BR112013000617B1 - bancada de testes para o teste de uma bomba de fluido e/ou de um injetor de fluido e processo para o resfriamento de um fluido de injeção em uma bancada de testes - Google Patents

bancada de testes para o teste de uma bomba de fluido e/ou de um injetor de fluido e processo para o resfriamento de um fluido de injeção em uma bancada de testes Download PDF

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Abstract

BANCO DE TESTES PARA BOMBAS DE FLUIDO E INJETORES DE FLUIDO. A presente invenção refere-se a um banco de testes (1) para o teste de uma bomba de fluido (4) e/ ou de um injetor de fluido (8) com um dispositivo de recepção de bombas de fluido 2, para a recepção de uma bomba de fluido (4); um dispositivo de recepção de injetor de fluido (6), para a recepção de um injetor de fluido (8); um condutor de fluido (5), que liga hidraulicamente o dispositivo de recepção de bombas de fluido (2) com o dispositivo de recepção do injetor de fluido (6), e na operação possibilita uma corrente de fluido da bomba de fluido (4) para o injetor de fluido (8); um circuito de resfriamento (9) fechado, através do qual um meio de resfriamento circula durante a operação; e com um primeiro trocador de calor (10), que é executado e está disposto no condutor de fluido (5), de tal modo que, durante a operação ele é atravessado pela corrente de fluido e pela corrente do meio de resfriamento, de tal modo que, é possível uma transmissão de calor entre a corrente de fluido e a corrente do meio de resfriamento.

Description

BANCADA DE TESTES PARA O TESTE DE UMA BOMBA DE FLUIDO E/OU DE UM INJETOR DE FLUIDO E PROCESSO PARA O RESFRIAMENTO DE UM FLUIDO DE INJEÇÃO EM UMA BANCADA DE TESTES Descrição
[001] A presente invenção refere-se a uma bancada de testes para bombas de fluido e injetores de fluido, em particular, bombas de combustível e injetores de combustível, com um dispositivo para o resfriamento de uma corrente de fluido em uma bancada de testes para bombas de fluido e injetores de fluido.
Estado da técnica
[002] Durante o teste de bombas de fluido, em particular, bombas de alta pressão de combustível, e injetores de fluido (injetores de combustível) como os que são empregados, por exemplo, em motores Diesel, em uma bancada de testes o fluido de injeção (óleo de teste) empregado para o teste é aquecido, e é necessário resfriar o fluido de injeção, a fim de compensar esse aquecimento. Para isso são conhecidos vários métodos.
[003] Em um processo conhecido, à bancada de testes é alimentada água encanada, que absorve o calor do fluido de injeção e deste modo resfria esse fluido. A água aquecida, em seguida, é conduzida para o esgoto.
[004] Em um processo alternativo, o fluido de injeção é resfriado através de um resfriador de ar e o calor é fornecido ao ar ambiente.
Divulgação da invenção
[005] Uma tarefa da invenção é preparar um dispositivo e um processo, que possibilitem um resfriamento aperfeiçoado do fluido de injeção empregado em uma bancada de testes para bombas de fluido e injetores de fluido.
[006] Uma bancada de testes de acordo com a invenção, para o teste de bombas de fluido e injetores de fluido tem um dispositivo de recepção de bombas de fluido, que é executado para a recepção de uma bomba de fluido a ser testada, um dispositivo de recepção de injetor de fluido, que é executado para a recepção de um injetor de fluido e um condutor de fluido, que liga hidraulicamente o dispositivo de recepção de bombas de fluido com o dispositivo de recepção do injetor de fluido, de tal modo que, na operação é possibilitada uma corrente de fluido da bomba de fluido para o injetor de fluido. Além disso, uma bancada de testes de acordo com a invenção apresenta um circuito de resfriamento fechado, através do qual um meio de resfriamento fluido circula durante a operação, e um primeiro trocador de calor, que é executado e está disposto no condutor de fluido, de tal modo que, durante a operação ele é atravessado pela corrente de fluido no condutor de fluido, e pela corrente do meio de resfriamento, que circula no circuito de resfriamento, de tal modo que, é possível uma transferência de calor entre o fluido e o meio de resfriamento.
[007] Em um processo de acordo com a invenção para o resfriamento de um fluido em uma bancada de testes para bombas de fluido e injetores de fluido, um meio de resfriamento fluido circula através de um circuito de resfriamento fechado. A corrente de fluido a ser resfriada e o meio de resfriamento circulante são conduzidos através de um primeiro trocador de calor, de tal modo que, uma transferência de calor ocorre entre o fluido e o meio de resfriamento.
[008] O emprego de um meio de resfriamento fluido possibilita uma alta potência de resfriamento, em particular, uma potência de resfriamento mais alta que a potência que é possível através de um resfriamento de ar.
[009] Pelo fato de que, o circuito de resfriamento é fechado, o processo de acordo com a invenção e uma bancada de testes de acordo com a invenção podem ser operados de modo benéfico ao meio ambiente e com baixo custo, uma vez que o meio de resfriamento é empregado repetidamente e não é consumido. Além disso, um processo de acordo com a invenção e uma bancada de testes de acordo com a invenção podem ser operados independentemente de uma conexão de água, de tal modo que, as possibilidades de emprego da bancada de testes são ampliadas.
[0010] Em uma forma de execução o circuito de resfriamento fechado é combinado com um resfriamento de água externo. O resfriamento de água externo no caso de carga de pico, isto é, alta demanda de resfriamento pode ser ativada, a fim de apoiar o circuito de resfriamento fechado. Assim, o circuito de resfriamento fechado pode ser dimensionado menor e mais em conta, uma vez que ele não precisa ser executado, a fim de poder disponibilizar também um resfriamento suficiente no caso de carga de pico.
[0011] Em uma forma de execução de uma bancada de testes de acordo com a invenção, no circuito de resfriamento está disposto um segundo trocador de calor, que é apropriado para dissipar o calor do meio de resfriamento. Por meio de um segundo trocador de calor, o meio de resfriamento pode ser resfriado de modo efetivo, a fim de dissipar o calor do meio de resfriamento.
[0012] Em uma forma de execução o meio de resfriamento é fluido. Um meio de resfriamento fluido é fácil de manejar e possibilita um resfriamento bom e uniforme do fluido de injeção.
[0013] Em uma forma de execução o meio de resfriamento contém água. A água é um meio de resfriamento barato e eficiente, que em caso de necessidade pode ser facilmente pós-resfriado, e pode ser descartado sem problemas.
[0014] Em uma forma de execução o circuito de resfriamento está equipado com uma unidade de refrigeração de água. Uma unidade de refrigeração de água de uso comercial possibilita um resfriamento simples, eficiente e de custos mais em conta do meio de resfriamento.
[0015] Em uma forma de execução a bancada de testes apresenta, pelo menos, um sensor de temperatura de fluido, que é executado a fim de medir a temperatura do fluido de injeção. Em particular, pelo menos, um sensor de temperatura de fluido está disposto a montante e/ou a jusante do primeiro trocador de calor, a fim de medir a temperatura do fluido de injeção antes e/ou depois da passagem do primeiro trocador de calor. Por meio de um sensor de temperatura de fluido desse tipo, a temperatura do fluido de injeção pode ser monitorada de modo efetivo.
[0016] Em uma forma de execução, no circuito de resfriamento está previsto, pelo menos, um sensor de temperatura do meio de resfriamento, a fim de medir a temperatura do meio de resfriamento.
[0017] Em uma forma de execução, no circuito de resfriamento está disposta, pelo menos, uma válvula, que é executada a fim de regular a corrente do meio de resfriamento através do circuito de resfriamento.
[0018] Em uma forma de execução está previsto um controle, que está ligado eletricamente com a válvula, e é executado a fim de regular a corrente do meio de resfriamento no circuito de resfriamento, através do controle da válvula.
[0019] De preferência, o controle está ligado com, pelo menos, um sensor de temperatura de fluido e/ou um sensor de temperatura do meio de resfriamento, a fim de regular a corrente do meio de resfriamento em função da temperatura do fluido de injeção e/ou do meio de resfriamento.
[0020] Por meio de um controle desse tipo, a temperatura do fluido de injeção pode ser ajustada para um valor desejado para o respectivo processo de teste. Deste modo, a exatidão e a capacidade de reprodução dos resultados do processo de teste podem ser aperfeiçoadas.
[0021] A invenção será esclarecida em detalhes a seguir, com auxílio da figura anexa.
[0022] A figura mostra uma vista esquemática de uma bancada de testes de acordo com a invenção, que é executada para o teste de bombas de fluido e injetores de fluido.
[0023] Uma bancada de testes 1 de acordo com a invenção apresenta um dispositivo de recepção de bombas de fluido 2, que é executado para a recepção de uma bomba de fluido 4 a ser testada.
[0024] Além disso, uma bancada de testes de acordo com a invenção apresenta um dispositivo de recepção do injetor de fluido 6, que é executado para a recepção de um injetor de fluido 8 a ser testado.
[0025] O dispositivo de recepção de bombas de fluido 2 e o dispositivo de recepção do injetor de fluido 6 são executados de tal modo que, uma bomba de fluido 4 a ser testada e um injetor de fluido 8 a ser testado são ligados entre si hidraulicamente através de um reservatório de pressão 30 e um condutor de fluido 5, quando uma bomba de fluido 4 no dispositivo de recepção de bombas de fluido 2 e um injetor de fluido 8 no dispositivo de recepção do injetor de fluido 6 se encontram no estado de operação (estado de teste).
[0026] Para o teste da bomba de fluido 4 e/ou do injetor de fluido 8, a bomba de fluido 4 é controlada por um controle não mostrado na figura, de tal modo que, ela transporta o fluido de injeção de uma linha de alimentação de fluido 3, que está ligada com um tanque não mostrado na figura, com pressão aumentada para o reservatório de pressão 30
[0027] A pressão do fluido no reservatório de pressão 30 pode ser medida através de, pelo menos, um sensor de pressão 32 disposto no reservatório de pressão 30, e pode ser ajustada para o valor desejado através do controle de uma válvula de ajuste de pressão 34, através da qual o fluido excedente do reservatório de pressão 30 pode ser reconduzido para o tanque 10 não mostrado, com alta precisão.
[0028] O reservatório de pressão 30 está ligado hidraulicamente com o injetor de fluido 8 a ser testado a fim de alimentar o fluido que está sob pressão para o injetor de fluido 8 durante a operação.
[0029] O fluido fornecido na operação (de teste) pelo injetor de fluido 8 é coletado por um dispositivo de coleta 24, e através de um condutor de retorno 26, no qual está disposta uma unidade de medição de fluido 40 executada para a medição da quantidade de fluido que flui através do condutor de retorno 26, é conduzido de volta para o tanque não mostrado. A unidade de medição de fluido 40 está ligada com uma unidade de avaliação e de exposição 42, que é executada a fim de avaliar e indicar a quantidade de fluido medida, ou de transmitir a um aparelho de diagnóstico.
[0030] Adicionalmente o reservatório de pressão 30 está ligado hidraulicamente com a unidade de medição de fluido 40 através de um condutor de desvio 38, que pode ser fechado por meio de uma válvula de desvio 36. Para o teste do injetor de fluido 8, a válvula de desvio 36 é fechada. A fim de testar a bomba de fluido 4, a válvula de desvio 36 é aberta, e o injetor de fluido 8 não é controlado, de tal modo que a unidade de medição de fluido 40 mede a quantidade de fluido transportada através da bomba de fluido 4.
[0031] No condutor de fluido 5, entre a bomba de fluido 4 e o injetor de fluido 8 está disposto um primeiro trocador de calor 10, de tal modo que, ele é atravessado pelo fluido de injeção no condutor de fluido 5.
[0032] A bancada de testes 1 apresenta um circuito de resfriamento 9 fechado, com um segundo trocador de calor 12. O circuito de resfriamento 9 é executado de tal modo que, durante a operação do circuito de resfriamento 9, um meio de resfriamento flui através do circuito de resfriamento 9 e em particular, através do primeiro trocador de calor 10, que ocorre uma transferência de calor do fluido de injeção que flui através do condutor de fluido para o meio de resfriamento que flui através do circuito de resfriamento 9. Durante a operação, o meio de resfriamento que flui através do circuito de resfriamento 9 absorve o calor do fluido de injeção, que flui através do condutor de fluido 5, e a temperatura do fluido de injeção é reduzida no condutor de fluido 5.
[0033] O meio de resfriamento flui no circuito de resfriamento 9 através de um segundo trocador de calor 12, que é, por exemplo, parte de uma unidade de refrigeração de água, e fornece ali o calor absorvido. No circuito de resfriamento 9 está previsto adicionalmente uma bomba do meio de resfriamento 22, que apoia o fluxo do meio de resfriamento através do circuito de resfriamento 9. O circuito de resfriamento 9 é fechado, de preferência, completamente, de tal modo que na operação nenhum meio de resfriamento é consumido. O meio de resfriamento contém, de preferência, água, que é um meio de resfriamento efetivo, barato e fácil de ser adquirido, e pode ser descartado sem problemas.
[0034] Em caso de necessidade, também podem ser empregados outros meios de resfriamento fluidos. Em particular, podem ser empregados meios de resfriamento com uma capacidade térmica mais alta e/ou um ponto de ebulição mais alto que a água. De modo alternativo ou adicional, o circuito de resfriamento 9 pode ser fechado à prova de pressão, a fim de aumentar o ponto de ebulição do meio de resfriamento.
[0035] No circuito de resfriamento 9 estão previstos um sensor de temperatura do meio de resfriamento 16 e uma válvula do meio de resfriamento 18, a fim de medir a temperatura do meio de resfriamento no circuito de resfriamento 9, ou regular o fluxo do meio de resfriamento através do circuito de resfriamento 9.
[0036] No condutor de fluido 5 está previsto um sensor de temperatura de fluido 14 a montante do primeiro trocador de calor 10, a fim de medir a temperatura do fluido de injeção no condutor de fluido 5 a jusante do primeiro trocador de calor 10, isto é, entre o primeiro trocador de calor 10 e o injetor de fluido 8. De modo alternativo ou adicional, um sensor de temperatura de fluido 14 pode ser disposto entre a bomba de fluido 4 e o primeiro trocador de calor 10, a fim de medir a temperatura do fluido de injeção antes da entrada no primeiro trocador de calor 10.
[0037] O sensor de temperatura de fluido 14, o sensor de temperatura do meio de resfriamento 16 e a válvula do meio de resfriamento 18 estão ligados eletricamente com um controle 20. O controle 20 é executado a fim de medir a válvula do meio de resfriamento 18 e eventualmente a bomba do meio de resfriamento 22, em função das temperaturas medidas pelos sensores de temperatura 14, 16, e de uma temperatura nominal predeterminada, que deve ter o fluido de injeção durante a entrada no injetor de fluido 8.
[0038] Assim, a temperatura do fluido de injeção no condutor de fluido 5 pode ser ajustada através do controle da válvula do meio de resfriamento 18, e eventualmente da bomba do meio de resfriamento 22, para um valor desejado para o respectivo processo de teste. A exatidão e a capacidade de reprodução dos resultados do processo de teste, deste modo, podem ser aperfeiçoadas. Em particular, por meio do controle apropriado da válvula do meio de resfriamento 18, e eventualmente da bomba do meio de resfriamento 22 pode ser ajustada uma temperatura constante do fluido de injeção.
[0039] Em um exemplo de execução não mostrado, o controle também pode atuar adicionalmente sobre o segundo trocador de calor 12, a fim de regular a temperatura do meio de resfriamento no circuito de resfriamento 9. Pode estar previsto um ventilador 28, o qual produz uma corrente de ar através do segundo trocador de calor 12, e o controle 20 pode ser ligado com o ventilador 28 de tal modo que, ele regule a corrente de ar através do segundo trocador de calor 12. De modo alternativo ou adicional podem ser previstas válvulas reguláveis, que podem ser controladas através do controle 20, a fim de regular a corrente de ar através do segundo trocador de calor 12. A faixa, na qual a temperatura do fluido de injeção é ajustável pode ser ampliada dessa forma.

Claims (10)

  1. Bancada de testes (1) para o teste de uma bomba de fluido (4) e/ou de um injetor de fluido (8), caracterizada pelo fato de que compreende
    um dispositivo de recepção de bombas de fluido 2, que é executado para a recepção de uma bomba de fluido (4);
    um dispositivo de recepção de injetor de fluido (6), que é executado para a recepção de um injetor de fluido (8);
    um condutor de fluido (5), que liga hidraulicamente o dispositivo de recepção de bombas de fluido (2) com o dispositivo de recepção do injetor de fluido (6) e, durante a operação, possibilita uma corrente de fluido de um fluido de injeção da bomba de fluido (4) para o injetor de fluido (8);
    um circuito de resfriamento (9) fechado, através do qual um meio de resfriamento circula durante a operação; e
    um primeiro trocador de calor (10), que é executado e está disposto no condutor de fluido (5), de tal modo que, durante a operação, ele é atravessado pela corrente de fluido do fluido de injeção e pelo meio de resfriamento, de tal modo que ocorre uma transferência de calor entre o fluido e o meio de resfriamento.
  2. Bancada de testes (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que que no circuito de resfriamento (9) está previsto um segundo trocador de calor (12) para dissipar calor do meio de resfriamento.
  3. Bancada de testes (1) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o meio de resfriamento é fluido e contém, em particular, água.
  4. Bancada de testes (1) de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que o circuito de resfriamento (9) está equipado com uma unidade de refrigeração de água.
  5. Bancada de testes (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que apresenta adicionalmente pelo menos um sensor de temperatura de fluido (14), que é executado para medir a temperatura da corrente de fluido.
  6. Bancada de testes (1) de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que pelo menos um sensor de temperatura de fluido (14) está disposto a montante e/ou a jusante do primeiro trocador de calor (10).
  7. Bancada de testes (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que apresenta adicionalmente pelo menos um sensor de temperatura do meio de resfriamento (16), que é executado para medir a temperatura do meio de resfriamento no circuito de resfriamento (9).
  8. Bancada de testes (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que compreende uma válvula do meio de resfriamento (18), que está disposta no circuito de resfriamento (9) e é executada para regular a corrente do meio de resfriamento no circuito de resfriamento (9).
  9. Bancada de testes (1) de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que compreende um controle (20), que está ligado com a válvula do meio de resfriamento (18) e é executado para regular a corrente do meio de resfriamento no circuito de resfriamento (9) através do controle da válvula do meio de resfriamento (18).
  10. Processo para o resfriamento de um fluido de injeção em uma bancada de testes (1) para uma bomba de fluido (4) e/ou um injetor de fluido (8), caracterizado pelo fato de que compreende um trocador de calor (10) em um condutor de fluido (5), o qual liga a bomba de fluido (4) e o injetor de fluido (8), sendo que meio de resfriamento circula através de um circuito de resfriamento (9) fechado, e o fluido de injeção a ser resfriado e o meio de resfriamento que circula fluem através do trocador de calor (10), de tal modo que ocorre uma transferência de calor entre a corrente de fluido e o meio de resfriamento.
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