AT510462B1 - Verfahren zum überprüfen und instandsetzen eines kraftstoffinjektors - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren zum Überprüfen und Instandsetzen einesInjektors (1) zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraumeiner Brennkraftmaschine, wobei der Injektor (1) eine Düse(3), eine Drosselplatte (4) und ein Steuerventil (5) sowieeine Düsenspannmutter (6) aufweist, die die genannten Teilezusammenhält und mit welcher die genannten Teile an einemInjektorkörper (7) des Injektors (1) befestigt sind, werdendie Funktionskomponenten Düse (3), Drosselplatte (4) undSteuerventil (5) vom Injektorkörper (7) getrennt, ein demVerbinden der Funktionskomponenten (3,4,5) mit einem Prüfstanddienendes Anschlussstück (8) mit Hilfe der Düsenspannmutter(6) mit den Funktionskomponenten (3,4,5) zu einemInjektormodul (2) verschraubt und das Injektormodul (2) aneinen Prüfstand angeschlossen und einer Überprüfung und danachggf. einer Instandsetzung unterzogen.

Description

österreichisches Patentamt AT510 462B1 2014-04-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen und Instandsetzen eines Injektors zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine, wobei der Injektor eine Düse, eine Drosselplatte und ein Steuerventil sowie eine Düsenspannmutter aufweist, die die genannten Teile zusammenhält und mit welcher die genannten Teile an einem Injektorkörper des Injektors befestigt sind.

[0002] Bei servogesteuerten Injektoren für Brennkraftmaschinen, insbesondere in modularen Common-Rail-Einspritzsystemen, erfolgt die Steuerung der Einspritzung mit Hilfe eines elektronisch angesteuerten Steuer- bzw. Servoventils. Das Steuerventil steuert den Abfluss von Kraftstoff aus dem Steuerraum einer Einspritzdüse, der die hydraulische Betätigung einer Einspritzdüse realisiert. Unter modularen Common-Rail- Einspritzsystemen versteht man Einspritzsysteme, die vorrangig bei besonders großen Motoren zum Einsatz gelangen, bei welchen die einzelnen Injektoren unter Umständen in erheblichem Abstand voneinander angebracht sind, sodass die alleinige Verwendung eines gemeinsamen Rails für die Injektoren nicht sinnvoll ist. Bei solchen Motoren ist es daher vorgesehen, jedem einzelnen Injektor einen eigenen Hochdruckraftstoffspeicher zuzuordnen, der in den Injektor integriert ist. Eine solche Bauweise wird als modularer Aufbau bezeichnet, da jeder einzelne Injektor über seinen eigenen Hochdruckraftstoffspeicher verfügt und somit als eigenständige Injektoreinheit eingesetzt werden kann. Unter einem Hochdruckkraftstoffspeicher ist hierbei nicht eine gewöhnliche Leitung zu verstehen, sondern es handelt sich bei einem Hochdruckkraftstoffspeicher um ein druckfestes Gefäß mit einer Zu- und einer Ableitung, dessen Durchmesser im Vergleich zu den Hochdruckleitungen erheblich vergrößert ist, damit aus dem Hochdruckkraftstoffspeicher eine gewisse Einspritzmenge abgegeben werden kann, ohne dass es zu einem sofortigen Druckabfall kommt, wie dies der Fall wäre, wenn die Einspritzmenge aus einer gewöhnlichen Hochdruckleitung entnommen würde.

[0003] Die modularen Injektoren, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht, weisen neben dem im Injektorkörper integrierten Hochdruckkraftstoffspeicher eine Funktionsgruppe auf, die aus einer Düse, einer Drosselplatte und einem Steuerventil als Funktionskomponenten besteht, die mit einer Düsenspannmutter mit dem Injektorkörper verschraubt werden. Die Einspritzcharakteristik eines Injektors wird dabei ausschließlich durch die Toleranzlagen der oben beschriebenen Funktionskomponenten beeinflusst. Um sicherzustellen, dass die Einspritzmenge der einzelnen Injektoren in einem sehr engen Toleranzband verläuft, reicht es oft nicht aus, dass Düse, Drosselplatte und Servoventil in einer engen Toleranz hergestellt werden. Vielfach werden diese drei Funktionskomponenten mit bestimmten Merkmalen gezielt zueinander gepaart bzw. einzelne Eigenschaften erst gezielt hergestellt bzw. eingestellt, nachdem die anderen Funktionskomponenten auf ihre funktionskritischen Merkmale vermessen wurden. Damit ein Injektor in einem sehr engen Toleranzband arbeitet, ist also die richtige Kombination von Düse, Drosselplatte und Servo- bzw. Steuerventil entscheidend.

[0004] Für die Erstauslieferung werden die Injektoren bei der Erstmontage komplett verschraubt und an sehr aufwendig geeichten Prüfständen funktionsgeprüft. Injektoren, die außerhalb der festgelegten Toleranzgrenzen liegen, werden wieder zerlegt, ein oder mehrere Funktionskomponenten werden ausgetauscht, die Injektoren wieder verschraubt und neuerlich geprüft. Nach einer bestimmten Betriebszeit am Motor ist es weiters regelmäßig vorgesehen, dass die Injektoren gereinigt und zerlegt werden, die Funktionskomponenten je nach Bedarf erneuert und anschließend die kompletten Injektoren wie im Erstauslieferungsfall montiert und funktionsgeprüft werden. In beiden Fällen muss bei den bisher bekannten Überprüfungs- und Instandsetzungsverfahren neben den relativ leichten und kleinen Funktionskomponenten jeweils am Herstellungsort der Injektoren auch mit den teilweise sehr schweren Injektorkörpern, die mitunter 10 kg und mehr wiegen, hantiert werden. Im Falle der Instandsetzung müssen die gesamten Injektoren mit den Hochdruckkraftstoffspeichern gesammelt und an eine zentrale Stelle transportiert werden, wo sie repariert werden können. 1 /6 österreichisches Patentamt AT510 462 B1 2014-04-15 [0005] In der WO 2005/108772 wird ein Verfahren zur Herstellung eines Injektors offenbart, bei dem zwei Baugruppen, die jeweils Funktionskomponenten enthalten, in Abhängigkeit von Kennwerten einander zugeordnet und zusammengebaut werden.

[0006] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass zur Einstellung und Instandsetzung der Funktionskomponenten, die die Einspritzcharakteristik des jeweiligen Injektors bestimmen, das Hantieren mit den schweren und unhandlichen Speichern vermieden werden kann.

[0007] Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren daher dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionskomponenten Düse, Drosselplatte und Steuerventil vom Injektorkörper getrennt werden, ein dem Verbinden der Funktionskomponenten mit einem Prüfstand dienendes Anschlussstück mit Hilfe der Düsenspannmutter mit den Funktionskomponenten zu einem Injektormodul verschraubt wird und das Injektormodul an einen Prüfstand angeschlossen und einer Überprüfung und danach ggf. einer Instandsetzung unterzogen wird. Dadurch, dass der Injektorkörper von den Funktionskomponenten getrennt werden kann, kann der Injektorkörper an der Brennkraftmaschine verbleiben, während die Funktionskomponenten unabhängig von diesem einer Überprüfung und ggf. einer Wartung unterzogen werden können, wobei mit geringem Aufwand auch bereits voreingestellte neue Funktionskomponenten eines zweiten Injektormoduls auf einen Injektorkörper einer Brennkraftmaschine aufgesetzt werden können, sodass die Brennkraftmaschine mit nur geringem Montageaufwand erneut einsatzbereit ist. Eine bevorzugte Verfahrensweise sieht dazu vor, dass das Injektormodul in seine Einzelteile Anschlussstück, Steuerventil, Drosselplatte, Düse und Düsenspannmutter zerlegt wird und die neuen Funktionskomponenten Düse, Drosselplatte und Steuerventil mit der neuen Düsenspannmutter mit dem an der Brennkraftmaschine verbliebenen Injektorkörper zu einem neuen Injektor verschraubt werden. Das übrige Anschlussstück wird bevorzugt mit den demontierten Funktionskomponenten und der alten Düsenspannmutter verschraubt, zur Fertigungseinrichtung zurück gebracht und an einen Prüfstand angeschlossen, der die Anschlusssituation in der Brennkraftmaschine simuliert. Nach der Überprüfung und Instandsetzung wird das Injektormodul wieder zur Brennkraftmaschine zurücktransportiert und kann dort zum Tausch der Funktionskomponenten eines weiteren Injektors verwendet werden. Auf diese Weise wird die Instandsetzung erheblich vereinfacht, da nur die kleinen Funktionskomponenten zur Fertigungseinrichtung gebracht werden müssen, wodurch der Aufwand für den Transport sowie die Transportkosten bedeutend reduziert werden.

[0008] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Verfahren dahingehend weitergebildet, dass das Verschrauben des Anschlussstücks mit den Funktionskomponenten zu dem Injektormodul am Ort der Brennkraftmaschine erfolgt, dass das Injektormodul danach zu einem vom Ort der Brennkraftmaschine entfernten Prüfstand transportiert wird und die Funktionskomponenten überprüft werden, und dass die Instandsetzung der Funktionskomponenten in einer vom Ort der Brennkraftmaschine entfernten Fertigungseinrichtung erfolgt, ohne dass der Injektorkörper ebenfalls zur Fertigungseinrichtung transportiert wird. Prinzipiell dient das Anschlussstück dazu, eine Prüfung der Funktionskomponenten im so gebildeten Injektormodul unabhängig vom Injektorkörper an einem Prüfstand durchführen zu können sowie als Transportsicherung für die im Injektormodul befindlichen Funktionskomponenten.

[0009] In der Einbausituation an der Brennkraftmaschine werden die Funktionskomponenten Düse, Drosselplatte und Servoventil von der Düsenspannmutter am Injektorkörper fixiert. Nach dem Ausbau besteht somit die Gefahr, dass die Teile sich lockern bzw. bei Transport zur Instandsetzung verloren gehen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist daher bevorzugt dahingehend weitergebildet, dass das Anschlussstück derart in die Düsenspannmutter eingesetzt wird, dass die Düse, die Drosselplatte und das Steuerventil in der Düsenspannmutter festgehalten werden.

[0010] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

[0011] In Fig. 1 ist mit 1 ein erfindungsgemäßer Injektor bezeichnet, bei welchem die Funkti- 2/6 österreichisches Patentamt AT510 462 B1 2014-04-15 onskomponenten des Injektors in Form einer Düse 3, einer Drosselplatte 4 und eines Steuerventils 5 angeordnet sind, wobei die Funktionskomponenten mittels einer Düsenspannmutter 6 am Injektorkörper 7, der ein Speichervolumen enthält, fixiert sind.

[0012] Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Verschraubung zwischen Injektorkörper 7 und Düsenspannmutter 6 gelöst und die Funktionskomponenten 3, 4, 5 abgenommen. In der Folge werden die Funktionskomponenten 3, 4, 5 mittels der Düsenspannmutter 6 mit einem Anschlussstück 8 zu dem in Fig. 2 gezeigten Injektormodul 2 verbunden, welches zum Einen die Funktionskomponenten 3, 4, 5 während des Transports zur Überprüfung bzw. Instandsetzung in der Düsenspannmutter 6 festhält und zum Anderen an den Prüfstand zum Überprüfen der Funktionskomponenten 3, 4, 5 im Injektormodul 2 angeschlossen werden kann. 3/6

Claims (3)

1. österreichisches Patentamt AT510 462B1 2014-04-15 Patentansprüche 1. Verfahren zum Überprüfen und Instandsetzen eines Injektors zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine, wobei der Injektor eine Düse, eine Drosselplatte und ein Steuerventil sowie eine Düsenspannmutter aufweist, die die genannten Teile zusammenhält und mit welcher die genannten Teile an einem Injektorkörper des Injektors befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionskomponenten Düse (3), Drosselplatte (4) und Steuerventil (5) vom Injektorkörper (7) getrennt werden, ein dem Verbinden der Funktionskomponenten (3,4,5) mit einem Prüfstand dienendes Anschlussstück (8) mit Hilfe der Düsenspannmutter (6) mit den Funktionskomponenten (3,4,5) zu einem Injektormodul (2) verschraubt wird und das Injektormodul (2) an einen Prüfstand angeschlossen und einer Überprüfung und danach ggf. einer Instandsetzung unterzogen wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschrauben des Anschlussstücks (8) mit den Funktionskomponenten (3,4,5) zu dem Injektormodul (2) am Ort der Brennkraftmaschine erfolgt, dass das Injektormodul (2) danach zu einem vom Ort der Brennkraftmaschine entfernten Prüfstand transportiert wird und die Funktionskomponenten (3,4,5) überprüft werden, und dass die Instandsetzung der Funktionskomponenten (3,4,5) in einer vom Ort der Brennkraftmaschine entfernten Fertigungseinrichtung erfolgt, ohne dass der Injektorkörper (7) ebenfalls zur Fertigungseinrichtung transportiert wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussstück (8) derart mit der Düsenspannmutter (6) verschraubt wird, dass die Düse (3), die Drosselplatte (4) und das Steuerventil (5) in der Düsenspannmutter (6) festgehalten werden. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 4/6