Einspritzung: die Kraftinnovation für den Arbeitsalltag
Starke Technik für starkes Holz: Einspritzung macht STIHL Motorgeräte zu genau den Kraftpaketen, auf die sich Profis verlassen können.
12.09.2024
MotorGeräte-Power dank Einspritzung
Eine echte Innovation von STIHL: Einspritzanlagen, die in Motorgeräten für die richtige Gemischbildung bei Motoren ohne Vergaser sorgen.
Was ist Einspritzung?
Einspritzung ist eine Technologie zur Gemischbildung für Verbrennungsmotoren. Hier erfahren Sie, wie Einspritzung im Detail funktioniert.
Die richtige Motorleistung: Auf den Sauerstoff kommt es an
Die Frage nach der optimalen Motorleistung hat genau betrachtet in erster Linie nichts mit dem getankten Kraftstoff zu tun – sondern mit Luft. Der Kraftstoff, der im Inneren des Motors zirkuliert, dient im Prinzip nur dazu, den in der Luft enthaltenen Sauerstoff zur Reaktion mit seinen Kohlenwasserstoffteilchen zu bringen. Das Einzige, was der Kraftstoff leisten muss: immer zur richtigen Zeit in genau der richtigen Menge am richtigen Ort sein. Denn nur eine perfekte Luft-Kraftstoff-Mischung garantiert eine schnelle und vollständige Verbrennung, die es dem Motor erlaubt, sein ganzes Potenzial auszuschöpfen.
Technologien zur Optimierung des Luft-Kraftstoff-Gemischs: Vergaser und Einspritzanlage
Eine Möglichkeit, das perfekte Luft-Kraftstoff-Gemisch zu garantieren: der Vergaser. Der ist aber alles andere als unkompliziert: Vergaser sind mechanische Bauteile, deren perfekte Funktion vor allem auf dem Druckunterschied zwischen Ansaugunterdruck und Atmosphärendruck basiert. Ein feines Gleichgewicht, das für das richtige Funktionieren des Vergasers immer gewährleistet sein muss. In der Regel ist das auch kein Problem – vorausgesetzt, man beachtet die Faktoren, die die Funktion des Vergasers negativ beeinflussen können. Höhenlagen- und Temperaturschwankungen, Luftfilterverschmutzungen, Motorverschleiß und Kraftstoffqualität können sich z. B. negativ auf das reibungslose Funktionieren des Vergasers auswirken. Was aber, wenn Sie Ihr Motorgerät unabhängig von Höhenlagen und Temperaturen nutzen wollen? Motorgeräte von STIHL, die sich in unterschiedlichen Geländen bewähren müssen, greifen für einen möglichst großen Aktionsradius auf Einspritzanlagen zurück. Das macht sie besonders zuverlässig und unempfindlich gegenüber äußeren Einflüssen. Einspritzanlagen funktionieren nämlich nicht wie Vergaser mit Druckunterschieden – der Kraftstoff wird bei der Einspritzung über das Einspritzventil direkt in das Kurbelgehäuse oder, wie bei der innovativen Motorsäge MS 500i, direkt in den Ansaugkrümmer gespritzt. Die Einspritzpumpe hält dabei den Kraftstoffdruck konstant und gewährleistet somit, dass das Einspritzventil zu jedem Betriebszeitpunkt die optimale Kraftstoffmenge zur Verfügung stellt.
Einspritzung – die vielen Arten einer einzigartigen Technologie
Das Prinzip der Einspritzung ist technologische Spitzenleistung – es gibt allerdings auch noch viele verschiedene Arten, wie Einspritzanlagen im Detail funktionieren. Um die Übersicht zu wahren, stellen wir hier die drei Hauptkategorien vor.
Hiermit werden Verfahren zur Einspritzung bezeichnet, bei denen das Treibstoffgemisch direkt in den Brennraum eingespritzt wird.
Bei dieser Art der Einspritzung wird der Kraftstoff direkt in das Kurbelgehäuse eingespritzt. Die Einspritzung erfolgt frühzeitig während der beginnenden Kompression. Der Vorteil: So muss nur ein relativ niedriger Einspritzdruck überwunden werden. Die Zerstäubung und Erhitzung des Kraftstoffs wird dank Kolbenbewegung zum oberen Totpunkt und die sich dadurch erhöhende Kompression erreicht. Diese Art der Einspritzung wird im Trennschleifer TS 500i genutzt.
Eine weitere Art der Einspritzung – diesmal mit Kraftstoffeinspritzung in das Ansaugrohr des Motors. Der Kolben saugt hier das fertige Kraftstoff-Luft-Gemisch an. Diese Einspritzung wird auch als Saugrohreinspritzung bezeichnet. Hier kann das Kraftstoff-Luft-Gemisch besonders effizient zum Kolben geführt werden und die Innenkühlung so besonders vorteilhaft erfolgen. Diese Art der Einspritzung wird in der revolutionären Motorsäge MS 500i genutzt. Mehr zu dieser Weltneuheit gibt es im Folgenden.
Die erste Motorsäge mit elektronischer Einspritzung: die Motorsäge MS 500¡.
Sie ist eine echte Weltneuheit: Die STIHL Motorsäge MS 500i ist die erste Motorsäge mit elektronisch gesteuerter Einspritzung, die in Serie gebaut wird. Was diese Motorsäge so besonders macht, steckt in ihrem Motor: Denn dort findet man eine sensorgesteuerte Einspritzanlage, die den Motor auf optimale Leistung trimmt. Mit dieser Technologie betritt STIHL Innovationsneuland – und bietet bei der Nutzung unzählige Vorteile.
Durch ihre revolutionäre Einspritzanlage und den daraus resultierenden Verzicht auf Vergaser und Vergaserkomponenten ergibt sich eine einzigartige Leichtbauweise. Und die hat das beste Leistungsgewicht auf dem Markt der professionellen Benzin-Motorsägen: einzigartige 1,24 kg/kW. Den Profis bei der Starkholzernte verspricht die Motorsäge mit Einspritzung so spürbar mehr Leistung im Vergleich zu anderen Modellen in der 80-cm3-Hubraumklasse. Dazu kommt eine rasante Beschleunigung und ein optimales Startverhalten – ganz egal, ob Kalt- oder Warmstart.
Eine eigens von STIHL entwickelte Technologie stellt der Elektronik alle Sensordaten bereit, die sie braucht, um die Einspritzung zu steuern. Auch sofort beim Start, obwohl die STIHL MS 500i mit Anwerfseil und ohne Batterie angeworfen wird. Mit der Entwicklung dieses Motors hat sich STIHL auf dem Feld der professionellen Benzin-Motorsägen ganz nach vorne gearbeitet – und das liegt vor allem an der verwendeten Injection-Technologie: der elektronischen Einspritzung.
Damit die Einspritzung optimal funktioniert, sind im Kurbelgehäuse der Motoreinheit verschiedene Sensoren verbaut. Genauer gesagt: ein Außentemperatursensor, ein Druck- sowie ein Temperatursensor. Diese Sensoren messen die Umweltbedingungen und geben diese an das Steuergerät der Motorsäge weiter. Außerdem erfassen die Sensoren alle Daten, die zur Berechnung der angesaugten Luftmasse durch das Steuergerät erforderlich sind. So kann die perfekte Kraftstoffmenge für eine optimale Verbrennung viel präziser festgelegt werden, als es ein Vergaser jemals könnte.
Ein weiteres innovatives technologisches Detail der Einspritzanlage ist der Generator: Er sichert nicht nur die Stromerzeugung, sondern dient auch als Sensor. Aus dem vom Generator erzeugten Wechselstrom werden nämlich zwei für die Funktion der Einspritzung unerlässliche Informationen generiert: die Drehzahl der Maschine und die Lage der Kurbelwelle. Somit kennt das Steuergerät der Einspritzanlage den Betriebszustand und den Kraftstoffbedarf der Säge ganz genau. Und so können Einspritzung des Kraftstoffs und Zündung optimal an alle Umweltbedingungen angepasst werden.
Das alles geschieht im Millisekunden-Takt – und sichert ein hervorragendes Startverhalten, eine optimale Beschleunigung und maximale Leistung über den gesamten Arbeitstag hinweg. Ganz ohne Kaltstart, Warmstart oder andere manuelle Einstellungen an der Säge. Denn das übernimmt ab jetzt die Elektronik.
Kraftstoffeinspritzung in Motorsägenmotoren von STIHL: komplexe Technik für unbeschwertes Arbeiten
Die Nutzung einer Einspritzanlage im Motor für Motorsägen macht das Arbeiten leicht – wortwörtlich. Und das liegt am gewichtsreduzierten Motorkonzept mit optimiertem Bauraum. Durch die Stromversorgung über einen Generator entfallen die sonst üblichen Magnete im Schwungrad und die Positionierung des Steuergeräts direkt am Schwungrad. Das erlaubt eine effizientere Kühlluftführung, wodurch das Schwungrad im Durchmesser und in der Höhe deutlich kleiner gestaltet werden kann als in dieser Leistungsklasse üblich.
Die für den Leerlaufbetrieb notwendige Schwungmasse wird in STIHL Motoren mit Einspritzanlage von einem Stahlring erzeugt, der am äußeren Rand des Schwungrads unterhalb der Lüfterschaufeln zu finden ist. Das ermöglicht ein bisher unerreicht kompaktes Schwungrad. Außerdem reduziert sich dadurch die Belastung der Kurbelwelle. So kann weiteres Gewicht gegenüber einer konventionellen Säge eingespart werden.
Das Injection-Steuergerät ist außerdem bauraum-, gewichts- und schwerpunktoptimal im Tankgehäuse untergebracht – ein weiterer Baustein zum kompakten und leichten Injection-Triebwerk.
Die STIHL MS 500¡ mit Einspritzanlage zusammengefasst:
- Das beste Leistungsgewicht auf dem Markt der Benzin-Motorsägen: 1,24 kg/kW
- Überragendes Beschleunigungsverhalten: in nur 0,25 Sekunden von Leerlaufdrehzahl auf Höchstdrehzahl
- Optimale Motorleistung unter allen Einsatzbedingungen
- Einzigartiges Startverhalten bei jedem Wetter und in jeder Höhenlage
- Einfacher Startvorgang ohne Starthebel
- Betrieb ohne manuelle Einstellungen
Einspritzung ist eine Technologie zur Gemischbildung für Verbrennungsmotoren. Dies kann auf verschiedene Arten geschehen. Die Benzin-Motorsäge STIHL MS 500i ist zum Beispiel die erste Motorsäge mit elektronisch gesteuerter Einspritzung. Die revolutionäre Einspritztechnik STIHL Injection steht für rasante Beschleunigung, extrem hohe Leistung und konsequent minimiertes Gewicht.
Wie eine Einspritzanlage funktioniert, hängt von der Art der Einspritzung ab. Das Kraftstoffgemisch kann entweder direkt in den Brennraum, in das Kurbelgehäuse oder das Ansaugrohr des Motors gespritzt werden. Dadurch entfällt der Vergaser, sodass der Motor nicht mehr auf Druckunterschiede zwischen Ansaugunterdruck und Atmosphärendruck angewiesen ist.
Der Unterschied zwischen direkter und indirekter Einspritzung zeigt sich am Weg des Kraftstoffs in den Brennraum. Bei direkter Einspritzung wird das Kraftstoffgemisch direkt in den Brennraum eingespritzt, während der Kraftstoff bei indirekter Einspritzung entweder in das Kurbelgehäuse oder in das Ansaugrohr des Motors eingespritzt wird.
