Einspritzdüsen (Einspritzventile): Defekte, Symptome und Reinigung

Früher arbeiteten Einspritzdüsen noch mechanisch, heute handelt es sich um elektronisch gesteuerte Magnetventile, die zu wahren Präzisionsinstrumenten wurden. Über das Motorsteuergerät sind die Düsen mit anderen für die Verbrennung relevanten Komponenten und Sensoren vernetzt. 

Die Benzineinspritzung verdrängte Ende der 1980er-Jahre großflächig den Vergaser, denn sie bietet viele Vorteile. Der ausschlaggebendste ist die Reduktion des Kraftstoffverbrauchs, denn Vergaser sind verglichen mit modernen Einspritzanlagen quasi bessere Gießkannen. Daneben ermöglicht die Benzineinspritzung die Anwendung eines geregelten Katalysators und ist so mitverantwortlich für deutlich sauberere Abgase.

Pro Zylinder besitzt ein Motor ein Einspritzventil. Die Einspritzdüsen zerstäuben entweder im Ansaugtrakt (Saugrohreinspritzung) oder direkt im Brennraum des Zylinders (Direkteinspritzer) einen sehr feinen Kraftstoffnebel. Einige moderne Motoren bieten auch eine Kombination aus Direkt- und Saugrohreinspritzung, etwa der Audi R8 V10. Je nach Lastbereich wechseln sich hier Saugrohr- und Direkteinspritzung ab, mit dem Ziel die Entstehung von Stickoxiden zu reduzieren. Diese genau dosierte Zerstäubung von Einspritzdüsen sorgt für eine optimalere Verbrennung des Kraftstoffes, woraus eine bessere Leistungsentfaltung resultiert. Doch um so eine feine Zerstäubung zu erreichen, muss der Kraftstoff mit Überdruck eingespritzt werden.

Bei der Saugrohreinspritzung, wo die Einspritzdüsen über eine gemeinsame Einspritzleiste mit Kraftstoff versorgt werden, beträgt der Einspritzdruck etwa drei bis sechs Bar. Bei Direkteinspritzern, wo die Einspritzdüsen über eine Hochdruckpumpe gespeist werden, sind es bis zu 350 Bar. Die mit Abstand höchsten Einspritzdrücke werden beim Selbstzünder erreicht: Moderne Commonrail-Dieselmotoren, die ebenfalls mit Direkteinspritzung arbeiten, erreichen bis zu 2500 Bar. 

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Je präziser die Technik, desto anfälliger ist sie in der Regel auch. Da sich die ultrafeinen Bohrungen der Einspritzventile schnell zusetzen können, etwa durch schlecht gefilterten Kraftstoff, kann es hier zu Verstopfungen und so zu dauerhaften Ausfällen kommen. Das muss sich nicht unbedingt durch Verbrennungsaussetzer bemerkbar machen, dennoch sollte das Problem behoben werden. Denn bereits eine leicht veränderte Zerstäubung des Kraftstoffs kann sich nachteilig auf den Verbrauch und die Leistung des Motors auswirken. 

Die Einspritzdüsen von Direkteinspritzern sind im Brennraum besonders hohen Strapazen ausgesetzt. Hier besteht sogar die Gefahr, dass durch ein verändertes Einspritzverhalten andere Komponenten in Mitleidenschaft gezogen werden. Defekte Einspritzventile können etwa Löcher in den Kolben brennen, da anstelle eines feinen Nebels ein Kraftstoffstrahl erzeugt wird, der direkt auf dem Kolbenboden verbrennt.

Durch ihre Lage im Brennraum sind Einspritzdüsen von Direkteinspritzern besonders hohen Strapazen ausgesetzt. In einigen Fällen hält das Material Druck und Hitze dauerhaft nicht stand, die Ventile fransen an ihren Rändern aus, was ebenfalls zu einem verschlechterten Spritzbild führt. Viel häufiger kommt es aber bei Direkteinspritzern zur Verkokung der Einspritzventile, wodurch diese zum Teil ganz ausfallen. 

Zu den weiteren Defekten zählen Kurzschlüsse in den Magnetspulen der Einspritzventile, Ablagerungen durch Additive und brüchige Kabelverbindungen zum Steuergerät. Dazu kann es durch verschlissene Dichtringe der Einspritzventile zu Undichtigkeiten und damit zum Verlust von Kraftstoff kommen.

Je nach Grad des Schadens macht sich eine gestörte Kraftstoffzufuhr durch ein oder mehrere defekte Einspritzdüsen unterschiedlich bemerkbar. Von nicht wahrnehmbaren Leistungseinbrüchen, verschlechtertem Abgasverhalten und Startschwierigkeiten über erhöhtem Verbrauch, unruhigem Leerlauf, aufblinken oder dauerhaftem Leuchten der Motorkontrollleuchte, bis hin zum Motorklopfen (unkontrolliertes Entzünden des Benzins) und permanenten Verbrennungsaussetzern ist alles möglich.

Die Konsequenz von defekten Einspritzdüsen können gravierend sein. Gerät unverbrannter Kraftstoff in Partikelfilter oder Katalysator, können diese dadurch zerstört werden. Wäscht der fehlgeleitete Kraftstoffstrahl bei Direkteinspritzern aufgrund einer defekten Einspritzdüse den Ölfilm an der Zylinderwand ab, kann es sogar zu einem Kolbenfresser kommen. Wer also die beschriebenen Symptome an seinem Auto feststellt, sollte möglichst schnell eine Werkstatt aufsuchen.

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Bei älteren Fahrzeugen führt eine Reinigung der Einspritzdüsen fast immer zu einer Verbesserung des Einspritzverhaltens, da die Zusätze die Ablagerungen an den Düsen durch die Zugabe des Additivs tatsächlich aufgelöst werden. Die dadurch resultierende Leistungssteigerung ist zwar meist kaum wahrnehmbar. Doch auch das Abgasverhalten verbessert sich durch die optimalere Verbrennung im Motor. In seltenen Fällen berichteten Nutzer solcher Additive, dass sich auch hartnäckige Ablagerungen auflösen ließen und schwerwiegende Probleme wie Verbrennungsaussetzer verschwanden. Allerdings sind solche Fälle selten, meist erfordern solche Symptome die professionelle Reinigung (inklusive Ausbau der Einspritzventile) oder gar den Austausch der Einspritzdüsen. 

Wer sich dazu entscheidet einen sogenannten Einspritzanlagenreiniger bei seinem Motor anzuwenden, sollte sich vorab beim Fahrzeughersteller über die Freigabe konkreter Reiniger informieren. Denn das Additiv wird in den Kraftstofftank gekippt und gelangt so durch das gesamte Kraftstoffsystem, inklusive Pumpen, Hochdruckpumpen, Druckreglern und Düsen.

Hartnäckig verdreckte Einspritzdüsen, die sich leicht ausbauen lassen (Saugrohreinspritzung), können in einem Ultraschallbad gereinigt werden. Ebenfalls hilfreich ist es, die über vielen Düsen liegenden Mikrofilter zu reinigen oder, wenn möglich, zu erneuern. Die haben sich mit der Zeit mit feinsten Partikeln zugesetzt, so dass der ursprüngliche Durchsatz nicht mehr erreicht wird. Der Einbau der gereinigten Düsen erfolgt mit neuen Dichtringen.

Einige Betriebe bieten eine professionelle Reinigung von Einspritzdüsen und Diesel-Injektoren an. Bei der Reinigung wird hier auch das Ventil angesteuert. Das bedeutet, dass die Düsen öffnen und schließen, was den Reinigungsprozess optimiert. Zusätzlich können solche Fachbetriebe auf einem Prüfstand auch das Strahlbild der Düsen kontrollieren. Weiterhin lässt sich der Durchsatz und die Durchflussmenge überprüfen.

Für einen optimalen Motorlauf ist es wichtig, dass alle Einspritzdüsen des Motors einen annähernd gleichen Durchsatz aufweisen, da unterschiedliche Einspritzmengen der einzelnen Zylinder durch das Motorsteuergerät ausgeglichen werden müssen. Das funktioniert nur zu einem gewissen Grad.

Die Kosten für die professionelle Reinigung von Einspritzdüsen hängen vor allem von dem Einspritzdüsen-Typ ab. Am günstigsten ist die Reinigung von Saugrohr-Einspritzventilen: Ab etwa 30 Euro kostet die Reinigung einer Düse. Bei Einspritzventilen von Direkteinspritzern müssen zwischen 40 und 70 Euro pro Ventil einkalkuliert werden. Piezzo-Injektoren, häufig beim Diesel zu finden, werden für 70 bis 90 Euro pro Stück gereinigt. Zu den Preisen für die Reinigung kommen die Kosten für den Ein- und Ausbau der Düsen.

 

Bei Direkteinspritzern ist dies erfahrungsgemäß der größere Kostenfaktor. Denn die Einspritzdüsen sind oft schwer zu erreichen. Bei Dieselmotoren wird für das Ausbauen der meist sehr festsitzenden Injektoren Spezialwerkzeug benötigt. Je nach Erreichbarkeit und Anzahl der auszubauenden Düsen können bis zu fünf Stunden Arbeitslohn für den Aus- und Einbau in der Werkstatt anfallen. In einigen Fällen lässt eine Zerstörung der festsitzenden Einspritzdüsen nicht vermeiden.

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Werkstätten haben mehrere Möglichkeiten die Funktion von Einspritzdüsen zu überprüfen, ohne dass diese ausgebaut werden müssen. Das beginnt mit dem Auslesen des Fehlerspeichers und der Überprüfung der Kabelverbindung der Einspritzdüsen mittels Multimeter. Ein Kraftstoffdrucktest entlarvt möglicherweise andere defekte Komponenten, wie zum Beispiel eine schadhafte Hochdruckpumpe einen verschlissenen Kraftstoffdruckregler. Außerdem lässt sich mit Hilfe eines Ohmmeters der Widerstand der Magnetspulen der Einspritzventile überprüfen. Ein Oszilloskop kann dazu die Spannung und die Impulsdauer der einzelnen Düsen darstellen, um die Werte mit den Solldaten zu vergleichen.

Die Kosten für neue Einspritzdüsen unterscheiden sich sehr stark. Einspritzventile die im Saugrohr arbeiten, sind bereits für unter 40 Euro erhältlich. Einspritzdüsen von modernen Direkteinspritzern und Injektoren von Commonrail-Dieseln können dagegen über 200 Euro kosten. Ärgerlich, wenn es gleich mehrere Einspritzdüsen sind, die erneuert werden müssen. Dazu kommen die Kosten für Ein- und Ausbau. Gerade bei Direkteinspritzern und modernen Dieseln ist dies zum Teil sehr aufwändig. Der Tausch von zwei Einspritzdüsen addiert sich inklusive Aus- und Einbau so leicht über 1000 Euro.