Pompset TFSI

Upgrade-brandstofpompstoters voor TFSI-motoren – Stabiele brandstoftoevoer bij tuning

Bij het opvoeren van het vermogen van VAG-motoren met directe injectie (met name de 2.0 TFSI EA113-motoren met een door een tandriem aangedreven hogedrukpomp) bereikt het fabrieksbrandstofsysteem al snel zijn mechanische grenzen wat betreft het pompvermogen. Om aan de verhoogde brandstofbehoefte bij upgrades van de software of de turbocompressor te voldoen, is een upgrade-brandstofpompstoter of een versterkte zuigerkit voor de hogedrukbrandstofpomp (HPFP) absoluut noodzakelijk. Deze onderdelen verhogen het pompvolume per omwenteling en zorgen voor de benodigde systeemdruk in de brandstofrail.

Het risico bij brandstoftekort in getunede TFSI-motoren

Als een aangepaste TFSI-motor bij vollast te weinig brandstof krijgt, zakt de druk in de hogedrukrail (instelwaarde vaak meer dan 110 tot 130 bar, afhankelijk van de configuratie). Dit leidt tot een verarming van het verbrandingsmengsel (de lambda-waarde stijgt tot in het ontoelaatbare bereik). De fysische en mechanische gevolgen van een onvoldoende brandstoftoevoer zijn ernstig:

• Extreme stijging van de uitlaatgastemperatuur (EGT): Een tekort aan brandstof vermindert de interne koeling van de cilinders door de verdampingsenthalpie van de benzine. De verbrandingstemperaturen stijgen schokkerig.

• Klopverbranding (detonatie): Het te arm gemengde mengsel neigt tot ongecontroleerde zelfontbranding, wat extreme drukpieken op de zuigers en drijfstangen veroorzaakt.

• Thermische motorschade: Langetermijngevolgen of acute gevolgen van brandstoftekort zijn gesmolten zuigerbodems, verbrande uitlaatkleppen en scheuren in de uitlaatgasbehuizing van de turbocompressor.

Tekenen van onvoldoende brandstofdruk zijn meestal merkbare vermogensdalingen (fuel cuts) in het midden van het toerentalbereik en bijbehorende foutmeldingen in het geheugen met betrekking tot de raildruk.

Bij de 2.0 TFSI-motoren (met name de EA113-serie met tandriem, zoals in de Golf 5 GTI, Edition 30, Golf 6 R, Audi S3 8P) kan de noodzaak van de upgrade vrij nauwkeurig worden vastgesteld aan de hand van het beoogde vermogen en het softwareniveau:

• Tot ca. 260–270 PS (serie / fase 1): Bij een zuivere optimalisatie van de seriecomponenten is het debiet van de originele hogedrukpomp doorgaans voldoende, mits de mechanische onderdelen intact zijn.

• Vanaf ca. 270–280 PS / > 380 Nm (vanaf fase 2 / aanpassingen aan downpipe & inlaat): Dit is de kritische grens. Hier wordt de upgrade-kit ten zeerste aanbevolen. Om de hogere vuldruk in het middentoerentalbereik te handhaven, vragen tuners om meer brandstof. De standaardpomp is mechanisch vaak niet meer in staat om de raildruk (meestal vanaf 110 bar) stabiel te houden, wat leidt tot de typische „fuel cuts“ (vermogensdalingen).

• Vanaf 300+ PS (fase 3 / upgrade-turbocompressoren zoals K04 of groter): Vanaf dit niveau is de inbouw van de upgrade-stoter absoluut noodzakelijk. Zonder het grotere zuigervolume (zoals van Autotech) loopt de motor in het bovenste belastingsbereik onmiddellijk te arm, wat de beschreven fatale motorschade tot gevolg kan hebben.

Belangrijke technische opmerking voor de EA888-generatie (bijv. Golf 6 GTI met ketting): de daar ingebouwde hogedrukpomp van de nieuwere generatie (Bosch) is af fabriek iets krachtiger en volstaat vaak tot ca. 330–340 PS. Bij de oudere EA113-motoren met tandriem (herkenbaar aan de motorkap met geïntegreerd luchtfilter) vormt de pomp echter het absolute knelpunt en moet deze aanzienlijk eerder worden opgewaardeerd.

Autotech – De premiumfabrikant voor HPFP-upgrades

Op het gebied van hogedrukpompcomponenten geldt de Amerikaanse fabrikant Autotech als de onbetwiste industriestandaard. De Autotech-upgradekit voor zuigers onderscheidt zich door extreem kleine fabricagetoleranties en een zeer sterke plasma-nitride-coating. Door de vergroting van de zuigerdiameter maakt de set een toename van het brandstofvolume met meer dan 50 % ten opzichte van de standaarduitvoering mogelijk, zonder de mechanische belasting van de nokkenas door een te grote slag te forceren. De precisie van Autotech minimaliseert bovendien het risico op interne brandstoflekken, die de motorolie zouden kunnen verdunnen.

Montageoverzicht: inbouw van de upgrade-stoter

De montage van de vergrote zuiger vereist uiterste reinheid, aangezien zelfs de kleinste vuildeeltjes de minimale fabricagetoleranties van de hogedrukpomp kunnen beschadigen. De werkprocedure bestaat uit de volgende stappen:

• Het druksysteem ontlasten: Voordat het systeem wordt geopend, wordt de zekering van de brandstofpomp in de tank verwijderd en wordt de motor gestart totdat deze afslaat. Hierdoor wordt de gevaarlijke restdruk in de hogedrukrail afgebouwd. Vervolgens wordt de accu losgekoppeld.

• Demontage van de hogedrukpomp: Nadat de elektrische stekkers en de starre en flexibele brandstofleidingen zijn losgekoppeld, worden de bevestigingsschroeven van de pomp kruislings losgedraaid. De pomp wordt vervolgens voorzichtig uit de behuizing getrokken.

• Vervanging van onderdelen in een cleanroomomgeving: De oude nokvolger (cam follower) wordt verwijderd en het loopvlak van de nokkenas wordt gecontroleerd op slijtage. Na demontage van de OEM-pomp wordt de standaardzuiger verwijderd. De Autotech-upgradekit wordt met behulp van verse motorolie of montagepasta (MoS2) nauwkeurig in de geleiding geplaatst.

• Afronding en vullen van het systeem: Er wordt een nieuwe bekerstoter geplaatst, de aangepaste pomp wordt met nieuwe afdichtringen gemonteerd en de schroeven worden met het voorgeschreven aanhaalmoment vastgezet. Voordat de motor voor het eerst wordt gestart, wordt de ontsteking meerdere keren enkele seconden ingeschakeld om het systeem via de lagedrukpomp volledig te vullen en te ontluchten.