Kraftstoffvorwärmung - die effektive Lösung gegen Paraffinbildung
Langjährige Dieselfahrer kennen das Problem: Zeigte die Quecksilbersäule Minusgrade, drohte das Fahrzeug stehen zu bleiben. Denn das als Treibstoff benutzte Leichtöl hat die unangenehme Eigenschaft, ab -7 °C wachsähnliche Paraffine zu bilden. Dadurch wird der Treibstoff geleeartig und flockig. Diese Flocken schwimmen zum Filter und verkleben dort die mikroporöse Oberfläche. So kann bereits nach kurzer Zeit kein Kraftstoff mehr zur Einspritzpumpe fließen. Die Folge: Der Motor verliert Leistung – und bleibt dann stehen. Ein ärgerlicher Vorgang, im Volksmund als „Versulzen“ bekannt.

Zwischenzeitlich wurde vieles unternommen, um dieses Dilemma zu vermeiden – angefangen beim vermeintlichen „Insider-Tipp“, dem Dieselkraftstoff Benzin oder Petroleum beizumischen. Dies sollte allerdings nur in absoluten Notfällen gemacht werden, da bei der Zumischung von Benzin die für die Zündwilligkeit und damit den Kaltstart ausschlaggebende Centanzahl sinkt – und nicht alle Dieselmotoren solche Mischungen vertragen. Eine gängige Lösung waren Additive, die dem Kraftstoff vom Autofahrer beigemengt wurden. Allerdings mussten diese bereits vor dem Kälteeintritt zugesetzt werden. Auch bestand die Gefahr, dass sich die Zusatzstoffe negativ auf die Leistung und Lebensdauer des Motors auswirken.

Heutzutage reagieren die Mineralölkonzerne entsprechend und verkaufen in der Zeit von Anfang November bis Ende Februar einen so genannten „Winterdiesel“, der bis -20 bzw. -22 °C fließfähig bleibt. Fallen die Temperaturen aber noch tiefer oder tritt Windauskühlung ein, ist dennoch mit Schwierigkeiten zu rechnen.


Optimal: eine Wärmequelle für den Diesel
Die nahe liegendste Lösung des Problems ist also: Den Kraftstoff einfach auf die optimale Temperatur bringen. Dazu sind zwei Methoden auf dem Markt: einerseits die elektrisch gesteuerte Erwärmung durch eine kleine Zusatzheizung – und andererseits die so genannte Rücklaufheizung, bei der die ohnehin aus dem Rücklauf von der Einspritzpumpe entstehende Wärme genutzt wird.

Denn moderne Hochdruckeinspritzsysteme erreichen im Kraftstoffrücklauf hohe Temperaturen. Dieser erwärmte Kraftstoff kann dem Vorlauf wieder zugemischt werden. Dabei können die Rückführraten bis zu 100 % betragen. Das Ansprechverhalten und die zur Verfügung stehende Energiemenge dieser Vorwärmsysteme zeigen einen sehr hohen Wirkungsgrad.


Bimetall oder Wachsdehnelement - der entscheidende Unterschied
Die konventionelle Regelung wird über ein Bimetall gesteuert. Hier erweisen sich jedoch insbesondere die ersten Minuten nach dem Kaltstart als problematisch, denn dann schaltet ein Bimetall-Vorwärmventil schlagartig um. Dadurch kommt sehr kalter Kraftstoff in den Filter – und es besteht dann wieder die Gefahr des Versulzens.

Bei einer stufenlosen Regelung mittels Wachsdehnelement, wie sie beispielsweise der MAHLE KL 229/3 bietet, wird die Kraftstofftemperatur zum Motor als Regelgröße herangezogen. Entsprechend ist die Rücklauftemperatur optimiert. Vereinfacht ausgedrückt funktioniert diese Kraftstoffwärmeregelung wie die Einhebelmischerbatterie am heimischen Waschbecken: Das Verhältnis zwischen warmem und kaltem Kraftstoff wird kontinuierlich an die bestehenden Erfordernisse angepasst.

Das Wachsdehnelement selbst kann man sich wie einen kleinen Hydraulikzylinder vorstellen, gefüllt mit einem besonders wärmeempfindlichen Wachs, das sich bei Erwärmung ausdehnt und den Regelkolben entsprechend zur Temperatur bewegt (siehe Abbildung unten). So kann es auf minimalste Temperaturschwankungen reagieren, was erhebliche Vorteile bringt.

Der KL 229/3 wartet jedoch noch mit weiteren Vorteilen auf. Denn das Vorwärmsystem konnte in den Filter integriert werden – eine wirtschaftliche Konstruktion, die durch die Reduktion von Schnittstellen auch eine hohe Crash-Sicherheit erreicht.

MAHLE Kraftstoffleitungsfilter mit integrierter stufenloser Temperaturregelung werden beispielsweise ab Werk im VW Touareg 2,5 l R5 TDI ab Bj. 01/2003, im VW Transporter 1,9 l TDI ab Bj. 04/2003 und im VW Transporter 2,5 l TDI ab Bj. 04/2003 verbaut.

Temperaturregelung über Wachsdehnelement von -35 °C bis +115 °C. In Stellung warm (zu) wird der durch die Hochdruckpumpe erwärmte Kraftstoff direkt in den Tank zurückgeführt. In Stellung kalt (auf) wird der heiße Kraftstoff dem aus dem Tank kommenden zugemischt.