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Die Erfindung betrifft einen Messadapter für Mehrlochdüsen, der eine Düsenaufnahme und Adapterbohrungen aufweist, die zu Düsenlöchern der Mehrlochdüse angepasst in dem Adapter angeordnet sind.
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Die
DE 41 03 918 A1 offenbart eine Mehrloch-Einspritzdüseneinrichtung umfassend: ein Ventilgehäuse mit einer Düse zum säulenförmigen Einspritzen von Kraftstoff; ein innerhalb des Ventilgehäuses angeordnetes Ventil zum Öffnen oder Schließen der Düse, und einen mit dem vorderen Ende des Ventilgehäuses verbundenen Kraftstoffzerstäuber, der einen säulenförmigen Kraftstoffkanal aufweist, welcher mit der Düse verbunden ist; eine Vielzahl von Zerstäubungslöchern, die von dem säulenförmigen Kraftstoffkanal verzweigt sind, wobei eine Vielzahl von Luftzufuhrkanälen vorgesehen ist, von denen jeweils einer mit einem Zerstäubungsloch verbunden ist, um in die Zerstäubungslöcher zu blasen. Die
DE 41 03 918 A1 offenbart weiter, dass ein zylindrischer Luftadapter so angeordnet ist, dass er den Außenumfang des Kraftstoffzerstäubers und an dessen unterem Ende den Außenumfang des Ventilgehäuses umgibt. Dabei sind für einen luftdichten Abschluss Dichtungen gegenüber dem Luftzerstäuber bzw. dem Ventilgehäuse angeordnet, so dass eine ringförmige, abgedichtete Luftkammer zwischen Außenumfangsbereichen des Kraftstoffzerstäubers und des Ventilgehäuses und dem Innenumfang des Luftadapters gebildet wird. Die Luftkammer ist mit einer Einlassöffnung des Luftzufuhrkanals, der in dem Kraftstoffzerstäuber ausgebildet ist, verbunden. Für eine Zufuhr bzw. zum Induzieren von Luft in die Luftkammer ist ein Anschlussrohr mit dem Luftadapter verbunden. Das Anschlussrohr ist mit einem Ende mit einem Luftschlauch verbunden. Das andere Ende des Luftschlauchs ist mit einem Einlasskanal an einer Stelle stromaufwärts einer Drosselklappe verbunden. So wird atmosphärische Luft in dem Einlasskanal stromaufwärts der Drosselklappe durch den Luftschlauch über ein Einlasskrümmervakuum induziert bzw. angesaugt, um über das Verbindungsrohr in die Luftkammer zu gelangen.
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Die
DE 199 09 164 A1 offenbart einen Messadapter für Mehrlochdüsen zur Bestimmung der je Düsenloch eingespritzten Flüssigkeitsmenge, mit einer passend zur äußeren Kontur der Mehrlochdüse gestalteten Sitzfläche, die während der Messung dichtend an der Mehrlochdüse anliegt. Der Messadapter hat eine der Zahl der Düsenlöcher entsprechende Zahl von als Durchgangsbohrungen ausgebildeten Adapterbohrungen, wobei jede der Adapterbohrungen jeweils einem Düsenloch zugeordnet ist, und eine Neigung aufweist, die an den Spritzwinkel der Mehrlochdüse angepasst ist. Auf der Außenseite der Adapterbohrungen sind Anschlüsse zur Verbindung jeder der Adapterbohrungen mit Mengen-Messeinrichtungen mittels separater Leitungen angeordnet.
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Insofern offenbart die
DE 199 09 164 A1 einen Messadapter für Mehrlochdüsen der es ermöglichen soll, die Einspritzmenge jeden Spritzlochs einer Mehrlochdüse separat zu vermessen. Der Messadapter wird dabei verwendet, um die eingespritzte Flüssigkeitsmenge eines jeden Spritzlochs drucklos über eine Leitung in ein separates Mengenmessgerät zu leiten.
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Der Erfindung liegt insofern die Aufgabe zugrunde, einen Messadapter der Eingangs genannten Art mit einfachen Mitteln so zu verbessern, dass die Mengenmessung bei einem höheren Druck als dem Umgebungsdruck, vorzugsweise bei einem Systemdruck eines Verbrennungsmotors durchgeführt werden kann.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Düsenaufnahme im Querschnitt gesehen so ausgeführt ist, dass eine Kammer z. B. in der Ausgestaltung als Ringkanal zwischen der in der Düsenaufnahme aufgenommenen Düse und ihrem Außenumfang gebildet ist, welche über ein Dichtelement abgedichtet ist. In bevorzugter Ausgestaltung erstreckt sich die Kammer von einer Sitzfläche, an welcher die Mehrlochdüse anliegt, bis zu dem Dichtelement geradlinig durch den Messadapter und weist bevorzugt einen gleich bleibenden Spaltbetrag zwischen dem Außenumfang der Mehrlochdüse und dem Innenumfang der Düsenaufnahme auf.
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Für die Beurteilung von Mehrlochdüsen ist es von entscheidender Bedeutung, dass die Untersuchung nicht bei Umgebungsdruck, sondern bei einem Druck oberhalb dem Umgebungsdruck (z. B. 50 bar) durchgeführt wird. Weiterhin ist zur Beurteilung neben der einfachen Mengenmessung die zeitlich aufgelöste Einspritzratenmessung von besonderem Aussagewert. Vorteilhaft wird mit der Erfindung daher ein Meßadapter zur Verfügung gestellt, welcher bevorzugt so ausgeführt ist, dass jeweils eine Einspritzratenmeßvorrichtung an jedes Spritzloch anschließbar ist.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass, wie zum Beispiel in der
DE 199 09 164 A1 offenbart, ein einziges Dichtelement, nämlich die Sitzfläche, vorgesehen ist, welches die Spritzlöcher untereinander und zur Umgebung abdichtet. Würde nun in mindestens einer Bohrung bzw. Adapterbohrung der Druck auf z. B. 50 bar erhöht, wäre es notwendig, einen großen Differenzdruck zwischen der Bohrung bzw. der Adapterbohrung und der Umgebung abzudichten. Hier greift die Erfindung an, indem lediglich eine geringe Druckdifferenz, trotz des Vorhandenseins des Drucks bzw. des Systemdrucks von z. B. 50 bar, abgedichtet werden muss, indem in günstiger Ausführung eine weitere Abdichtung, nämlich zwischen der Mehrlochdüse bzw. deren Außenumfang und der Düsenaufnahme mit einem einfachen Dichtelement vorgesehen wird. Das Dichtelement kann zum Beispiel als O-Ring ausgeführt sein.
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Durch diese vorteilhafte Maßnahme kann der Druck in der Kammer bzw. in dem beispielhaften Ringkanal auf den Druck von z. B. 50 bar erhöht werden, wobei der Druck in den Bohrungen bzw. in den Adapterbohrungen den gleichen Betrag aufweisen kann. Somit ist vorteilhaft lediglich eine geringe Druckdifferenz zwischen den Bohrungen bzw. den Adapterbohrungen und der Kammer bzw. dem beispielhaften Ringkanal abzudichten, wie diese beispielsweise aufgrund von Druckpulsationen in den Bohrungen bzw. in den Adapterbohrungen zu erwarten sind.
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Die Druckerhöhung in der Kammer, welche wie bereits oben erwähnt beispielhaft als Ringkanal bzw. Ringspalt ausgeführt sein kann, auf den Betrag des Drucks von z. B. 50 bar, kann entweder durch Leckagestellen an der Dichtstelle zwischen den Bohrungen bzw. den Adapterbohrungen und der Kammer, oder durch eine gezielt herbeigeführte Leckage vor dem Anpressen des Meßadapters an die Mehrlochdüse zwischen den Bohrungen bzw. den Adapterbohrungen erzielt werden. Möglich ist auch, einen direkten Anschluß der Kammer an eine Druckversorgungsquelle vorzusehen, welche den gewünschten Druck aufbaut. Dies kann z. B. mittels einer in dem Meßadapter angeordneten Verbindungsleitung erreicht werden, welche in der Kammer mündet und anderseitig an die bevorzugt externe Druckversorgungsquelle anschließbar ist.
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In vorteilhafter Ausgestaltung ist das Dichtelement im Bereich einer Einsteckseite der Düsenaufnahme angeordnet. Zweckmäßigerweise ist das Dichtelement in einer an dieses angepaßt ausgeführten Nut aufgenommen, und als separates Dichtelement in die Nut so einlegbar, dass das Dichtelement zum einen in Umfangsrichtung an dem Außenumfang der Mehrlochdüse die Kammer abdichtend, und zum anderen an den Wänden der Nut jeweils dichtend anliegt. Das Dichtelement kann aber auch als Dichtlippe, oder als anders ausgeführte Dichtung, welche eine axiale Positionierung ermöglicht, ausgeführt sein, welche in geeigneter Weise innerhalb der Düsenaufnahme angeordnet ist, und dichtend an dem Außenumfang der Mehrlochdüse anliegt.
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Mit der Erfindung ist vorteilhaft eine Druckerhöhung im Meßsystem erreichbar, so dass die Versuche bei relevanten und realistischen Systemdrücken bzw. Drücken von z. B. 50 bar durchgeführt werden können. Zudem wird durch die Anordnung der weiteren Dichtstelle, bzw. des im Bereich der Einsteckseite angeordneten Dichtelementes eine einfache Abdichtung des im Vergleich zum Stand der Technik erhöhten Druckes realisiert, wobei geringe, meßbedingte Druckschwankungen in den Bohrungen bzw. in den Adapterbohrungen direkt im Kontaktpunkt (Sitzfläche) der Mehrlochdüse zu dem Meßadapter abgedichtet werden. Gleichzeitig wird vorteilhaft eine Anschlußmöglichkeit einer Meßvorrichtung zur Einspritzratenmessung zur Verfügung gestellt, so dass detailiertere Meßdaten zur Analyse zur Verfügung stehen.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Figurenbeschreibung offenbart. Es zeigen:
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1 einen Meßadapter in einer Schnittdarstellung, und
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2 einen Meßadapter in einer Schnittdarstellung mit einer eingebrachten Verbindungsleitung.
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In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weswegen diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.
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1 zeigt einen Meßadapter 5. Der Meßadapter 5 weist eine Einsteckseite 11 und eine dazu gegenüberliegende Lagerseite 12 auf. In dem Meßadapter 5 sind in dem dargestellten Schnitt Adapterbohrungen 2 eingebracht, die winklig zu einer Mittelachse X angeordnet sind.
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In dem Meßadapter 5 ist von der Einsteckseite 11 eine sich in Richtung zur Lagerseite 12 erstreckende Düsenaufnahme 13 eingebracht, in welche eine Mehrlochdüse 4 aufgenommen ist.
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Die Mehrlochdüse 4 liegt an einer Sitzfläche 3 an. Die Adapterbohrungen 2 sind in ihrer winkligen Anordnung zur Mittelachse X an den bzw. die Spritzwinkel der Düsenlöcher 1 angepaßt. Natürlich können die jeweiligen Düsenlöcher jeweils unterschiedliche Spritzwinkel aufweisen. Die Mittelachse X ist deckungsgleich zur Längsachse Y der Mehrlochdüse 4.
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Die Düsenaufnahme 13 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel im Schnitt gesehen zylindrisch ausgeführt, wobei die Düsenaufnahme 13 einen im Vergleich zu Außenumfang der Mehrlochdüse größeren Innendurchmesser aufweist, so dass zwischen dem Außenumfang der Mehrlochdüse 4 und dem Innenumfang der Düsenaufnahme 13 eine Kammer 8, welche beispielhaft als Ringkanal 8 bzw. Ringspalt 8 ausgeführt sein kann, gebildet ist.
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Im Bereich der Einsteckseite 11 ist eine Nut 14 in die Innenseite der Düsenaufnahme 13 eingebracht. In die Nut 14 ist ein Dichtelement 7 eingelegt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Dichtelement 7 als separates Dichtelement 7 in der bevorzugten Ausgestaltung als O-Ring-Dichtung ausgeführt.
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Das Dichtelement 7 ist so ausgeführt, dass dieses die Kammer 8 bzw. den Ringkanal 8 abdichtet, wobei das Dichtelement 7 zum einen an dem Außenumfang der Mehrlochdüse 4 und zum anderen an den Wänden der Nut 14 dichtend anliegt.
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Wie beispielhaft dargestellt, erstreckt sich die Kammer 8 bzw. der Ringkanal 8 von der Sitzfläche 3 bis zu dem Dichtelement 7 geradlinig durch den Meßadapter 5 und weist bevorzugt einen gleich bleibenden Spaltbetrag zwischen dem Außenumfang der Mehrlochdüse 4 und dem Innenumfang der Düsenaufnahme 13 auf.
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Insofern weist der Meßadapter 5 vorteilhaft zwei Dichtstellen auf, nämlich zum einen die Sitzfläche 3 und zum anderen das Dichtelement 7 im Bereich der Einsteckseite 11.
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An der Lagerseite 6 weist der Meßadapter 5 eine Ausnehmung zur Lagerung auf.
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Mit der Erfindung wird im Bereich der Einsteckseite 11 eine zusätzlich zur Sitzfläche 3 weitere Dichtstelle mittels des Dichtelementes 7 an dem Meßadapter 5 angeordnet, so dass der Druck in der Kammer 8 bzw. in dem Ringkanal 8 auf den Systemdruck bzw. auf einen Druck von z. B. 50 bar erhöht werden kann, wobei dieser Druck auch in mindestens einer Adapterbohrung 2 herrscht. Mit dem erfindungsgemäßen Meßadapter 5 können also relevante und realistische Systemdrücke erreicht werden, welche auch in Verbrennungsmotoren herrschen, um die Funktion der Mehrlochdüse 4 zu überprüfen. Mit der Erfindung ist so nur eine geringe Druckdifferenz zwischen den Adapterbohrungen 2 und der Kammer 8 bzw. dem Ringkanal 8 abzudichten, wie diese z. B. aufgrund von Druckpulsationen in den Adapterbohrungen 2 zu erwarten sind.
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Die Druckerhöhung in der Kammer 8 bzw. in dem Ringkanal 8 kann, wie bereits gesagt, durch Leckagen herbeigeführt werden. Denkbar ist aber eine Ausgestaltung nach 3, wobei hier zur Drückerhöhung in der Kammer 8 bzw. in dem Ringkanal 8 eine Verbindungsleitung 9 vorgesehen ist. Die Verbindungsleitung 9 mündet in der Kammer 8 und ist andererseits an eine nicht dargestellte Druckerhöhungsquelle anschließbar.
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An den Meßadapter 5 können zudem vorteilhaft Meßvorrichtungen zur Einspritzratenmessung angeschlossen werden.
