DE2701777C2 - Anordnung zur Erfassung der Spritzzeit und zum Ermitteln des von Einspritzdüsen erzeugten Strahlquerschnitts an Einspritzventilen - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Anordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Bei einer derartigen bekannten Anordnung ist eine elektrische Entladungslampe, z. B. eine Neonlampe, vorgesehen, die durch einen elektrischen Kontakt zum Erleuchten gebracht wird, wenn die Pumpenwelle einen vorbestimmten Drehwinkel erreicht hat. Mit der Lampe kann dann, wenn ein bestimmter Drehwinke! erreicht ist, der Spritzstrahl mit Hilfe der eingeschalteten Lampe beobachtet werden (DE-PS 6 20 637). Hierbei handelt es sich um ein sehr einfaches Verfahren, an das keine hohen Anforderungen bezüglich der Erfassung der gewünschten Daten gestellt werden.

Weiterhin ist ein Verfahren zum Ein- bzw. Feststellen des Zünd- oder Einspritzzeitpunkts bei Brennkraftmaschinen bekanntgeworden mit einer auf dem Gegengewicht der Kurbelwelle angeordneten Skala. Zur Beobachtung dieser Skala ist im Kurbelgehäuse ein Schauloch ausgebildet unter Verwendung eines etwa nach Art eines Fernrohres ausgebildeten optischen Geräts (DE-PS 7 18 251). Auch hierbei handelt es sich um ein sehr einfaches Gerät, das die oben erwähnten Nachteile hat. All diesen Anordnungen ist gemeinsam, daß sie zu Unaufmerksamkeiten und Ermüdungen der Testperson führen können.

Es ist weiterhin ein Strahlwinkelprüfer für Einspritzdüsen von Dieselmotoren bekanntgeworden, bei dem eine mechanische Einrichtung zur Formmessung des Einspritzstrahls verwendet ist (DE-PS 9 44 462). Für diese Einrichtung gilt ebenfalls wieder das oben Beschriebene.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung zu ίο schaffen, mit der die Meßgenauigkeit und die Einfachheit der Messung zum Erfassen der Spritzzeit und des Strahlquerschnitts eines Einspritzstrahls automatisiert, verbessert und vereinfacht wird.

Dies wird gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale erreicht. Das hat den Vorteil, daß die erwünschten Daten sehr exakt erfaßt werden, wobei keine Ermüdung einer Prüfperson erfolgt. Ein Eingriff in das zu untersuchende Einspritzventil ist nicht erforderlich. Die Meßgenauigkeit ist außerordentlich groß.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Anordnung möglich.

Zeichnungen

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Anordnung zur Strahlzeitmessung,
F i g. 2 eine Anordnung zur Strahlform-Prüf ung,
F i g. 3 eine schematische Darstellung zum Ausführungsbeispiel nach der F i g. 2.

Beschreibung der Erfindung

In F i g. 1 ist mit 10 ein Gehäuse dargestellt, das einen hohlen Innenraum 11 hat, in welchen eine Einspritzdüse 12 ragt. In den oberen Teil 11' des Innenraums 11 dringt eine Bohrung 13 ein, deren Achsrichtung senkrecht zur Längsachse der Einspritzdüse verläuft. Gegenüber der Bohrung 13 ist an der Wand des Innenraums 11' eine Fotodiode 14 angeordnet. Den mittleren Teil des Gehäuses durchdringt eine Bohrung 15, während vom Boden des Innenraums 11 ein Kanal 16 ins Freie führt. In der Bohrung 13 ist ein Laser L angeordnet.

Durch die Bohrung 13 wird ein Laserstrahl derart geschickt, daß er an der Mündung der Düse tangierend auf die Fotodiode 14 oder einen anderen lichtempfindlichen Sensor trifft. Beim Austritt von Flüssigkeit aus der Einspritzdüse entsteht eine Abdunkelung, die am Ende der Einspritzzeit aufhört. Durch die Abdunkelung gewinnt man Lichtsignale, die in der Fotodiode 14 in proportionaie elektrische Signale gewandelt werden. Das Passieren jeder Kraftstoffmenge wird dabei empfindlich erfaßt. Die elektrischen Signale werden anschließend in einem elektronischen Auswertgerät 17 verarbeitet. Als Analogsignale können sie am Bildschirm 18 eines Oszillographen beobachtet, gemessen und registriert werden. Mit Hilfe eines elektronischen Zeitzählers 19, der entsprechend gesteuert wird, können die einzelnen oder gemittelten Spritzzeiten digital angezeigt werden. Man kann außerdem solche Schaltungen erstellen, die die

b5 Anzeige der Schwankungen des Spritzbeginns und -endes und der Spritzzeit selbst ermöglichen. Weiterhin ist es möglich, auf einem X- V-Schreiber 20 die Daten darzustellen. Die elektrischen Signale der Fotodiode 14

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werden über eine Leitung 21 in das Auswertegerät 17 eingegeben. Von diesem wird über eine Signalstrecke 22 der Laserstrahl gesteuert

Durch die Bohrung 15 kann mit Hilfe eines nicht dargestellten Stroboskops der Einspritzstrahl beobachtet werden. Die an der Einspritzdüse ausgetretene Flüssigkeit wird über den Kanal 16 zu einem Behälter geleitet.

Mit der Anordnung nach der F i g. 2 ist es möglich, den Querschnitt des Spritzstrahls bzw. Abweichungen desselben viii einem gegebenen Wert festzustellen. Zu diesem Zweck dienen eine oder mehrere Lichtschranken, die senkrecht zur Düsenachse in einer oder mehreren Entfernungen von der Mündung der Einspritzdüse 12 angeordnet sind und Kontrollebenen begrenzen. Die Kontrollebene wird gebildet durch zwei Laser 26,27, die im Abstand zueinander angeordnet sind und parallele Strahlen aussenden, zwischen denen der Querschnitt des Düsenstrahls 12' liegt. Der Laserstrahl 26 trifft auf ein Prisma 28. der Laserstrahl 27 auf ein Prisma 29. Diese Prismen erzeugen Strahlen, die senkrecht zu den Laserstrahlen parallel im Abstand zueinander verlaufen, so daß durch die Laserstrahlen und die Prismenstrahlen eine Kontrollebene 30 gebildet wird, die die Form eines Quadrats hat, durch welche der Strahl 12' tritt. Jeder durch ein Prisma gehende Strahl trifft auf eine Fotodiode 31 —34, wobei elektrische Signale gebildet werden, die einem elektronischen Auswertegerät 35 eingegeben werden. Die gleiche Wirkung kann auch mit einem Laser und einem zusätzlichen Aufwand an Lichtteilern erzielt werden.

Ein einwandfreier Düsenstrahl passiert die Kontrollebene, ohne die Lichtschranken zu berühren. Bei gestörter Strahlform berührt dessen Flüssigkeit den Lichtstrahl und dunkelt ihn ab. Dies kann mit Hilfe der Fotodioden sofort festgestellt werden. Das dabei entständene Signal liefert Entscheidungen, ob die Einspritzdüse 12 schlecht ist und nachgearbeitet werden muß. Das Fehlen von Signalen läßt gute Einspritzdüsen erkennen. Als Lichtquellen kommen — wie beschrieben — Laser mit Strahlteilern in Frage, oder Leuchtdioden, Glühlampen und als Lichtsensoren Fotodioden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (5)

27 Ol 777 Patentansprüche:

1. Anordnung zum Erfassen der Spritzzeit und zum Ermitteln des von Einspritzdüsen erzeugten Strahlquerschnitts an Einspritzventilen mit Hilfe einer Lichtquelle, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erfassen der Spritzzeit ein Lichtstrahl die Mündung einer Einspritzdüse (12) tangiert und auf einen lichtempfindlichen Sensor (14) trifft, der die Intensität des Lichtstrahls zur Darstellung in einem elektronischen Auswertgerät (17) in proportionale elektrische Signale umwandelt, und daß zum Ermitteln des Strahlquerschnitts in mindestens einer senkrecht zum Strahl verlaufenden Ebene Lichtschranken erzeugt sind, die ebenfalls mit Sensoren (31 bis 34) zusammenwirken, welche bei Strahlberührung einer der Lichtschranken ein Signal zur Bestimmung schlechter Einspritzdüsen liefern.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Signale als Analogsignale am Bildschirm (18) eines Oszillographen dargestellt werden.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Signale mit Hilfe von elektrischen Zeitzählern (19) digital angezeigt werden.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Lichtquelle Laser (26, 27) mit Strahlteilern (28, 29), Leuchtdioden oder Glühlampen und als Lichtsensoren Fotodioden verwendet werden.

5. Anordnung nach Anspruch 3 und/oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in einer Ebene senkrecht zum Strahl erzeugten Lichtschranken durch zwei im Abstand und parallel zueinander verlaufenden Laserstrahlen erzeugt sind, die durch Prismen (28,29) derart aufgespalten sind, daß die Strahlen ein Quadrat einschließen und auf Fotodioden (31 bis 34) auftreffen, die mit einem elektronischen Auswertegerät verbunden sind.