BR112013000622B1

BR112013000622B1 - bancada de teste para testar uma bomba injetora de fluido e/ou um injetor de fluido

Info

Publication number: BR112013000622B1
Application number: BR112013000622-6A
Authority: BR
Inventors: Dirk Schoenfeld; Karl Kastner; Daniel Strack; Kurt Blank
Original assignee: Robert Bosch Gbmh
Priority date: 2010-07-16
Filing date: 2011-06-06
Publication date: 2021-03-16
Also published as: EP2593662A1; CN102971523B; EP2593662B1; US20130186605A1; WO2012007229A1; US9528768B2; BR112013000622A2; CN102971523A; DE102010031481A1

Abstract

BANCADA DE TESTE E PROCESSO PARA TESTAR BOMBAS DE FLUIDO E INJETORES DE FLUIDO. A presente invenção refere-se a uma bancada de teste (2) para testar uma bomba injetora de fluido (8) e/ou um injetor de fluido (10) possui um dispositivo para o condicionamento de um fluido de teste a ser usado para o teste. O dispositivo apresenta um tanque (4) que está conformado para receber e armazenar o fluido de teste, uma primeira linha de retirada de fluido (6), conformada para extrair o fluido de teste do tanque (4) e para conduzir até a bomba injetora de fluido (8), bem como um circuito de resfriamento (12) para resfriar do fluido de teste armazenado dentro do tanque (4). O circuito de resfriamento (12) possui uma segunda linha de retirada de fluido (14) e uma linha de reciclagem (18). A linha de retirada de fluido (14) está conformada para extração de fluido de teste do tanque (4) estando unida com um trocador de calor (16) conformado para o resfriamento do fluido de teste removido do tanque. A linha de reciclagem (18) está unida com o trocador de calor (16) a fim de reconduzir o fluido de teste do trocador de calor (16) de volta para o tanque (4).

Description

[0001] A presente invenção refere-se a uma bancada de teste e a um processo para testar uma bomba de fluido e/ou um injetor de fluido, com um dispositivo para o condicionamento do óleo de teste usado para o teste.

Estado da técnica

[0002] Para testar bombas de fluidos, especialmente bombas de alta pressão para combustíveis e injetores de fluido (injetores de combustível) em uma bancada de teste, é desejável que o fluido (óleo de teste), usado para o teste, possua uma temperatura definida. De acordo com as condições ambientais e de operação reinantes torna-se necessário, neste sentido, aquecer ou resfriar fluido usado.

[0003] É conhecido conduzir o fluido, retirado de um tanque, por um trocador de calor para resfriar o fluido antes de ser conduzido para a bomba de fluido.

[0004] Além disso, frequentemente é conhecido conduzir o fluido, retirado de um tanque, por um trocador de calor, a fim de resfriá-lo antes de ser alimentado na bomba de fluido.

Descrição da invenção

[0005] Constitui tarefa de a invenção disponibilizar uma bancada de teste aprimorada e um processo igualmente aprimorado para testar uma bomba injetora de fluido e/ou um injetor de fluido, possibilitando melhor condicionamento do fluido usado no teste.

[0006] Uma bancada de teste, de acordo coma invenção, apresenta um tanque para receber e armazenar o fluido e uma primeira linha de extração de fluido que é conformada para a extração do fluido do tanque e para conduzir o fluido para uma bomba injetora de fluido que realizará o teste e que especialmente poderá ser uma bomba de alta pressão de combustível.

[0007] Uma bancada de teste de acordo com a invenção apresenta um primeiro circuito de resfriamento do fluido armazenado dentro do tanque, sendo que este primeiro circuito de resfriamento possui uma primeira linha de extração de fluido, conformada para extrair fluido do tanque, estando hidraulicamente unida com um trocador de calor a fim de conduzir o fluido extraído durante a operação do tanque para o trocador de calor. O trocador de calor é adequado para resfriar o fluido retirado do tanque. O primeiro circuito de resfriamento apresenta adicionalmente uma linha de retorno que está unida com o trocador de calor sendo confirmada para retornar ao tanque o fluido que pela segunda linha de extração de fluido passou do tanque para o trocador de calor.

[0008] Um processo de acordo com a invenção para testar uma bomba injetora de fluido e/ou um injetor de fluido abrange os passos: condicionamento, especialmente temperar um fluido armazenado em um tanque e retirado do fluido condicionado do tanque para conduzi-lo até uma bomba injetora de fluido que transporta o fluido, com pressão majorada, até o injetor de fluido a ser testado. O condicionamento do fluido abrange no caso os seguintes passos: extração do fluido do tanque; resfriamento do fluido em um trocador de calor; e retorno do fluido resfriado até o tanque.

[0009] Uma bancada de teste e um processo de acordo com a invenção possibilitam um condicionamento, aperfeiçoado em comparação com o estado da técnica conhecido, através de temperar o fluido dentro do tanque. Como a quantidade de fluido no tanque apresenta maior capacidade térmica do que a quantidade de fluido que é conduzida em um processo convencional através do trocador de calor, disposto imediatamente diante da bomba injetora de fluido, pode ser reduzida oscilações de temperatura do fluido na alimentação até a bomba injetora de fluido. Por um lado, podem ser cumpridas exigências maiores quanto à estabilidade da temperatura por ocasião do teste de bombas injetoras de fluido e de injetores de fluido, especialmente bombas de alta pressão para combustível e injetores de combustível, como são especialmente empregados em motores diesel. Por outro lado, com as mesmas exigências quanto à estabilidade da temperatura, o trocador de calor poderá ser dimensionado menor do que até agora foi o caso, de maneira que podem ser reduzidos custos de fabricação e o espaço necessário.

[00010] A energia térmica E = m* c * T do fluido de teste armazenado no tanque, é nitidamente maior do que a energia térmica da corrente volumétrica pelo trocador de calor de um dispositivo convencional. Um tanque como é tipicamente empregado em uma bancada de teste, contém fluido com uma massa de cerca de 40 quilogramas. Na operação de teste, com um teste com elevado potencial de deslocamento da bomba, esta massa corresponde a uma duração de transporte de cerca de 10 minutos e, com um teste com produção de transporte menor da bomba, corresponde a uma duração de transporte de cerca de 20 minutos.

[00011] Com uma regulagem da temperatura de acordo com a invenção do fluido dentro do tanque, normalmente será suficiente uma corrente volumétrica cerca de 50% menor pelo trocar de calor e um trocador de calor correspondentemente de menor dimensão do que em um processo convencional, a fim de manter em nível constante a temperatura do fluido com a mesma qualidade em um processo convencional.

[00012] Em uma modalidade, está previsto um segundo circuito de resfriamento que está vinculado com o trocador de calor, sendo configurado para resfriar o fluido que passa pelo trocador de calor. Através de um segundo circuito de resfriamento, o fluido pode ser resfriado de forma efetiva e a custo vantajoso.

[00013] Segundo uma modalidade, no segundo circuito de resfriamento está prevista uma válvula reguladora que é adequada para regular a corrente de refrigerante no segundo circuito refrigerador. Pela regulagem da corrente de refrigerante no segundo circuito refrigerador, o potencial do resfriamento do segundo ciclo de resfriamento poderá ser regulado. Especialmente poderá ser regulada a temperatura do fluido no tanque para um valor desejado.

[00014] Em uma modalidade, no segundo circuito de resfriamento está disposta uma bomba de refrigerante, a qual é conformada para apoiar a circulação do refrigerante pelo circuito de resfriamento. Pode ser aperfeiçoada a eficiência do circuito de resfriamento por uma bomba deste tipo, a qual apoia a circulação do refrigerante pelo segundo circuito de resfriamento.

[00015] Em uma modalidade, o refrigerante que circula no segundo circuito de resfriamento é representado por água. A água é um meio de resfriamento eficaz e de custo vantajoso.

[00016] Em uma modalidade, no tanque está disposto um sistema de aquecimento, adequado para aquecer o fluido armazenado dentro do tanque. Por um aquecimento disposto no tanque, a temperatura desejada do fluido dentro do tanque, poderá especialmente também ser regulada para o valor desejado quando o valor desejado estiver situado acima da atual temperatura do fluido, ou seja, da temperatura ambiente.

[00017] Segundo uma modalidade, na primeira linha de extração do fluido e/ou no tanque, está disposta um sensor de temperatura que é conformado para medir a temperatura do fluido. Pela medição da temperatura do fluido torna-se possível regular a desejada temperatura do fluido de forma especialmente eficaz e exata.

[00018] A medição da temperatura do fluido na primeira linha extratora de fluido fornece um valor especialmente exato da temperatura do fluido que é conduzido até a bomba injetora de fluido. Uma medição da temperatura do fluido dentro do tanque possibilita operar o circuito de resfriamento e/ou o aquecimento de forma especialmente eficaz e objetiva a fim de regular a temperatura desejada do fluido dentro do tanque.

[00019] Uma modalidade de um processo de acordo com a invenção abrange também o resfriamento e/ou aquecimento do fluido no tanque, na base da temperatura medida.

[00020] Em seguida, a invenção será explicada mais detalhadamente com base na figura anexa.

[00021] A figura é uma apresentação esquemática de um dispositivo de acordo com a invenção para o condicionamento e especialmente para temperar o fluido, que é usado par testar uma bomba injetora de fluido e/ou um injetor de fluido.

[00022] Um dispositivo 2, de acordo coma invenção, abrange um tanque 4 que está conformado para receber e armazenar o fluido a ser condicionado.

[00023] Está prevista uma primeira linha de extração de fluidos 6 a fim de extrair o fluido do tanque 4 e conduzi-lo até uma bomba injetora de fluido 8. Durante a operação, a bomba injetora de fluido 8 aumenta a pressão do fluido extraído do tanque 4 e conduz este fluido para um reservatório de pressão (unidade de teste) 40. A pressão no reservatório de pressão 40 pode ser medida por pelo menos um sensor de pressão 42, disposto no acumulador de pressão 40, e pela ativação de uma válvula reguladora de pressão 44, pela qual fluido excedente pode ser retornado do reservatório de pressão 40 para o recipiente do tanque 4, através do qual, com elevado grau de precisão, pode ser feita a regulagem para o valor desejado.

[00024] Através de uma linha pressurizada para fluido 9, o reservatório de pressão 40 está hidraulicamente unido com um injetor de fluido 10 a ser testado, a fim de conduzir para o injetor de fluido 10, na operação, fluido em regime pressurizado.

[00025] O fluido liberado pelo injetor de fluido 10 na operação de teste será coletado por um dispositivo coletor 11 e por uma unidade medidora de fluido 50 será retornado para tanque 4. A unidade medidora de fluido 50 possui uma unidade de avaliação e de indicação 52 que é conformada para avaliar e indicar as quantidades de fluidos medidas pela unidade medidora de fluido 50, ou seja, para avançar estas informações para um aparelho diagnóstico não mostrado na figura.

[00026] Adicionalmente, através de uma linha de desvio 48 que pode ser fechada por uma válvula de desvio 46, o reservatório de pressão 40 está hidraulicamente unido com a unidade medidora de fluido 50. Para testar o injetor de fluido 10, a válvula de desvio 46 está fechada. Para testar a bomba injetora de fluido 8, a válvula de desvio 46 é aberta e o injetor de fluido 10 não será então ativado, de maneira que a unidade medidora de fluido 50 mede a quantidade de fluido transportada através da bomba injetora de fluido 8.

[00027] Na primeira linha de retirada de fluido 6, dentro do tanque 4, está prevista uma primeira bomba de transporte de fluido 32, a qual é conformada para apoiar a extração de fluido do tanque 4 e para conduzir este fluido extraído até a bomba injetora de fluido 8. Em um exemplo de execução não mostrado, a primeira bomba de transporte de fluido 32 está disposta fora do tanque 4 na primeira linha de extração de fluido 6.

[00028] Além disso, na primeira linha de extração de fluido 6 está previsto um primeiro sensor de temperatura 28, o qual é adequado para medir a temperatura do fluido extraído pela primeira linha de extração de fluido 6 do tanque 4 e avançar o resultado desta medição para um dispositivo de controle, não mostrado na figura.

[00029] No tanque 4 está disposto um aquecimento 26 que pode ser operado pelo dispositivo de controle não mostrado a fim de que em caso de necessidade de aumentar a temperatura do fluido no tanque 4.

[00030] Está previsto um primeiro circuito de resfriamento 12 com uma segunda linha de extração de fluido 14 que é conformado para extrair fluido do tanque 4 e conduzi-lo até um trocador de calor 16. Uma linha de refluxo 18 está igualmente unida com o trocador de calor 16 a fim de retornar para o tanque 4 o fluido que foi extraído pela segunda linha extratora de fluido 14 do tanque 4 e que fluiu através do trocador de calor 18, fazendo esta retorno a partir do trocador de calor 18.

[00031] Na segunda linha extratora de fluido 14, dentro do tanque 4, está previsto uma segunda bomba de transporte de fluido 34, a qual está conformada para produzir durante a operação um fluxo de fluido do tanque 4 através da segunda linha extratora de fluido 14, do trocador de calor 16 e da linha de retorno 18. Em um exemplo de execução não mostrado, a segunda bomba de transporte de fluido 34 está disposta fora do tanque 4 na segunda linha extratora de fluido 14.

[00032] A segunda bomba de transporte de fluido 34 será também operada pelo dispositivo de controle não mostrado, para regular a temperatura do fluido dentro do tanque 4, especialmente para reduzir a temperatura do fluido dentro do tanque 4.

[00033] Ao trocador de calor 16 está acoplado um segundo circuito de resfriamento 20, que está conformado para, dentro do trocador de calor 16, transferir e dissipar calor do fluido, que flui través do trocador de calor 16, ao refrigerante, que circula através do segundo circuito de resfriamento 20, a fim de resfriar o fluido. No segundo circuito de resfriamento 20 está disposta uma bomba de resfriamento 24 para reforçar a circulação do refrigerante pelo segundo circuito de resfriamento 20. Além disso, está prevista uma válvula de refrigerante 22 reguláveis que pode ser operada por um dispositivo de controle não mostrado a fim de regular o fluxo do refrigerante pelo segundo circuito de resfriamento 20. Através da válvula do refrigerante 22, desta forma, o potencial de resfriamento do trocador de calor 16 poderá ser regulado para o valor desejado.

[00034] O segundo circuito de resfriamento 20 apresenta um segundo trocador de calor 36, conformado, por exemplo, como resfriador de água fria, para resfriar o refrigerante que foi aquecido pelo fluido dentro do trocador 16. Por um circuito de resfriamento 20 fechado o fluido poderá ser resfriado de forma eficaz, a custo vantajoso e de forma favorável ao meio ambiente.

[00035] Dentro do tanque 4 está previsto um segundo sensor de temperatura 30, conformado para medir a temperatura do fluido dentro do tanque 4. Também este segundo sensor de temperatura 3 está preferencialmente ligado com o dispositivo de controle não mostrado.

[00036] O dispositivo de controle apresenta, preferencialmente, um dispositivo de registro, através do qual pode ser regulada a temperatura de fluido desejada para o respectivo processo de teste. Na dependência dos valores de temperatura medidos pelos sensores de temperatura 28, 30 e transmitidos para o dispositivo de controle, este dispositivo controla a segunda bomba de transporte de fluido 34, a bomba de refrigerante 24, a válvula de refrigerante 22 e o aquecimento 26, o que é feito de tal maneira que o fluido dentro do tanque 4 alcance o mais rápido possível a temperatura desejada. A circulação do fluido pelo primeiro circuito de resfriamento 12, produzido pela segunda bomba transportadora de fluido 34, tem por consequência uma mistura do fluido dentro do tanque 4, com o que é logrado uma têmpera uniforme do fluido dentro do tanque 4. Preferencialmente, os pontos de extração do fluido, nos quais o fluido é extraído do tanque 4 pela segunda linha extratora de fluido 14, sendo conduzida para o primeiro circuito de resfriamento 12, e o ponto, no qual o fluido resfriado é retornado para o tanque através da linha de retorno 12, sendo conformadas em pontos do tanque 4 reciprocamente distanciados a fim de ser alcançada uma mistura especialmente boa do fluido no tanque 4 e uma distribuição de temperatura especialmente uniforme dentro do tanque 4.

Claims

1. Bancada de teste (2) para testar uma bomba injetora de fluido (8) e/ou um injetor de fluido (10) com um dispositivo para o condicionamento de um fluido de teste usado para o teste, sendo que o dispositivo apresenta um tanque (4), que é conformado para receber e armazenar o fluido de teste, uma primeira linha extratora de fluido (6), que é conformada para extrair fluido de teste do tanque (4) e para conduzir para a bomba injetora de fluido (8), um primeiro circuito de resfriamento (12), que é conformado para o resfriamento do fluido de teste armazenado no tanque (4), sendo que o primeiro circuito de resfriamento (12) apresenta uma segunda linha extratora de fluido (14), que é conformada para extrair fluido de teste do tanque (4), um trocador de calor (16), que é conformado para o resfriamento do fluido de teste extraído do tanque (4) e que está unido com a segunda linha de extração de fluido (14), e uma linha de retorno (18), que é unida com o trocador de calor (16) e conformada para conduzir o fluido de teste do trocador de calor (16) de volta para o tanque (4), caracterizada pelo fato de que o fluido de teste é conduzido do trocador de calor (16) diretamente de volta para o tanque (4), e sendo que um segundo circuito de resfriamento (20) fechado está unido com o trocador de calor (16), que é conformado para, dentro do trocador de calor (16), transferir e dissipar calor do fluido de teste, que flui través do trocador de calor (16), ao refrigerante, que circula através do segundo circuito de resfriamento (20), a fim de resfriar o fluido de teste.

2. Bancada de teste (2) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que no segundo circuito de resfriamento (20) está prevista uma válvula reguladora (22), que é adequada para regular um fluxo de refrigerante através do circuito de resfriamento (20).

3. Bancada de teste (2) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que uma bomba de refrigerante (22) está disposta no segundo circuito de resfriamento (20), sendo conformada para apoiar uma circulação de refrigerante através do circuito de resfriamento (20).

4. Bancada de teste (2), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que compreende um aquecimento (26) disposto no tanque (4), que é adequado para aquecer o fluido de teste armazenado no tanque (4).

5. Bancada de teste (2) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que na primeira linha extratora de fluido (6) e/ou no tanque (4) está disposto pelo menos um sensor de temperatura (28, 30), que é conformado para medir a temperatura do fluido de teste.