DE69204720T2 - Durchfluss-Test-Apparat für Injektoren. - Google Patents
Durchfluss-Test-Apparat für Injektoren.Info
- Publication number
- DE69204720T2 DE69204720T2 DE69204720T DE69204720T DE69204720T2 DE 69204720 T2 DE69204720 T2 DE 69204720T2 DE 69204720 T DE69204720 T DE 69204720T DE 69204720 T DE69204720 T DE 69204720T DE 69204720 T2 DE69204720 T2 DE 69204720T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- fluid
- piston
- chamber
- cylinder
- outlet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims description 22
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 101
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 20
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 5
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical group [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 3
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000012956 testing procedure Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D7/00—Control of flow
- G05D7/06—Control of flow characterised by the use of electric means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M65/00—Testing fuel-injection apparatus, e.g. testing injection timing ; Cleaning of fuel-injection apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
- F04B53/008—Spacing or clearance between cylinder and piston
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
- F04B53/14—Pistons, piston-rods or piston-rod connections
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D7/00—Control of flow
- G05D7/06—Control of flow characterised by the use of electric means
- G05D7/0617—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials
- G05D7/0629—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means
- G05D7/0676—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means by action on flow sources
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B2201/00—Pump parameters
- F04B2201/02—Piston parameters
- F04B2201/0202—Linear speed of the piston
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B2205/00—Fluid parameters
- F04B2205/05—Pressure after the pump outlet
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Testing Of Engines (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen Durchflußprüfapparat zur Erzeugung eines kontrollierten Fluidflusses zum Prüfen des Durchflusses bei Kraftstoffeinspritzdüsen.
- In Kraftfahrzeugen verwendete Dieselmotoren sind zunehmend strengeren Emissionsrichtlinien unterworfen. Folglich müssen in Dieselmotoren verwendete Kraftstoffeinspritzdüsen zur Einhaltung von relativ engen Kraftstoffdurchflußtoleranzen kostruiert werden, beispielsweise zur Einhaltung einer Gesamtabweichung der Durchflußtoleranzen von höchstens +/- 0,3 Pfund pro Stunde (PPH). Die Düsen müssen einzeln vor ihrem Einbau in einen Motor geprüft werden, um festzustellen, ob die Kraftstoffdurchflußleistung in den zur Emissionsbeschränkung notwendigen Toleranzbereich fällt. Typischerweise werden die Kraftstoffeinspritzdüsen in Abhängigkeit von den Durchflußprüfergebnissen als "Gut" oder "Ausschuß" klassifiziert; d.h. als "Gut" bewertete Düsen werden dem geforderten Durchflußtoleranzbereich genügen, wohingegen "Ausschuß" außerhalb der geforderten Durchflußtoleranzen liegt.
- Zur Durchführung einer Durchflußprüfung bei Kraftstoffeinspritzdüsen von Dieselmotoren zu Zwecken der Emissionskontrolle, sind Durchflußprüfsysteme mit erhöhter Genauigkeit notwendig, um einen extrem schmalen Durchflußfehlertoleranzbereich zur Unterscheidung von "Gut" und "Ausschuß" zu ermöglichen. Zu diesem Zweck ist für die Durchflußprüfsysteme ein flußerzeugender Apparat notwendig, der einen exakten Fluidfluß (aus echtem Kraftstoff oder einem Kraftstoffimitat) als Primärflußstandard erzeugen kann, um diesen jeder zu prüfenden Kraftstoffeinspritzdüse zuzuführen. Ein flußerzeugender Apparat dieser Art, der nicht regelmäßig aktiv geeicht werden muß und der selbstpumpend ausgebildet ist, um eine Hochdruckfluidpumpe entbehrlich zu machen, wäre in einer Vorrichtung zur Herstellung von Motoren besonders wünschenswert, um eine große Anzahl von Kraftstoffeinspritzdüsen vor deren Einbau in die Motoren zu überprüfen.
- Wo 88/07712 beschreibt einen herkömmlichen Gasflußapparat, enthaltend eine geschlossene Kammer, eine FluidÖffnung, die es gestattet, daß Fluid aus der geschlossenen Kammer abfließt, einen hohlen Kolben und eine Einrichtung zur Bewegung des hohlen Kolbens in die geschlossenen Kammer hinein, um auf diese Weise Fluid durch die Fluidöffnung auszustoßen. Der gesamte Apparat ist innerhalb eines abgedichteten Behälters befestigt, was es ermöglicht, den Druck so zu variieren, wie dies für eine bestimmte Messung innerhalb der abgedichteten Kammer gewünscht wird.
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen Apparat zur Erzeugung eines Fluidflusses, wobei der Apparat einen Fluidbehälter enthält, der eine Zylinderwand umfaßt, die durch Abschlußwände an entgegengesetzten Ende geschlossen ist, wodurch eine Fluidkammer mit einem Fluideinlaß und einem Fluidauslaß gebildet wird. Ein hin- und herbeweglicher Kolben erstreckt sich durch eine Abschlußwand und ist teilweise in der Kammer untergebracht. Der Kolben weist eine Querschnittsfläche auf, die wesentlich kleiner ist als die des Zylinders. Der Kolben kommt mit der Zylinderwand nicht in Berührung. Dennoch drückt eine Bewegung des Kolbens in die Kammer hinein Fluid durch den Auslaß aus der Kammer hinaus.
- Der Kolben besteht aus einem Material, das im wesentlichen gegenüber Temperatur- und Druckveränderungen des Fluids im Zylinder unempfindlich ist. Folglich ist der Kolben formstabil, wobei die Formstabilität zur Erzielung einer präzisen Fluiddurchflußrate am Fluidauslaß unabhängig von Temperatur, Druck, Viskosität und spezifischem Gewicht des Fluids beiträgt.
- Es ist eine Vorrichtung vorgesehen, um den Zylinder und den Kolben relativ zueinander in einer bestimmten Geschwindigkeit zu bewegen und so eine Fluidausstoßrate in Abhängigkeit von der Relativgeschwindigkeit des Kolbens zu erzielen. Eine konstante oder veränderbare Fluiddurchflußrate kann durch eine konstante oder veränderliche Kolbengeschwindigkeit im Zylinder erzielt werden. Tatsächlich ist der erfindungsgemäße durchflußerzeugende Apparat selbstpumpend und benötigt keine gesonderte Hochdruckpumpe.
- In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält der Kolben eine feste, längliche Stange mit einem im wesentlichen konstanten Querschnitt längs des Abschnittes seiner Länge, der in den Zylinder eingeführt werden kann. Vorzugsweise enthält der Kolben eine feste, zylindrische Stange aus Wolframkarbid oder einem anderen Metallkarbid.
- Der Kolben ist gleitbeweglich so in einer Abschlußwand des Zylinders untergebracht, daß er sich in Richtung auf die entgegengesetzte Abschlußwand längs der Längsachse des Zylinders bewegen kann. Vorzugsweise ist der Kolben in vertikaler Richtung von einer unteren Abschlußwand in Richtung auf eine obere Abschlußwand beweglich, die eine sich nach oben verjüngende Fluidauslaßöffnung enthält, um das Entweichen der gesamten möglicherweise im Fluid enthaltenen Luft zu erleichtern.
- Die Kolbenantriebseinrichtung kann einen Motor umfassen, der in Wirkverbindung mit dem Kolben zu dessen Bewegung mit einer im wesentlichen gleichmäßigen Geschwindigkeit in der Kammer steht, um auf diese Weise eine im wesentlichen volumenkonstante Fluiddurchströmrate durch den Fluidauslaß zu erzeugen. Alternativ hierzu kann die Kolbenantriebseinrichtung einen Motor umfassen, der mit der Kolbenstange in Wirkverbindung steht, um diese mit einer veränderlichen Geschwindigkeit in der Kammer zu bewegen, wodurch eine veränderliche Fluiddurchströmrate erzielt wird, wie sie nötig ist, um einen gleichbleibenden Fluiddruck am Fluidauslaß zu erhalten.
- In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung umgibt eine Wärmekammer den Zylinder, die in Rezirkulationsverbindung mit einer Fluidquelle steht und über den Fluideinlaß mit dem Inneren des Zylinders, um so den Zylinder mit Fluid zu versorgen und das Fluid auf einer kontrollierten Temperatur zu halten.
- Fig.1 ist eine teilweise geschnittene Aufsicht auf einen Ausschnitt eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen durchflußerzeugenden Apparats;
- Fig.2 ist eine Aufsicht auf den durchflußerzeugenden Apparat nach Fig.1; und
- Fig.3 ist eine Schnittansicht längs der Linie 3-3 in Fig.2 zur schematischen Darstellung des Fluidzirkulationssystems und einer typischen Düse im Prüfverfahren.
- Fig.1 bis 3 zeigen ein Ausführungsbeispiel eines Apparats zur Erzeugung einer im Volumen präzisen Fluiddurchflußrate zur Verwendung beim Prüfen des Durchflusses einer Kraftstoffeinspritzdüse N (dargestellt in Fig.3), wie beispielsweise einer Kraftstoffeinspritzdüsenkrone eines Dieselmotors. Der durchflußerzeugende Apparat enthält insbesondere einen Fluiddruckbehälter 10 mit einer äußeren Zylinderwand 12 und einer konzentrischen inneren Zylinderwand 14, die beide an entgegengesetzten axialen Enden durch obere bzw. untere Abschlußwände 16 bzw. 17 verschlossen sind. Die Wände 12, 14, 16 und 17 werden durch eine Mehrzahl von (aus Vereinfachungsgründen in Fig.3 nicht dargestellten) Zugstangen 19 und Muttern 21 zusammengehalten. Wie aus Fig.3 erkennbar bilden die innere Zylinderwand 14 und die entgegengesetzten Abschlußwände 16 und 17 eine zylindrische Fluidkammer 18. Die äußere Zylinderwand 12 umgibt die innere Zylinderwand 14 bzw. schließt diese ein, um mit der inneren Zylinderwand 14 eine Ringkammer 20 zu bilden. Die Kammer 20 steht mit einem als Fluidquelle dienenden Fluidbehälter 22 mit Dieselkraftstoff oder Dieselkraftstoffimitat (beispielsweise Wasser) in Rezirkulationsverbindung. Die Einlaßöffnung 20a der Kammer 20 ist in der unteren Abschlußwand 16 angeordnet und steht über einen Anschluß 24, eine Leitung 26, ein Ventil 28 und einen Filter 29 mit dem Behälter 22 in Verbindung. Die Auslaßöffnung 20b der Kammer ist in der oberen Abschlußwand 17 angeordnet und steht mit dem Behälter 22 über einen Anschluß 32, eine Leitung 34 und ein Ventil 36 in Verbindung.
- Der Behälter 22 umfaßt einen Wärmetauscher 38 herkömmlicher Bauart, um das Fluid in der Kammer 18 in einem Bereich von +/- 1,0 ºF einer gewählten Fluideinsatztemperatur, beispielsweise 104ºF, zu halten. Der Behälter 22 enthält ferner ein (nicht dargestelltes) elektrisches Heizgerät mit niedriger Watt-Leistung, um beim Anlaufen des Prüfsystems das Fluid auf die gewünschte Einsatztemperatur zu bringen.
- Das hinsichtlich seiner Temperatur kontrollierte Fluid wird zwischen dem Behälter 22 und der Ringkammer 20 durch eine motorbetriebene Pumpe 40 zirkuliert. Das durch die Kammer 20 zirkulierende Fluid umgibt die Kammer 18, was dem Zweck dient, das in der Kammer 18 befindliche Fluid auf einer im wesentlichen konstanten Temperatur (+/- 1,0ºF bei 104ºF) zur Zuführung an die zu prüfende Kraftstoffeinspritzdüse N zu halten. Geeignete (nicht dargestellte) Temperatursensoren sind vorgesehen, um die Fluidtemperatur an der Kraftstoffeinspritzdüse N und am Behälter-Wärmetauscher zu messen. Das Meßergebnis kann an einen Rechner oder eine andere geeignete Steuereinheit zur Fluidtemperatur- Steuerung weitergeleitet werden.
- Fluid kann auch aus der Kammer 20 in die Kammer 18 über einen Auslaßdurchgang 40 in der unteren Abschlußwand 16, einen Anschluß 41, eine Leitung 42, ein Absperrventil 44 und einen in Verbindung mit einem Einlaßdurchgang 50 in der oberen Abschlußwand 17 stehenden Anschluß 46 gelangen. Der Einlaßdurchgang 50 steht mit der Kammer 18 über eine nach oben sich verjüngende Auslaßöffnung 18a in der oberen Abschlußwand 17 in Verbindung.
- Ein länglicher, fester, zylindrischer Kolben 60 erstreckt sich gleitbeweglich durch eine Öffnung 61 in der unteren Abschlußwand 16 und kann sich entlang der Längsachse der Kammer 18 in die Kammer 18 hinein und aus der Kammer 18 heraus bewegen. Der Kolben 60 wird durch eine Dichtung 62 abgedichtet von der unteren Abschlußwand 16 aufgenommen. Der obere Abschnitt 60a des Kolbens 60 wird von der Kammer 18 aufgenommen und der untere Abschnitt 60b ist außerhalb der Kammer 18 angeordnet. Wie aus Fig.3 ersichtlich, weist der Kolben 60 eine Querschnittsfläche auf, die wesentlich kleiner ist als die Querschnittsfläche der Kammer 18. Folglich ist die äußere Kolbenoberfläche 60c immer mit Abstand zur Zylinderwand 14 angeordnet und kommt nicht mit dieser in Berührung. Es werden keine Dichtungen zwischen der Kolbenoberfläche 60c und der Zylinderwand 14 verwendet oder benötigt.
- Eine Bewegung des Kolbens 60 innerhalb der Kammer 18 bewegt Fluid durch die Fluidauslaßöffnung 18a aus der Kammer 18. Das Volumen des hinausbeförderten Fluids entspricht dabei dem in die Kammer 18 hineinbewegten Kolbenvolumen. Tatsächlich dient der Kolben 60 dem Abpumpen (Hinausbefördern) des Fluids aus der Kammer 18 durch die Fluidauslaßöffnung 18a in die zu prüfende Kraftstoffeinspritzdüse N. Vorzugsweise weist der Kolben 60 eine konstante Querschnittsfläche über seine Länge hin auf, was die Bestimmung des Fluidvolumens erleichtert, das in Abhängigkeit von der Bewegung des Kolbens innerhalb der Kammer 18 im Laufe der Zeit bewegt wird. Die Verwendung des Kolbens 60 zum Hinausbefördern des Fluids durch die Auslaßöffnung 18a ermöglicht ein Selbstpumpen des Apparats, was die Verwendung einer gesonderten Hochdruckfluidpumpe im Prüfsystem entbehrlich macht.
- Der Kolben 60 ist aus einem Material gefertigt, das im wesentlichen gegenüber Temperatur- und Druckveränderungen des Fluids in der Kammer 18 während des Prüfverfahrens unempfindlich ist. Folglich ist der Kolben selbst während seiner Bewegung in die Kammer 18 hinein formstabil. Diese Formstabilität des Kolbens 60 trägt dazu bei, eine präzise Fluiddurchflußrate durch die Auslaßöffnung 18a zu erzielen, und zwar unabhängig von Veränderungen der Temperatur, des Drucks, der Viskosität und des spezifischen Gewichts des Fluids während des Prüfverfahrens. Die Oberfläche 60c des Kolbens 60 wurde in der Feinbearbeitung extrem geglättet und poliert, um eine erhöhte Maßgenauigkeit zu erzielen. Der Kolben 60 ist vorzugsweise aus Metallkarbid, beispielsweise Wolframkarbid gefertigt. Ein fester Wolframkarbid-Kolben 60 zeigt im wesentlichen keinerlei Ausdehnung oder Kontraktion unter Einfluß von Temperatur- oder Druckveränderungen beim Einsatz des Apparats. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Verwendung von Wolframkarbid-Kolben begrenzt. Jegliches andere Material mit der gewünschten Formstabilität kann Verwendung finden.
- Das untere Ende 60b des Kolbens 60 ist mit einer geeigneten Präzisions-Kolbenantriebseinrichtung 70 verbundet, um den Kolben 60 relativ zum Zylinder 14 mit einer genau bestimmten Geschwindigkeit anzutreiben. Die vertikale Ausrichtung des Zylinders und des Kolbens erleichtert zusammen mit der nach oben sich verjüngenden Auslaßöffnung 18a das Entweichen der gesamten im Fluid enthaltenen Luft. Die Kolbenantriebseinrichtung 70 enthält einen Präzisons-Kugelschraubenmechanismus 72, der in Wirkverbindung mit dem Kolbenende 60b und einem digitalen Servomotor 74 steht, um den Kugelschraubenmechanismus in einer präzisen Geschwindigkeit anzutreiben. Ein herkömmlicher, schematisch dargestellter Absolutposition-Enkoder 74 kann zum Messen der Bewegungsgeschwindigkeit des Kolben 60 verwendet werden, wenn dieser vom Motor 74 über den Kugelschraubenmechanismus angetrieben wird. Der Motor 74 ist eine herkömmliche, digitale Präzisions-Servoeinheit, die mit dem Kugelschraubenmechanismus 72 in Antriebsverbindung steht, und zwar durch eine Endloskette 80, die mit einem Kettenzahnrad 89 auf jeder drehbaren Kugelmutter 86 in Eingriff steht, wie dies am besten aus Fig.2 ersichtlich ist.
- Der Kugelschraubenmechanismus 72 enthält eine bewegliche Platte 82, an der das Kolbenende 60b befestigt ist, und eine feststehende Platte 84, die die Kugelmutter 86 über Lager 85 drehbeweglich trägt, so daß die Kugelmuttern 86 vom Motor 74 gedreht werden können. Das Drehen der Kugelmuttern 86 bewirkt eine lineare Bewegung der Kugelschrauben 90 sowie der Platte 82 und des Kolbens 60. Der Kolben 60 wird in Abhängigkeit von der Rotationsrichtung der Kugelmuttern 86 nach oben oder unten bewegt. Bei einer Einsatzart kann der Motor 74 mit konstanter Geschwindigkeit laufen, um den Kolben 60 mit einer im wesentlichen gleichbleibenden Geschwindigkeit in die Kammer 18 zu bewegen und dadurch eine im wesentlichen volumenkonstante Fluiddurchflußrate an der Fluidauslaßöffnung 18a zu erzielen.
- Bei dieser Einsatzart ist das freie, obere Ende 60a des Kolbens 60 ursprünglich in der Kammer 18 in einer zurückgezogenen Position RP (in Fig.3 gestrichelt angedeutet) nahe der unteren Abschlußwand 16 angeordnet. Es swird anschließend in vertikaler Richtung nach oben in einer im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit durch die Antriebseinrichtung 70 bis zu einer vorgeschobenen Position EP (mit durchgezogenen Linien in Fig.3 veranschaulicht) nahe der entgegengesetzten oberen Abschluß wand 17 bewegt.
- Eine Mehrzahl von Kraftstoffeinspritzdüsen N (von denen lediglich eine in Fig.3 veranschaulicht ist) sind in in Umfangsrichtung mit Abstand zueinander angeordneten Einbuchtungen 91 eines stufenweise drehbaren Tisches 92 angeordnet, der von einem geeigneten Antriebsmotor 94 gedreht wird. Der Tisch 92 ist in inkrementäre Stuf en unterteilt, was es ermöglicht, jede zu prüfende Düse N in einer Testposition T zwischen einer gegenüberliegenden unteren und oberen Klammerhalterung 100 bzw. 102 zu positionieren. Die Halterungen 100 und 102 werden von ihren jeweilgen Fluidbetätigungselementen 104 bzw. 106 (schematisch dargestellt) aufeinanderzubewegt, um sich ineinander - und zwischen sich die Düse N - zu verklammern. Die Halterungen umfassen zu diesem Zweck Dichtungen 110 bzw. 112. Wenn die Düse N verklammert ist, steht sie mit der Fluidauslaßöffnung 18a der Kammer über einen Durchgang 100a in der Halterung 100, eine Leitung 116, ein Ventil 118 und einen Anschluß 119 in Verbindung. Zum Prüfen des Durchflusses wird das Ventil 118 geöffnet, um in Bewegung versetztes Fluid von der Kammer 18 zur Düse N zu leiten.
- Die Halterung 102 enthält eine Kammer 120, in der die Düse N untergebracht werden kann. In der Kammer 120 wird ein Kolben 122 gleitbewglich aufgenommen, der von einer Feder 124 in Richtung auf die Düse lösbar vorgespannt ist. Die Kammer weist eine Fluidauslaßleitung 126 auf.
- Um eine verklammerte Düse N auf ihren Durchfluß zu prüfen, wird der Kolben 60 im Einsatz ursprünglich in der zurückgezogenen Position RP angeordnet. Die Pumpe 40 wird betätigt und die Ventile 28 und 36 so eingestellt, daß Fluid aus dem Behälter 22 in die Wärmekammer 20 und von dieser Kammer in die Kammer 18 strömen kann, um die Kammer 18 mit Fluid zu befüllen. Das Ventil 118 wird zu diesem Zeitpunkt geöffnet, um die Kammer 18, die Leitung 116 und den in Verbindung mit der Düse N stehenden Durchgang 100a zu reinigen. Nach dem Reinigen wird das Ventil 118 geschlossen, um das Fluid in der Kammer 18 vom Rest des Fluidsystems zu isolieren. Fluid zirkuliert weiterhin vom Behälter 22 durch die Wärmekammer 20 und zurück in den Behälter, um die Temperatur des Fluids in der Kammer 18 innerhalb der oben erwähnten, vorbestimmten Grenzen zu halten.
- Sobald sich die Temperatur des Fluids in der Kammer 18 auf einem gewählten Wert stabilisiert, wird das Ventil 118 wieder geöffnet und der Kolben 60 mit einer gewählten konstanten Geschwindigkeit vertikal nach oben in der Kammer 18 von der zurückgezogenen Position RP in Richtung auf die vorgeschobenen Position EP geschoben, wodurch ein Fluidvolumen in Richtung auf die Düse N in Bewegung versetzt wird, das dem Volumen des Kolbens 60 entspricht, das in die Kammer 18 bewegt wurde. Das Absperrventil 44 verhindert ein Rückströmen des Fluids in die Wärmekammer 20 während sich der Kolben 60 bewegt. Durch die Düse abgegebenes Fluid fließt von der Kammer 120 durch die Leitung 126 ab.
- Nach dem Prüfvorgang werden die Halterungen 100 und 102 voneinander getrennt, wodurch der Kolben 122 die geprüfte Düse N aus der Kammer 120 auswerfen kann.
- Das aus der Kammer 18 bewegte Fluidvolumen entspricht dem zusätzlichen Kolbenvolumen, das in die Kammer 18 bewegt wird, d.h. dem Volumen des Kolbens in der Kammer 18 in der vorgeschobenen Position EP abzüglich des Volumens des Kolbens in der zurückgezogenen Position RP. Da die Geschwindigkeit, mit der sich der Kolben 60 bewegt, präzise vom Motor 74 gesteuert und über den Präzisions-Positionsenkoder 76 angezeigt wird, und da das Nettovolumen des formstabilen Kolbens 60 in der Kammer 18 genau bekannt ist, kann die volumetrische Fluiddurchflußrate an der Düse N leicht und präzise ermittelt werden. Die volumetrische Fluiddurchflußrate an der Düse N kann unter Berücksichtigung des gemessenen spezifischen Gewichts des der Kammer 18 zugeführten Fluids in eine Massendurchflußrate umgewandelt werden.
- Ein nicht dargestelltes Gewicht/Zeit-Wägesystem, das einen Fluidsammelbehälter auf einer elektronischen Präzisionswaage umfaßt, sammelt das von der Düse N über einen vorgegebenen Zeitraum hinweg abgegebene Fluid, um die Massendurchflußrate (d.h. Pfund pro Stunde) durch die Düse N zu messen. Die gemessene Massendurchflußrate läßt erkennen, ob die bestimmte Düse die vorbestimmten Massendurchflußstandards zur Emissionskontrolle von Kraftstoffeinspritzdüsen für Dieselmotoren erfüllt.
- Das dargelegte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen durchflußerzeugenden Apparats bietet einen Präzisionsfluiddurchflußstandard für hochpräziße Durchflußprüfverfahren für Düsen N. Darüber hinaus erfordert der Apparat lediglich regelmäßige passive Eichung, wobei die Genauigkeit des volumenmäßigen Ausstoßes von Fluid aus der Kammer 18 durch das Sammeln einer Volumeneinheit des ausgestoßenen Fluids in einem standardisierten Behälter überprüft wird, und wobei die Genauigkeit der Geschwindigkeit des Servomotors durch das überwachen des Frequenzausgangssignales des Positionsenkoders überprüft wird, während der Servomotor mit gleichbleibender Geschwindigkeit läuft.
- Wenngleich der erfindungsgemäße Apparat nach der obigen Beschreibung dazu dient, eine volumenkonstante Fluiddurchflußrate an der zu prüfenden Düse N zu erzeugen, so ist die Erfindung hierauf doch nicht begrenzt. Sie kann vielmehr auch Verwendung finden, um eine variable Durchflußrate an der Auslaßöffnung 18a zu erzeugen, wie dies erforderlich ist, um einen konstanten Druckabfall über der Düse N zu erzeugen. Bei dieser Einsatzart wird der Motor 74 zum Antrieb des Kolbens 60 mit variabler Geschwindigkeit in der Kammer 18 gesteuert, was erforderlich ist, um einen gewünschten konstanten Fluiddruck an der Auslaßöffnung 18a und damit über der Kraftstoffeinspritzdüse N zu erzeugen. Einer oder mehrere (nicht dargestellte) Drucksensoren können an der Halterung 100 angeordnet sein, um den Druck an der Düse N zu erfassen und ein Rücklaufsignal zur Geschwindigkeitsregulierung des Motors und damit des Kolbens 60 zu erzeugen, wodurch ein im wesentlichen konstanter Druck über der Düse N erzielt wird.
- Der Einsatz des Apparats zur Erzeugung eines konstanten Druckes an der Auslaßöffnung 18a ist auch beim Prüfen eines fertigen Produkts auf Lecks sinnvoll. Beispielsweise kann der Apparat beim Prüfen eines Kurbelkastens eines Verbrennungsmotors auf Lecks Verwendung finden, um den Fluiddruck im Kurbelkasten konstant zu halten, während die Auslaufrate durch kontinuierliche Messung der Geschwindigkeit des Servomotors 74 ermittelt wird. Auf diese Weise kann die Auslaufrate unmittelbar bestimmt werden.
- Die vorliegenden Darlegungen sind typisch für derzeit bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung. Sie dienen jedoch der Veranschaulichung, nicht der Einschränkung. Der Schutzbereich der Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche definiert.
Claims (12)
1. Durchflußprüfapparat für Kraftstoffeinspritzdüsen,
enthaltend einen flüssigkeitsdurchflußerzeugenden
Präzisionsapparat, mit
a) einem Zylinder mit einer Seitenwand und zwei
Abschlußwänden zur Bildung einer Fluidkammer mit
einem Fluidauslaß;
b) einem Kolben, der abgedichtet in einer Abschluß
wand aufgenommen und teilweise in der Kammer für
eine Relativbewegung gegenüber der Kammer
untergebracht ist, um eine Fluidvolumeneinheit durch
den Fluidauslaß zu bewegen, die dem Anstieg des
Kolbenvolumens innerhalb der Kammer entspricht,
wobei der Kolben fest und von im wesentlichen
konstantem Querschnitt über seine Länge ist,
nicht mit der Seitenwand in Berührung kommt und
aus Material gefertigt ist, das im wesentlichen
gegenüber Temperatur- und Durckveränderungen des
Fluids in der Kammer unempfindlich ist, wodurch
er im wesentlichen formstabil ist;
c) eine Vorrichtung zum Bewegen des Kolbens relativ
zum Zylinder zum Ausstoßen von Fluids durch den
Fluidauslaß;
und mit Halterungseinrichtungen, um eine zu prüfende
Kraftstoffeinspritzdüse in Verbindung mit dem Auslaß
zur Aufnahme des vom Kolben durch den Auslaß
versetzten Fluids zu halten.
2. Apparat nach Anspruch 1, wobei der Kolben eine
feste, längliche Stange enthält, die über ihre Länge
einen im wesentlichen konstanten Querschnitt
aufweist.
3. Apparat nach Anspruch 1, wobei das Material, aus dem
der Kolben gefertigt ist, ein Metallkarbid ist.
4. Apparat nach Anspruch 3, wobei das Metallkarbid
Wolframkarbid ist.
5. Apparat nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung zur
relativen Bewegung des Zylinders zum Kolben einen
Motor umfaßt, der mit dem Kolben verbunden ist, um
den Kolben mit einer konstanten oder einer variablen
Geschwindigkeit anzutreiben.
6. Apparat nach Anspruch 5, enthaltend eine
Vorrichtung, die mit dem Motor in Wirkverbindung steht, um
die Kolbengeschwindigkeit zu messen.
7. Apparat nach Anspruch 1, wobei der Zylinder aufrecht
steht und eine obere Abschlußwand enthält, und wobei
der Fluidauslaß in der oberen Abschlußwand
vorgesehen ist und eine nach oben sich verjüngende Öffnung
aufweist.
8. Apparat nach Anspruch 1, enthaltend eine Einrichtung
zum Bestimmen des Umfangs der Bewegung in den
Zylinder hinein.
9. Apparat nach Anspruch 1, enthaltend eine
Einlaßeinrichtung zur Zuführung von Fluid in die Kammer.
10. Apparat nach Anspruch 9, wobei die Einlaßeinrichtung
eine Ringkammer enthält, die die Fluidkammer umgibt
und die mit einer Fluidquelle sowie der Fluidkammer
in Verbindung steht.
11. Apparat nach Anspurch 1, wobei diese Vorrichtung es
gestattet, den Kolben so weit in den Zylinder
hineinzubewegen, daß eine genau bestimmte
Fluidvolumeneinheit durch den Fluidauslaß hinausbewegt wird.
12. Apparat nach Anspruch 1, wobei diese Vorrichtung die
Bewegung des Kolbens innerhalb der Kammer in einer
Geschwindigkeit gestattet, die genügt, um das Fluid
durch den Auslaß mit einer genauen Durchflußrate zu
bewegen.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/686,165 US5226311A (en) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | Fluid flow generating apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE69204720D1 DE69204720D1 (de) | 1995-10-19 |
DE69204720T2 true DE69204720T2 (de) | 1996-02-22 |
Family
ID=24755175
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE69204720T Expired - Fee Related DE69204720T2 (de) | 1991-04-16 | 1992-04-14 | Durchfluss-Test-Apparat für Injektoren. |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5226311A (de) |
EP (1) | EP0509455B1 (de) |
CA (1) | CA2065975A1 (de) |
DE (1) | DE69204720T2 (de) |
ES (1) | ES2077906T3 (de) |
GB (1) | GB2254895B (de) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB9121988D0 (en) * | 1991-10-16 | 1991-11-27 | Lucas Hartridge Limited | Volumetric metering equipment |
DE4433543C1 (de) * | 1994-09-20 | 1995-12-21 | Sonplas Gmbh Planung Montage U | Verfahren zur Einstellung und Überprüfung des Durchflusses bei Ventilen |
US5895844A (en) * | 1997-05-29 | 1999-04-20 | Outboard Marine Corporation | Precise fuel flow measurement with modified fluid control valve |
DE19744358A1 (de) * | 1997-10-08 | 1999-04-15 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung und Verfahren zur Kalibrierung von hydraulischen Durchflußmeßsystemen |
DE10150786C2 (de) * | 2001-10-15 | 2003-08-07 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Einstellen von Injektoren |
US7080550B1 (en) * | 2003-08-13 | 2006-07-25 | Cummins Inc. | Rate tube measurement system |
US7207418B2 (en) * | 2003-10-27 | 2007-04-24 | Cinetic Automation Corporation | Oil fill machine |
DE102008044206A1 (de) * | 2008-12-01 | 2010-06-02 | Zf Friedrichshafen Ag | Verfahren zur dynamischen Ölbefüllung eines Getriebes für Kraftfahrzeuge und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
JP4911199B2 (ja) * | 2009-06-17 | 2012-04-04 | 株式会社デンソー | 燃料状態検出装置 |
DE102009056289B4 (de) * | 2009-11-30 | 2012-12-20 | Continental Automotive Gmbh | Klassierverfahren eines Injektors, Kalibrierverfahren eines Kennfelds eines Injektors sowie Prüfstandvorrichtung eines Injektors |
US11465247B2 (en) * | 2019-06-21 | 2022-10-11 | Raytheon Technologies Corporation | Fuel feed passages for an attritable engine |
Family Cites Families (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2857759A (en) * | 1958-10-28 | kiene | ||
US2756679A (en) * | 1952-02-18 | 1956-07-31 | Meader Campling William | Reciprocating pumps |
GB870828A (en) * | 1958-05-21 | 1961-06-21 | Goetaverken Ab | Improvements in devices for testing spraying nozzles, particularly nozzles for fuel injection valves of internal combustion engines |
US3404606A (en) * | 1961-03-29 | 1968-10-08 | Papst Hermann | Piston ring for internal combustion engines |
US3267719A (en) * | 1964-10-08 | 1966-08-23 | Astra Corp | Controlled clearance piston gage |
GB1117198A (en) * | 1965-06-15 | 1968-06-19 | Kobe Steel Ltd | A system and apparatus for producing and maintaining a reference pressure in a vessel |
FR1503688A (fr) * | 1966-10-10 | 1967-12-01 | Procédé et appareil permettant de débiter ou de prélever plusieurs fois simultanément un volume déterminé de fluide | |
FR1520700A (fr) * | 1967-03-01 | 1968-04-12 | Desgranges & Huot | Perfectionnements aux dispositifs pour étalonner les manomètres |
DE1937072C3 (de) * | 1968-07-25 | 1979-04-26 | Jean Louis Neuilly- Sur-Seine Hauts-De-Seine Gratzmuller (Frankreich) | Pumpenaggregat mit Radialkolbenpumpe |
US4041778A (en) * | 1976-09-08 | 1977-08-16 | Fuji Shoten Co. Ltd. | Fuel injection valve testing apparatus |
DE2741803C2 (de) * | 1977-09-16 | 1984-10-04 | Wilhelm Hedrich Vakuumanlagen GmbH und Co KG, 6332 Ehringshausen | Vorrichtung zum Fördern und/oder Dosieren flüssiger bis hochviskoser Medien |
DE2820542A1 (de) * | 1978-05-11 | 1979-11-22 | Bosch Gmbh Robert | Pruefeinrichtung fuer einspritzpumpen |
US4203465A (en) * | 1979-03-27 | 1980-05-20 | General Motors Corporation | Precision pressure control valve |
AR225903A1 (es) * | 1979-05-11 | 1982-05-14 | Lucas Industries Ltd | Dispositivo para inyeccion de combustible |
GB2076162B (en) * | 1980-05-16 | 1984-05-31 | Hartridge Leslie Ltd | A flowmeter |
DE3122091C1 (de) * | 1981-06-03 | 1982-12-16 | Saphirwerk, Industrieprodukte AG Nidau, 2560 Nidau | Tauchkolbenpumpe |
GB2102304B (en) * | 1981-07-22 | 1984-11-07 | Hamblin Michael J | Fluid pressure device for purifying brine |
JPS58138281A (ja) * | 1982-02-09 | 1983-08-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 外圧を受けるポンプ |
FR2536471B1 (fr) * | 1982-11-19 | 1987-06-12 | Binoche Michel | Pompe pour debiter plusieurs produits differents dans des proportions bien definies |
US4625544A (en) * | 1985-04-26 | 1986-12-02 | Shell Oil Company | Determining saturation and permeability using mercury capillary pressure curves |
US4808092A (en) * | 1986-01-08 | 1989-02-28 | Saphirwerk Industrieprodukte | Precision reciprocating metering pump |
US4864866A (en) * | 1988-04-11 | 1989-09-12 | Hardy Raymond D | Mechanical property testing machine |
-
1991
- 1991-04-16 US US07/686,165 patent/US5226311A/en not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-04-14 ES ES92106442T patent/ES2077906T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1992-04-14 DE DE69204720T patent/DE69204720T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-04-14 EP EP92106442A patent/EP0509455B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-04-14 CA CA002065975A patent/CA2065975A1/en not_active Abandoned
- 1992-04-15 GB GB9208307A patent/GB2254895B/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2065975A1 (en) | 1992-10-17 |
GB9208307D0 (en) | 1992-06-03 |
GB2254895B (en) | 1994-11-23 |
DE69204720D1 (de) | 1995-10-19 |
EP0509455A1 (de) | 1992-10-21 |
ES2077906T3 (es) | 1995-12-01 |
EP0509455B1 (de) | 1995-09-13 |
GB2254895A (en) | 1992-10-21 |
US5226311A (en) | 1993-07-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0995099B1 (de) | Messeinrichtung und verfahren zur messung der gasbeladung von flüssigen kunststoffkomponenten | |
DE3850688T2 (de) | Flüssigkeitsversorgungssystem mit Kompensation des Flussdefizits. | |
DE3119944C2 (de) | ||
DE2555156C3 (de) | Hochdruck-Mischkopf | |
DE69204720T2 (de) | Durchfluss-Test-Apparat für Injektoren. | |
DE19836961C2 (de) | Sprühverteilungsmeßgerät und zugehöriges Verfahren | |
EP0703362B1 (de) | Verfahren zur Einstellung und Überprüfung des Durchflusses bei Ventilen | |
DE2649592A1 (de) | Fluessigkeitschromatographiesystem | |
DE2649593A1 (de) | Fluessigkeitschromatographie-system | |
DE2649539A1 (de) | Fluessigkeitschromatographie-system | |
DD297246A5 (de) | Pruefstand zur feststellung der mechanischen ermuedung von motorzylinderkoepfen | |
DE102005051293B4 (de) | Vorrichtung zum Messen einer Durchsatzrate und Verfahren dafür | |
DE2401202A1 (de) | Geraet zur lieferung eines nach einem vorher bestimmten gesetz in der zeit variablen druckes | |
DE19700304C1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Einstellung des Durchflusses von Bauteilöffnungen | |
DE69211858T3 (de) | Volumetrisches dosiergerät | |
DE2914750C2 (de) | ||
EP0806238A1 (de) | Vorrichtung zum Fördern dosierter Mengen mindestens zweier fliessfähiger Komponenten einer reaktiven Masse | |
DE69724431T2 (de) | Befüllvorrichtung | |
DE3421581C3 (de) | Vorrichtung für die dosierte Abgabe von mehreren Teilmengen zähflüssiger Stoffe, wie Gießharz | |
DE3803419C2 (de) | ||
DE3307243C2 (de) | ||
EP0628390B1 (de) | Dosier- und Förderpumpe und Verwendung einer solchen Pumpe in einer Anlage zur Herstellung eines Giessharzkörpers | |
EP0205056B1 (de) | Vorrichtung zur Regelung der Durchflussmenge | |
DE3241108A1 (de) | Vorrichtung fuer die dosierte abgabe von teilmengen zaehfluessiger stoffe, wie giessharz | |
DE10064509C2 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Kalibrieren von Wegsensoren, sowie Vorrichtung zum Messen der Einspritzmenge von Einspritzsystemen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: ASSEMBLY TECHNOLOGY & TEST,INC.(N.D.GES.D.STAATES |
|
8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: REHBERG UND KOLLEGEN, 37085 GOETTINGEN |