2).
Falls nicht, kann man mit dünneren Absteckwerkzeugen probieren, ob die NW wenigstens in der Nähe der Absteckposition steht.

Hinweis: Hinter dem gut sichtbaren Absteck-Langloch im Außenteil des NW-Rades liegt die eigentliche 6mm-Absteck-Rundbohrung im Innenteil des NW-Rades.
Nur wenn diese Bohrung genau mit dem Absteckloch im Zylinderkopf fluchtet, läßt sich das Absteckwerkzeug ganz einschieben, sonst stößt es an die Seite des Zylinderkopfes!

Achtung: Wurde die NW aus einer Rückwärtsdrehung abgesteckt, so ist die normale Zugseite des ZR nicht mehr richtig gespannt, und die KW steht (trotz richtiger Einstellung der NW!) mehr oder weniger vor OT, was im Ergebnis wie eine "Zu-Früh-Einstellung" der NW aussieht.

Läßt sich im KW-OT (bzw. bei abgesteckter KW) das 6mm-Absteckwerkzeug für die die NW nicht leicht einschieben, so stimmt die Einstellung nicht - zur Korrektur müssen Zahnteil und Innenteil des NW-Rades gegeneinander verdreht werden.
Dazu müssen die 3 Klemmschrauben um ca ½ Umdrehung gelöst werden.

Achtung:
Beim späteren Anziehen der 3 Klemmschrauben nach der Einstellung sollte das Drehmoment von 25 Nm bei kaltem Motor (2.0l 16V TDI: 30Nm) genau eingehalten werden.
Hat man keinen Drehmomentschlüssel zur Hand, so sollte man vor dem Lösen der Schrauben ihre Stellung markieren, z.B. durch einen Strich mit einem Lineal quer über den Schraubenkopf, der genau zur Mitte der Zentralschraube weist. Beim endgültigen Festziehen dreht man dann die Klemmschrauben soweit, daß die Striche wieder auf die Mitte der Zentralschraube weisen.


Wenn die Klemmschrauben gelöst sind, einen möglichst langen Ringschlüssel (SW 18 ) an der NW-Zentralschraube ansetzen und das Innenteil in die Absteckposition drehen, so daß sich das 6mm-Werkzeug leicht ganz einschieben läßt.
Evtl. Angst vor dem Lösen oder übermäßigem Anziehen der Zentralschraube beim Drehen der NW ist meist unbegründet: Bis in den beginnenden Bereich des Anzugsmomentes der Zentralschraube (100 Nm, ggf. die NW per Drehmomentschlüssel mit z.B. 70 Nm-Einstellung drehen) kann nichts Schädliches passieren.
Ist das Absteckwerkzeug ganz eingeschoben, die Klemmschrauben anziehen, das Absteckwerkzeug entfernen(!!) und den Motor mindestens 1 NW-Umdrehung durchdrehen.
Anschließend die Einstellung wie beschrieben aus der Vorwärtsdrehung des Motors heraus kontrollieren und ggf. nochmals korrigieren.

Da die Interpretation der Einstellung und Korrektur-Richtung nicht ganz offensichtlich auf der Hand liegt, kann man sich an folgendem Schema orientieren:
Klemmschrauben in den Langlöchern des Zahnrades linksherum verdrehen = spätere NW-Einstellung.
Klemmschrauben in den Langlöchern des Zahnrades rechtsherum verdrehen = frühere NW-Einstellung.

Allerdings besagen z.B. Klemmschrauben in der rechten Hälfte der Langlöcher nicht zwangsläufig, daß die NW wirklich "früh" einstellt ist:
Wurde der ZR so aufgelegt, daß das NW-Zahnrad der KW um 1 Zahn "hinterherhinkt", so müssen die Klemmschrauben zum Ausgleich schon bei korrekter NW-Einstellung fast am Früh-Anschlag der Langlöcher stehen.

Zum Einstellen der "Vorspannung" der PDE zuerst den oberen ZR-Schutz und den Ventildeckel abbauen.
Beim ASZ im Polo 9N hakte der Deckel beim Abnehmen um ca. 2mm am Schraubflansch von Ansaugkrümmer und AGR-Einheit.
"Ganz richtig" hätte man wohl den Ansaugkrümmer abschrauben sollen, aber ein paar Striche mit der Feile an beiden Teilen lösten das Problem auch.

Die PDE werden "im unteren Totpunkt" auf einen definierten Abstand des Pumpenkolbens zum Boden des Hochdruckraumes eingestellt.
Daher muß das einzustellende PDE erstmal genau in den unteren Totpunkt (Endpunkt des Förderhubes) gebracht werden.
Die Werkstatt montiert zur Kontrolle des UT eine Meßuhr per Spezialhalter am ZK.
Den unteren Totpunkt = maximale Auslenkung des Kipphebels kann man natürlich auch anders feststellen, indem man einen langen "Zeiger" am Kipphebel anbringt. Also z.B. den 18er Ringschlüssel auf die Kontermutter setzen, ein langes (oder verlängertes) Inbuswerkzeug in die Einstellschraube stecken, einen Draht am Kipphebel befestigen o.ä. (siehe Anhang 2, Bild 3).

Dann wird der Motor soweit gedreht, daß der Zeiger maximal weit nach vorne (bei Quereinbau) bzw. nach unten ausschlägt.

Achtung: Erfolgt die Einstellung nicht im Endpunkt des Förderhubes, dann wird beim nächsten Motorlauf der Förderkolben auf den Boden des PDE-Hochdruckraumes knallen, worauf das schwächste Glied der Kraftübertragungskette zwischen Kurbelwelle und PDE kapitulieren wird. Ob sich das nun z.B. als Zahnriemenriß oder Kipphebelbruch äußert, oder die Kipphebelwelle aus dem Zylinderkopf gerissen wird, darüber sind hier noch keine Informationen bekannt. In jedem Fall würde der Schaden richtig teuer, weshalb man die entsprechende Sorgfalt walten lassen sollte.

Vor dem Lösen der Kontermuttern der PDE-Einstellschrauben sollte man sich wieder bewußt werden, ob zum Wiederanziehen ein Drehmomentschlüssel verfügbar ist. Wenn nicht, zuerst die Stellung der Muttern am Kipphebel markieren.

Die Kontermutter des betätigten PDE lösen und die Einstellschraube soweit in den Kipphebel hineindrehen, bis man einen deutlichen Widerstand spürt: das PDE ist am unteren Anschlag.
Aus dieser Position die Einstellschraube um 225° herausdrehen (eine halbe plus eine achtel Umdrehung), die Kontermutter mit 30 Nm bzw. bis zur Markierung anziehen (Anhang 2, Bild 4).
(Neuere VAG-Anweisungen geben vor, daß die Einstellschraube nur um 180° statt 225° herauszudrehen ist. Dies soll für alle PD-Motoren gelten, auch wenn für den gleichen Motor früher das Einstellmaß 225° vorgegeben war. Die Hintergründe dieses Wechsels sind hier nicht bekannt.)

Das wars am ersten PDE. Nun die ganze Übung an den restlichen PDEn wiederholen.

Vor der Wiedermontage des Ventildeckels sollte man vorsichtshalber etwas dauerelastische Dichtungsmasse im Bereich der beiden NW-Lagerböcke aufbringen, denn hier neigen die PD-Motoren zu leichtem Ölverlust, was ja besonders im Bereich des ZR vemieden werden sollte.

Dann den Ventildeckel und ZR-Schutz montieren und bei einer Probefahrt kontrollieren, ob die Ventildeckeldichtung wirklich dicht ist.



Diagramm ASZ NW verstellt.jpg
 Beschreibung:
 Auswirkungen Nockenwellenstellung auf Leistungsverhalten eines PD-TDI.
 Dateigröße:  100,72 KB
 Angeschaut:  207287 mal

Diagramm ASZ NW verstellt.jpg


NW u PDE einstellen.JPG
 Beschreibung:
 Einstellpositionen Pumpe-Düse Elemente.
 Dateigröße:  460,56 KB
 Angeschaut:  295698 mal

NW u PDE einstellen.JPG

Gruß Ulf
_________

Polo 6R CDLJ / PNU


Zuletzt bearbeitet am 25-08-2017, 20:48, insgesamt 6-mal bearbeitet.
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