DE102007018041B4

DE102007018041B4 - Test device and test system for simulating the wear behavior of a fuel injector

Info

Publication number: DE102007018041B4
Application number: DE102007018041.3A
Authority: DE
Inventors: Matthias Herrmann; Karl Weindl; Gunter Haas; Alexander Von Stockhausen
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2007-04-13
Filing date: 2007-04-13
Publication date: 2022-03-24
Anticipated expiration: 2027-04-14
Also published as: DE102007018041A1

Abstract

Prüfvorrichtung (1) zur Simulation des Verschleißverhaltens eines Kraftstoff-Injektors (2), wobei die Prüfvorrichtung (1) eine elektrische Heizeinrichtung (6) zum Erhitzen des Kraftstoff-Injektors (2), eine Kraftstoffzuführeinrichtung (12) zum Beaufschlagen des Kraftstoff-Injektors (2) mit unter Hochdruck stehendem Kraftstoff, Ansteuermittel (18) zum Ansteuern des Kraftstoff-Injektors (2) sowie einen Einspritzraum (3) umfasst, der über einen Gasanschluss (7) mit einem Inertgas befüllbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (6) eine Induktionsheizung mit einer Induktionsschleife umfasst oder ist.Test device (1) for simulating the wear behavior of a fuel injector (2), the test device (1) having an electric heating device (6) for heating the fuel injector (2), a fuel supply device (12) for pressurizing the fuel injector ( 2) with fuel under high pressure, control means (18) for controlling the fuel injector (2) and an injection chamber (3) which can be filled with an inert gas via a gas connection (7), characterized in that the heating device (6 ) comprises or is induction heating with an induction loop.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung zur Simulation des Verschleißverhaltens eines Kraftstoff-Injektors gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Prüfsystem gemäß Anspruch 8.The invention relates to a test device for simulating the wear behavior of a fuel injector according to the preamble of claim 1 and a test system according to claim 8.

Bekannte Prüfvorrichtungen zur Überprüfung des Verschleißverhaltens der durch die Verbrennungstemperatur stark belasteten Komponenten eines Kraftstoff-Injektors umfassen immer einen Verbrennungsmotor. Bei dem dabei zum Einsatz kommenden Verbrennungsmotor handelt es sich um die Bauart von Verbrennungsmotoren, in denen der zu prüfende Kraftstoff-Injektor in der Praxis zum Einsatz kommen soll. Die bekannten Prüfvorrichtungen haben verschiedene Nachteile. Zum einen sind diese Prüfvorrichtungen mit Verbrennungsmotor aufgrund des Vorsehens des Verbrennungsmotors äußerst kostenintensiv und zum anderen können Belastungsgrenzbereiche nur kurzzeitig geprüft werden, da ansonsten der Verbrennungsmotor der Prüfvorrichtung Schaden nehmen kann. Ferner wird die Umwelt aufgrund der unvermeidlichen Abgasbelastung geschädigt.Known test devices for checking the wear behavior of the components of a fuel injector, which are heavily stressed by the combustion temperature, always include an internal combustion engine. The internal combustion engine used is the type of internal combustion engine in which the fuel injector to be tested is to be used in practice. The known testing devices have various disadvantages. On the one hand, these testing devices with internal combustion engines are extremely expensive due to the provision of the internal combustion engine and, on the other hand, load limit areas can only be tested for a short time, since otherwise the internal combustion engine of the testing device can be damaged. Furthermore, the environment is damaged due to the unavoidable pollution of exhaust gases.

Aus der DE 92 11 657 U1 ist eine Prüfeinrichtung für Bauteile bekannt, die durch eine Heizeinrichtung einem Temperaturwechsel ausgesetzt werden können. Weiter ist aus DE 695 09 234 T2 ein Materialprüfsystem für Materialproben bekannt, das eine Heiz-Induktionseinrichtung beinhaltet.From the DE 92 11 657 U1 a test device for components is known which can be exposed to a temperature change by a heating device. Next is over DE 695 09 234 T2 a material testing system for material samples is known which includes a heating induction device.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Technische AufgabeTechnical task

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Prüfvorrichtung vorzuschlagen, die einerseits kostengünstig bereitgestellt werden kann und mit der andererseits in einem Verbrennungsmotor auftretende Belastungsgrenzbereiche über einen langen Zeitraum dargestellt werden können. Ferner besteht die Aufgabe darin, ein Prüfsystem mit einer derartigen Prüfvorrichtung sowie ein entsprechendes Prüfverfahren vorzuschlagen.The invention is therefore based on the object of proposing a test device which on the one hand can be provided inexpensively and on the other hand can be used to display load limit ranges occurring in an internal combustion engine over a long period of time. Furthermore, the task is to propose a test system with such a test device and a corresponding test method.

Technische LösungTechnical solution

Diese Aufgabe wird hinsichtlich der Prüfvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 und hinsichtlich des Prüfsystems mit den Merkmalen des Anspruches 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen auch sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren angegebenen Merkmalen.This object is achieved with the features of claim 1 with regard to the test device and with the features of claim 8 with regard to the test system. Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims. All combinations of at least two of the features specified in the description, the claims and/or the figures also fall within the scope of the invention.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, eine Prüfvorrichtung ohne Verbrennungsmotor vorzuschlagen, die in der Lage ist, die in einem Verbrennungsmotor auftretenden Belastungen zu simulieren, wodurch das Verschleißverhalten eines zu überprüfenden Kraftstoff-Injektors in einer gerafften Zeitspanne überprüfbar ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Prüfvorrichtung eine elektrische Heizeinrichtung umfasst, mit der der Kraftstoff-Injektor definiert aufheizbar ist. Dabei sollen mittels der Heizeinrichtung, der bevorzugt ein Heizeinrichtungsregelungsmittel zugeordnet ist, die Temperaturbedingungen in einem Verbrennungsmotor simuliert werden. Aufgrund des Vorsehens einer elektrischen Heizeinrichtung können etwaige maximale Grenztemperaturen und sogar darüber liegende Temperaturen über eine große Zeitspanne aufrecht erhalten werden, um das Verschleißverhalten des Kraftstoff-Injektors auch bei einer lang andauernden Maximalbelastung ohne Schädigung eines Verbrennungsmotors überprüfen zu können. Darüber hinaus umfasst die Prüfvorrichtung eine Kraftstoffzuführeinrichtung zum Beaufschlagen des Kraftstoff-Injektors mit unter Hochdruck stehendem Kraftstoff sowie Ansteuermittel (Steuergerät) zum Ansteuern des Injektors. Die Kraftstoffzuführeinrichtung umfasst bevorzugt eine Hochdruckpumpe, mit der der Kraftstoff-Injektor mit den in der Praxis auftretenden Kraftstoff-Drücken beaufschlagbar ist. Die Kraftstoffzuführeinrichtung ist bevorzugt als Common-Rail-System mit einem Kraftstoff-Hochdruckspeicher sowie einem Rücklaufsystem zur Ableitung von Steuer- und/oder Leckagemengen des Kraftstoff-Injektors ausgebildet. Kern der Prüfvorrichtung ist ein Einspritzraum, insbesondere mit Haltemitteln zur Fixierung des Kraftstoff-Injektors. Der Einspritzraum dient zur (temporären) Aufnahme des eingespritzten, unter Hochdruck stehenden Kraftstoffes. Das Volumen des Einspritzraumes ist bevorzugt so groß bemessen, dass sicherheitskritische Drücke durch das Einspritzen von unter Hochdruck stehenden Kraftstoff und damit eine Gefährdung für Bedienpersonen vermieden werden. Um eine Zündung des Kraftstoffes und damit eine Explosion der Prüfvorrichtung zu vermeiden, ist erfindungsgemäß mindestens ein Gasanschluss vorgesehen, durch den der Einspritzraum mit Inertgas befüllbar ist. Unter Inertgas im Sinne der Erfindung sind dabei sämtliche Gase oder Gasgemische zu verstehen, mit denen eine Entzündung des Kraftstoffes verhinderbar ist. Aus Sicherheitsgründen kommen bevorzugt Stickstoff, Kohlendioxyd oder Edelgase zur Anwendung. Prinzipiell können jedoch beliebige, sauerstofffreie Gase oder Gasmischungen zum Einsatz kommen. Die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung ermöglicht das Überprüfen des Verschleißverhaltens eines Kraftstoff-Injektors, auch - und vor allem - in Belastungsgrenzbereichen, ohne einen Verbrennungsmotor vorsehen zu müssen. Von der Vorrichtung geht für Bedienpersonen aufgrund der Möglichkeit der Inertisierung des Einspritzraumes mit Inertgas, keine besondere Gefährdung für die Bedienpersonen aus. Mit Vorteil liegt der Druck, insbesondere der Inertgasdruck innerhalb des Einspritzraumes über dem Umgebungsdruck (Atmosphärendruck), um ein Eindringen von Sauerstoff aus der Außenumgebung auch bei etwaigen thermischen Undichtigkeiten zu verhindern. Bevorzugt ist zur Überwachung des Druckes mindestens ein Drucksensor vorgesehen. Bevorzugt sind mindestens zwei Kontrollsysteme zur Überwachung des Innendruckes (insbesondere des minimalen und des maximalen Druckes) vorgesehen.The invention is based on the idea of proposing a testing device without an internal combustion engine, which is able to simulate the loads occurring in an internal combustion engine, whereby the wear behavior of a fuel injector to be tested can be checked in a short period of time. According to the invention, it is provided that the testing device includes an electrical heating device with which the fuel injector can be heated in a defined manner. In this case, the temperature conditions in an internal combustion engine are to be simulated by means of the heating device, which is preferably assigned a heating device control means. Due to the provision of an electrical heating device, any maximum limit temperatures and even higher temperatures can be maintained over a long period of time in order to be able to check the wear behavior of the fuel injector even with a long-lasting maximum load without damaging an internal combustion engine. In addition, the testing device includes a fuel supply device for applying fuel under high pressure to the fuel injector, as well as control means (control unit) for controlling the injector. The fuel supply device preferably includes a high-pressure pump, with which the fuel injector can be subjected to the fuel pressures that occur in practice. The fuel supply device is preferably designed as a common rail system with a high-pressure fuel accumulator and a return system for discharging control and/or leakage quantities from the fuel injector. The core of the testing device is an injection chamber, in particular with holding means for fixing the fuel injector. The injection chamber serves to (temporarily) hold the injected fuel which is under high pressure. The volume of the injection chamber is preferably dimensioned so large that safety-critical pressures caused by the injection of fuel under high pressure and thus a hazard to operators are avoided. In order to avoid ignition of the fuel and thus an explosion of the testing device, at least one gas connection is provided according to the invention, through which the injection chamber can be filled with inert gas. In the context of the invention, inert gas is to be understood as meaning all gases or gas mixtures with which ignition of the fuel can be prevented. For safety reasons, preference is given to using nitrogen, carbon dioxide or noble gases. In principle, however, any oxygen-free gases or gas mixtures can be used. The testing device according to the invention enables the wear behavior of a fuel injector to be checked, also—and above all—in load limit areas, without having to provide an internal combustion engine. From the device goes to operators due to the possibility of Inerting of the injection space with inert gas, no particular danger for the operators. The pressure, in particular the inert gas pressure, within the injection space is advantageously above the ambient pressure (atmospheric pressure) in order to prevent oxygen from penetrating from the outside environment, even in the event of any thermal leaks. At least one pressure sensor is preferably provided for monitoring the pressure. At least two control systems for monitoring the internal pressure (in particular the minimum and maximum pressure) are preferably provided.

Erfindungsgemäß umfasst die Heizeinrichtung eine Induktionsheizung oder ist als solche ausgebildet. Mittels einer Induktionsschleife können gezielt, vorzugsweise punktuell, im Kraftstoff-Injektor Wirbelströme induziert werden. Diese induzierten Ströme verursachen wegen des elektrischen Widerstandes eine Erwärmung des Kraftstoff-Injektors an den Stellen des Stromflusses. Die mit der Induktions-Heizeinrichtung zu erzielenden Temperaturen liegen vorzugsweise in einem Temperaturbereich zwischen etwa 200 °C und etwa 500 °C, bevorzugt bei etwa 300 °C.According to the invention, the heating device comprises an induction heater or is designed as such. By means of an induction loop, eddy currents can be induced in a targeted manner, preferably selectively, in the fuel injector. Because of the electrical resistance, these induced currents cause the fuel injector to heat up at the points where the current flows. The temperatures to be achieved with the induction heating device are preferably in a temperature range between approximately 200.degree. C. and approximately 500.degree. C., preferably approximately 300.degree.

In Weiterbildung der Erfindung umfasst die Prüfvorrichtung mindestens einen Kraftstoffanschluss zum Befüllen mit Kraftstoff und/oder zum Abführen von Kraftstoff. Dabei ist es denkbar, dass ein gemeinsamer Gas- und Kraftstoffanschluss vorgesehen ist. Gegebenenfalls können auch separate Anschlüsse zum Befüllen mit und zum Abführen von Kraftstoff bzw. Gas vorgesehen werden. Bevor der eigentliche Prüfvorgang unter Einschalten der elektrischen Heizeinrichtung und unter Betreiben des Kraftstoff-Injektors beginnt, wird bevorzugt zunächst der Einspritzraum vollständig mit Kraftstoff gefüllt, woraufhin der Kraftstoff durch Einleiten von Inertgas, vorzugsweise unter einem Druck zwischen etwa 1 bar und etwa 100 bar aus dem Einspritzraum herausgedrückt wird. Daraufhin herrscht im Einspritzraum eine (nahezu) vollständige Inertgasatmosphäre, die eine Zündung des Kraftstoffes und damit eine Explosion verhindert.In a development of the invention, the testing device includes at least one fuel connection for filling with fuel and/or for draining fuel. It is conceivable that a common gas and fuel connection is provided. If necessary, separate connections for filling with and for discharging fuel or gas can also be provided. Before the actual testing process begins with the electric heating device being switched on and the fuel injector being operated, the injection chamber is preferably first completely filled with fuel, whereupon the fuel is removed from the Injection chamber is pushed out. An (almost) complete inert gas atmosphere then prevails in the injection chamber, which prevents ignition of the fuel and thus an explosion.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn zur Überwachung der Temperatur des Kraftstoff-Injektors und/oder zum Regeln der Heizeinrichtung mindestens eine Temperaturmesseinrichtung vorgesehen ist. Dabei kann die Temperaturmesseinrichtung einen oder mehrere Sensoren umfassen. In Ausgestaltung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass zumindest ein Sensor als Kontakttemperatursensor bzw. Andrücktemperatursensor ausgebildet ist, mit dem die Temperatur an definierten Stellen durch Kontaktieren des Kraftstoff-Injektors überprüft werden kann. Zusätzlich oder alternativ umfasst die Temperaturmesseinrichtung in Ausgestaltung der Erfindung mindestens ein Pyrometer, insbesondere mit einem Saphir- oder Quarzstab. Mittels des Pyrometers (Strahlungsthermometer) können berührungslos Temperaturen des Kraftstoff-Injektors gemessen und bevorzugt zur Regelung der Heizeinrichtung verwendet werden. Hierzu ist die Temperaturmesseinrichtung signalleitend zur Regelung mit der Heizvorrichtung verbunden.It is of particular advantage if at least one temperature measuring device is provided for monitoring the temperature of the fuel injector and/or for controlling the heating device. The temperature measuring device can include one or more sensors. In an embodiment of the invention, it is advantageously provided that at least one sensor is designed as a contact temperature sensor or pressure temperature sensor, with which the temperature can be checked at defined points by contacting the fuel injector. Additionally or alternatively, in an embodiment of the invention, the temperature measuring device comprises at least one pyrometer, in particular with a sapphire or quartz rod. Using the pyrometer (radiation thermometer), temperatures of the fuel injector can be measured without contact and preferably used to control the heating device. For this purpose, the temperature measuring device is connected to the heating device in a signal-conducting manner for control purposes.

Bevorzugt umfasst die Prüfvorrichtung mindestens einen Füllstandssensor, mit dem der Kraftstoff-Füllstand im Einspritzraum überprüfbar ist. Der unter hohem Betriebsdruck eingespritzte Kraftstoff, insbesondere Diesel oder Benzin, kondensiert im entspannten Zustand und sammelt sich in dem Einspritzraum. Wird ein mittels des Füllstandssensors ermitteltes Niveau überschritten, wird der Kraftstoff bevorzugt unter gleichzeitiger Zufuhr von Inertgas geregelt abgelassen.The testing device preferably includes at least one filling level sensor with which the fuel filling level in the injection chamber can be checked. The fuel injected under high operating pressure, in particular diesel or gasoline, condenses in the expanded state and collects in the injection chamber. If a level determined by means of the filling level sensor is exceeded, the fuel is drained off in a controlled manner, preferably with the simultaneous supply of inert gas.

Der aus dem Einspritzraum abgeführte Kraftstoff wird bevorzugt dem Versorgungskreislauf zur Versorgung des Kraftstoff-Injektors wieder zugeführt.The fuel discharged from the injection chamber is preferably returned to the supply circuit for supplying the fuel injector.

In Ausgestaltung der Erfindung ist mit Vorteil mindestens eine Logikeinheit (Sicherheitslogik) vorgesehen, die eine Aktivierung der Heizeinrichtung verhindert, bis eine Inertisierung des Einspritzraumes mit Inertgas sichergestellt ist. Hierzu werden der Logikeinheit bevorzugt Sensorsignale mindestens eines Drucksensors und mindestens eines Füllstandssensors zugeleitet. Bevorzugt überprüft die Logikeinheit auch den minimalen und/oder den maximalen Druck innerhalb des Einspritzraumes. Die Logikeinheit kann Teil einer gemeinsamen Steuereinrichtung sein.In an embodiment of the invention, at least one logic unit (safety logic) is advantageously provided, which prevents the heating device from being activated until the injection chamber has been made inert with inert gas. For this purpose, sensor signals from at least one pressure sensor and at least one level sensor are preferably fed to the logic unit. The logic unit preferably also checks the minimum and/or the maximum pressure within the injection chamber. The logic unit can be part of a common control device.

Die Freigabe der Heizungseinrichtung erfolgt bevorzugt erst nach Freigabe sämtlicher Sicherheitssysteme. Die Steuerspannung zur Regelung der Heizungseinrichtung wird im normalen Dauerlaufbetrieb durch zumindest einen der erläuterten Temperatursensoren, insbesondere durch den Kontakttemperatursensor am Kraftstoff-Injektor, abgenommen. Für Sondermessungen oder genauere Ansteuerungen der Heizungseinrichtungen sind Messungen mittels alternativen Temperatursensoren, insbesondere mittels des Pyrometers, vorgesehen. Die thermisch zulässigen Grenzwerte sind in den Heizeinrichtungsregelungsmitteln in Form eines Datensatzes abgelegt und werden während des Betriebes und im Leerlauf online überwacht. Bei Überschreiten der Grenztemperatur wird der Heizungseinrichtung das Freigabesignal abgeschaltet.The heating device is preferably released only after all safety systems have been released. The control voltage for regulating the heating device is picked up in normal continuous operation by at least one of the temperature sensors explained, in particular by the contact temperature sensor on the fuel injector. Measurements using alternative temperature sensors, in particular using the pyrometer, are provided for special measurements or more precise control of the heating devices. The thermally permissible limit values are stored in the heating device control means in the form of a data record and are monitored online during operation and when idling. If the limit temperature is exceeded, the release signal of the heating device is switched off.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Prüfsystem mit einer zuvor beschriebenen Prüfvorrichtung und mindestens einen Thermoinjektor mit mindestens einem Temperatursensor. Der Thermoinjektor bildet das einzige technische Bindeglied zwischen der Prüfvorrichtung (Simulation) und einem Verbrennungsmotor. Der Thermoinjektor hat hierzu im Gegensatz zu dem zu prüfenden Injektor ein mechanisch fest positioniertes und kalibriertes Thermoelement (Temperatursensor). Mittels des Thermoinjektors im Verbrennungsmotor aufgenommene Motorbelastungen (Temperaturverläufe) werden auf die Messverfahren (Kontakttemperatursensor und/oder Pyrometer) in der Prüfvorrichtung rückgerechnet und übertragen.The invention also relates to a test system with a test device as described above and at least one thermal injector with at least one temperature sensor. The thermal injector forms the only technical link between between the testing device (simulation) and a combustion engine. In contrast to the injector to be tested, the thermal injector has a mechanically fixed and calibrated thermocouple (temperature sensor). Engine loads (temperature curves) recorded by the thermal injector in the combustion engine are calculated back to the measuring methods (contact temperature sensor and/or pyrometer) in the test device and transferred.

Damit die mittels des Thermoinjektors im Verbrennungsmotor aufgenommenen Temperaturverlaufsdaten für den zu überprüfenden Kraftstoff-Injektor verwendbar bzw. auf diesen geeignet umrechenbar sind, ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass der Thermoinjektor von seinem Aufbau her im Wesentlichen dem Aufbau des zu prüfenden Kraftstoff-Injektors entspricht. Anders ausgedrückt ist für jede Baureihe von zu prüfenden Kraftstoff-Injektoren jeweils mindestens ein speziell darauf abgestimmter (im wesentlichen baugleicher) Thermoinjektor vorgesehen.So that the temperature curve data recorded in the internal combustion engine by means of the thermal injector can be used for the fuel injector to be checked or can be suitably converted to it, a further development of the invention provides that the structure of the thermal injector essentially corresponds to the structure of the fuel injector to be tested . In other words, for each series of fuel injectors to be tested, at least one specially matched (essentially identical) thermal injector is provided.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles sowie anhand der Zeichnung. Diese zeigt in der einzigen Figur eine schematische Darstellung einer Prüfvorrichtung für einen Kraftstoff-Injektor.Further advantages, features and details of the invention result from the following description of a preferred exemplary embodiment and from the drawing. This shows in the only figure a schematic representation of a test device for a fuel injector.

Ausführungsform der Erfindungembodiment of the invention

Die Prüfvorrichtung 1 umfasst einen Einspritzraum 3 sowie eine Halteeinrichtung 4 zur Fixierung des Kraftstoff-Injektors 2 oder eines nicht gezeigten Thermoinjektors. Dabei ragt eine Injektorspitze 5 des Kraftstoff-Injektors 2 mit einer nicht gezeigten Düsenlochanordnung in den Einspritzraum 3 hinein. Mit radialem Abstand zu der Injektorspitze 5 ist eine als Induktionsheizung mit Induktionsschleife ausgebildete Heizeinrichtung 6 angeordnet, die mit nicht gezeigten Heizeinrichtungsregelungsmitteln verbunden ist.The testing device 1 includes an injection chamber 3 and a holding device 4 for fixing the fuel injector 2 or a thermal injector (not shown). In this case, an injector tip 5 of the fuel injector 2 protrudes into the injection chamber 3 with a nozzle hole arrangement (not shown). A heating device 6 designed as an induction heater with an induction loop is arranged at a radial distance from the injector tip 5 and is connected to heating device control means (not shown).

In den Einspritzraum 3 hinein mündet ein Gasanschluss 7 zum Einleiten eines Inertgases aus einem Gasspeicher 8 (z.B. Druckflasche) und zum Ablassen von Inertgas, insbesondere in die Atmosphäre oder einem Zwischenspeicher, was durch den Pfeil 9 symbolisiert ist.A gas connection 7 for introducing an inert gas from a gas reservoir 8 (e.g. pressure bottle) and for releasing inert gas, in particular into the atmosphere or into an intermediate reservoir, opens into the injection chamber 3 , which is symbolized by the arrow 9 .

Ferner mündet in den Einspritzraum 3 ein Kraftstoffanschluss 10 zum Befüllen des Einspritzraumes 3 mit Kraftstoff und zum Abführen von Kraftstoff. Ein den Einspritzraum 3 umgebendes Gehäuse 11 ist gasdicht und druckfest (bis etwa 10 bar) ausgebildet.Furthermore, a fuel connection 10 opens into the injection chamber 3 for filling the injection chamber 3 with fuel and for discharging fuel. A housing 11 surrounding the injection chamber 3 is gas-tight and pressure-resistant (up to about 10 bar).

Dem Kraftstoff-Injektor 2 ist eine Kraftstoffzuführeinrichtung 12 in der Form eines Common-Rail-Systems zugeordnet. Der mit einem als Steuergerät ausgebildeten Ansteuermittel verbundene Kraftstoff-Injektor 2 wird in diesem Ausführungsbeispiel aus einem Kraftstoff-Hochdruckspeicher 13 (Rail) mit unter hohem Druck von etwa 2000 bar stehendem Kraftstoff versorgt. Der Kraftstoff-Hochdruckspeicher 13 wird wiederum mittels einer Hochdruckpumpe 14 beaufschlagt, die Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter 15 abzieht. In diesem Vorratsbehälter 15 mündet auch eine Rücklaufleitung 16 aus dem Kraftstoff-Injektor 2 für Leckage- und/oder Steuermengen an Kraftstoff. In den Vorratsbehälter 15 wird überschüssiger Kraftstoff aus dem Einspritzraum 3 durch den Kraftstoffanschluss 10 abgeführt. Mittels einer Pumpe 17 ist der Einspritzraum 3 über den Kraftstoffanschluss 10, der sich am untersten Punkt des Einspritzraumes 3 befindet, vollständig mit Kraftstoff befüllbar ist.A fuel supply device 12 in the form of a common rail system is assigned to the fuel injector 2 . In this exemplary embodiment, the fuel injector 2, which is connected to an actuation means designed as a control unit, is supplied with fuel at a high pressure of approximately 2000 bar from a high-pressure fuel accumulator 13 (rail). The high-pressure fuel accumulator 13 is in turn acted upon by a high-pressure pump 14 which draws fuel from a reservoir 15 . A return line 16 from the fuel injector 2 for leakage and/or control quantities of fuel also opens into this reservoir 15 . Excess fuel is discharged from the injection chamber 3 through the fuel connection 10 into the reservoir 15 . The injection chamber 3 can be completely filled with fuel by means of a pump 17 via the fuel connection 10 which is located at the lowest point of the injection chamber 3 .

Ferner umfasst die Prüfvorrichtung 1 eine Temperaturmessvorrichtung 19 mit einem Pyrometer sowie eine nicht gezeigte Temperaturmesseinrichtung mit Kontakttemperatursensor.Furthermore, the testing device 1 includes a temperature measuring device 19 with a pyrometer and a temperature measuring device (not shown) with a contact temperature sensor.

Nach der Kalibrierung der nicht gezeigten Heizeinrichtungsregelungsmittel und dem Einbau des Kraftstoff-Injektors 2 in die Halteeinrichtung 4 wird zunächst der Einspritzraum 3 über den Kraftstoffanschluss 10 mit Kraftstoff aus dem Vorratsbehälter 15 vollständig geflutet. Ein nicht gezeigter Füllstandssensor detektiert dabei den Füllstand. Daraufhin wird über den Gasanschluss 7 Inertgas aus dem Gasspeicher 8 in den Einspritzraum 3 zugeführt, wodurch der Kraftstoff aus dem Einspritzraum 3 über den Kraftstoffanschluss 10 wieder in den Vorratsbehälter 15 zurückgedrückt wird. Daraufhin erfolgt die Freigabe der Heizeinrichtung 6, wobei zuvor mittels eines nicht gezeigten Druckmessers überprüft wurde, ob der Druck im Einspritzraum 3 über dem Atmosphärendruck liegt. Der Kraftstoff-Injektor 2 wird mittels der Ansteuermittel 18 angesteuert und aus dem Kraftstoff-Hochdruckspeicher 13 mit unter Hochdruck stehendem Kraftstoff versorgt. Die Temperatur wird am Kraftstoff-Injektor 2 mittels der Temperaturmesseinrichtung 19 abgenommen und den Heizeinrichtungsregelungsmitteln zur Regelung der mittels der Heizeinrichtung 6 generierten Temperatur zugeführt.After the calibration of the heating device control means (not shown) and the installation of the fuel injector 2 in the holding device 4 , the injection chamber 3 is first completely flooded with fuel from the reservoir 15 via the fuel connection 10 . A fill level sensor, not shown, detects the fill level. Inert gas is then fed from the gas reservoir 8 into the injection chamber 3 via the gas connection 7 , as a result of which the fuel is pressed back out of the injection chamber 3 via the fuel connection 10 back into the reservoir 15 . The heating device 6 is then released, it being checked beforehand by means of a pressure gauge (not shown) whether the pressure in the injection chamber 3 is above atmospheric pressure. The fuel injector 2 is controlled by the control means 18 and is supplied with high-pressure fuel from the high-pressure fuel accumulator 13 . The temperature is recorded at the fuel injector 2 by means of the temperature measuring device 19 and fed to the heating device control means for controlling the temperature generated by the heating device 6 .

Claims

Test device (1) for simulating the wear behavior of a fuel injector (2), the test device (1) having an electric heating device (6) for heating the fuel injector (2), a fuel supply device (12) for pressurizing the fuel injector ( 2) with fuel under high pressure, control means (18) for activating the fuel injector (2) and an injection chamber (3) which can be filled with an inert gas via a gas connection (7), characterized in that the heating device (6) comprises or is an induction heater with an induction loop.

Test device (1) after claim 1 , characterized in that the injection chamber (3) comprises a fuel connection (10) for filling with fuel and/or for discharging fuel.

Testing device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one temperature measuring device (19) is provided.

Test device (1) after claim 3 , characterized in that the temperature measuring device (19) comprises a contact temperature sensor for contacting the fuel injector (2).

Test device (1) according to one of claims 3 or 4 , characterized in that the temperature measuring device (19) comprises a pyrometer.

Testing device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a filling level sensor is assigned to the injection chamber (3).

Test device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a logic unit is provided which prevents activation of the heating device (6) until the injection chamber (3) has been made inert with the inert gas.

Test system, comprising a test device (1) according to one of the preceding claims and a thermal injector comprising a temperature sensor for detecting temperature profile data in an internal combustion engine.

test system claim 8 , characterized in that the dimensions of the thermal injector correspond to the dimensions of the fuel injector (2) to be tested.