DE102012102935A1

DE102012102935A1 - Device for measuring fuel injector for internal combustion engine, has clamping unit that receives clamping apparatus by which force of actuator is acted upon measuring rod connection, and force and displacement measurement units

Info

Publication number: DE102012102935A1
Application number: DE201210102935
Authority: DE
Inventors: Gerald Fischer; Marius Ligensa
Original assignee: LOrange GmbH
Current assignee: LOrange GmbH
Priority date: 2012-04-04
Filing date: 2012-04-04
Publication date: 2013-10-10

Abstract

The measurement device has a control unit (16) which accommodates the actuators (17,18) which are adjustable along the axial moving direction (24) of fuel injector (1). A clamping unit is provided for receiving a clamping apparatus by which the force of the actuator (18) is acted upon the measuring rod connection, a force measurement unit and a displacement measurement unit along the axial moving direction of actuator.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vermessen eines Kraftstoff-Einspritzinjektors gemäß dem Anspruch 1. The invention relates to a device for measuring a fuel injection injector according to claim 1.

Dies mit der Zielrichtung, einen solchen, eine Steuereinheit mit einem Aktor und einem über diesen verstellbaren Stellglied umfassenden Kraftstoff-Einspritzinjektor, der weitgehend unter Rückgriff auf in der Tolerierung aufeinander abgestimmte Originalteile aufgebaut ist, bezüglich Einbaulage und Funktion seiner Steuereinheit auf vorgegebene Einspritzkennwerte, insbesondere hinsichtlich der Einspritzdauer, der Lage von Einspritzbeginn und Einspritzende und/oder der Einspritzmenge abzustimmen. This with the aim of such, a control unit comprising an actuator and a fuel injection injector comprising this adjustable actuator, which is largely based on tolerated original parts, in terms of installation position and function of its control unit to predetermined injection parameters, in particular with respect the injection duration, the position of start of injection and end of injection and / or the injection quantity to vote.

Die vorgesehene Messvorrichtung bezieht sich auf einen Kraftstoff-Einspritzinjektor, dessen Injektorgehäuse eine Steuereinheit aufnimmt und mit einem eine Düsennadelbohrung aufweisenden Düsenkörper verbunden ist. Die Steuereinheit weist einen federnd wegbegrenzt axial gegen das Injektorgehäuse abgestützten und bevorzugt in einer sacklochartigen Ausnehmung des Injektorgehäuses aufgenommenen Aktor auf, über den das Stellglied der Steuereinheit hubverstellbar ist, das gegen eine Anschlagfläche einer zwischen Injektorgehäuse und Düsenkörper liegenden Ventilplatte ausfahrbar ist und das über eine Stützfeder entgegen der Stellrichtung des Aktors zum Aktor abgestützt ist, der zur Ventilplatte in seiner Axiallage über ein Distanzelement festgelegt ist. Injektorgehäuse, Ventilplatte und Düsenkörper werden in einer Spanneinheit der Messvorrichtung – in einer der Zusammenspannung des Kraftstoff-Einspritzinjektors über eine Düsenmutter entsprechenden Weise – bei im Injektorgehäuse aufgenommener Steuereinheit über eine in ihrer Spannkraft einstellbare Spannvorrichtung der Spanneinheit axial mit vorgegebener Spannkraft zusammengespannt. Das federnd entgegen der Stellrichtung gegen den Aktor abgestützte Stellglied wird über eine Messanordnung der Messvorrichtung in seiner Bewegung und/oder Lage erfasst, wozu das Stellglied über eine die Düsennadelbohrung im axial jenseits seiner Spannschulter abgeschnittenen Düsenkörper durchsetzende Messstangenanordnung mit entsprechenden Messelementen verbunden wird, insbesondere einem in der Messstangenanordnung liegenden Kraftsensor als Kraftmessglied und einer Wegmessvorrichtung, die letztlich zum Kraftstoffinjektor lagefest abgestützt und über die Messstangenanordnung beaufschlagt ist. The proposed measuring device relates to a fuel injection injector whose injector housing receives a control unit and is connected to a nozzle body having a nozzle needle bore. The control unit has a resilient wegbegrenzt axially against the injector supported and preferably received in a blind hole-like recess of the injector actuator, via which the actuator of the control unit is stroke adjustable, which is extendable against a stop surface of lying between the injector and nozzle body valve plate and that via a support spring is supported against the actuating direction of the actuator to the actuator, which is fixed to the valve plate in its axial position via a spacer element. Injector housing, valve plate and nozzle body are clamped axially in a clamping unit of the measuring device - in one of the clamping of the fuel injection injector via a nozzle nut manner - housed in injector housing control unit via an adjustable in their clamping force clamping device of the clamping unit with predetermined clamping force. The actuator supported resiliently against the direction of adjustment against the actuator is detected by a measuring arrangement of the measuring device in its movement and / or position, for which the actuator is connected via a the nozzle needle bore in the axially beyond its clamping shoulder cut nozzle body passing through the measuring rod assembly with corresponding measuring elements, in particular one in the measuring rod assembly lying force sensor as a force measuring element and a distance measuring device which is ultimately supported fixed position to the fuel injector and acted upon by the measuring rod assembly.

Die zur Spanneinheit und damit letztlich zum Kraftstoffinjektor lagefeste Abstützung einer entsprechenden Messanordnung, beispielsweise einer Messuhr, erfolgt zweckmäßigerweise durch Anbindung der Messuhr an einer Spanneinrichtung, etwa einem Spannrahmen, einem Spanngehäuse oder dergleichen, in der der Kraftstoff-Einspritzinjektor zwischen seinen axial gegenüberliegenden Stützenden aufgenommen und über die Spannvorrichtung axial verspannt ist. Über die Messanordnung lassen sich so die Werte ermitteln, die in Berücksichtigung der das Stellglied beaufschlagenden Federkraft – bei quasi dem Verspannungszustand eines Kraftstoffinjektors durch Zusammenspannung mittels einer Düsenmutter entsprechenden Zustand – für die Lage des Aktors der Steuereinheit einzuhalten sind, um jeweils gewünschte bzw. vorgegebene Einspritzparameter einzuhalten. The positionally fixed to the clamping unit and thus ultimately to the fuel injector supporting a corresponding measuring arrangement, such as a dial gauge, is conveniently carried out by connecting the dial gauge on a clamping device, such as a clamping frame, a clamping housing or the like, in which the fuel injection injector between its axially opposite support ends and is clamped axially over the clamping device. By means of the measuring arrangement, it is thus possible to determine the values which are to be observed for the position of the actuator of the control unit in consideration of the spring force acting on the actuator in the quasi state of tensioning of a fuel injector by clamping by means of a nozzle nut, in each case by desired or predetermined injection parameters observed.

Auf Basis der jeweiligen Messwerte ist eine entsprechende Lagepositionierung des Aktors der Steuereinheit zum Injektorgehäuse bei einem Kraftstoff-Einspritzinjektor mit einfachen Mitteln einstellbar, insbesondere bezogen auf Injektoren, deren Bauteile einem gleichen Toleranzbereich zugehören, so dass über die entsprechende Bemessung der in der wechselseitigen Abstützung des Aktors gegenüber dem Injektorgehäuse verwendeten Abstützelemente – Distanzelement und Tellerfederanordnung – auf die jeweiligen Toleranzgegebenheiten abgestimmte Steuereinheiten als montagefertige Einheiten bereitgestellt werden können. On the basis of the respective measured values, a corresponding positioning of the actuator of the control unit to the injector in a fuel injection injector with simple means adjustable, in particular based on injectors whose components belong to the same tolerance range, so that on the appropriate design of the mutual support of the actuator Support elements used with respect to the injector housing - distance element and plate spring arrangement - control units matched to the respective tolerance conditions can be provided as ready-to-mount units.

Es ist somit eine vielseitig einsetzbare Messvorrichtung geschaffen, und in entsprechender Weise auch ein Messsystem zu gestalten. It is thus created a versatile measuring device, and to make in a similar manner, a measuring system.

Ein solches Messsystem für eine Steuereinheit eines Kraftstoff-Einspritzinjektors mit einem Injektorgehäuse, mit einem über den Aktor der Steuereinheit axial anschlagbegrenzt verstellbaren Stellglied, mit zur Stellrichtung des Aktors entgegengesetzt federnder Abstützung des Stellgliedes gegen den Aktor, mit axial wegbegrenzt federnder Abstützung des Aktors zum Injektorgehäuse in Stellrichtung des Aktors und mit einer Injektorgehäuse und axial gegenüberliegenden Düsenkörper des Injektors mit einstellbarer Spannkraft zusammenspannender Spannvorrichtung, die in einem Spannrahmen einer Spanneinrichtung oder Spanneinheit abgestützt ist, ermöglicht mit einer axial zwischen Spannrahmen und Stellglied liegenden, den Düsenkörper durchsetzenden Messstangenverbindung in einfacher Weise die Ermittlung der Kraft, mit der das Stellglied gegen den Aktor abgestützt ist, und des Stellweges des Stellgliedes, wobei die in Übertragung der Stellbewegung des Stellgliedes auf die Messanordnung verwendete Messstangenanordnung es möglich macht, mit einer sehr einfachen Spannvorrichtung bei zum Original eines Injektors weitgehend unveränderten Bauteilen des Injektors zu arbeiten. Such a measuring system for a control unit of a fuel injection injector with an injector, with an actuator axially limited by the actuator control unit adjustable actuator, with the actuating direction of the actuator opposite resilient support of the actuator against the actuator, with axially wegbegrenzt resilient support of the actuator to the injector in Actuation direction of the actuator and with an injector and axially opposite nozzle body of the injector with adjustable clamping force zusammenspannender tensioning device, which is supported in a clamping frame of a clamping device or clamping unit allows with an axially between clamping frame and actuator lying, the nozzle body passing through the measuring rod connection in a simple way the determination of Force with which the actuator is supported against the actuator, and the travel of the actuator, wherein the transmission of the actuating movement of the actuator to the Messanordnun g used measuring rod arrangement makes it possible to work with a very simple clamping device with the original of an injector largely unchanged components of the injector.

Die Umsetzung der mit einer Messvorrichtung der vorgeschilderten Art erzielten Ergebnisse für die Einstellung von Kraftstoff-Einspritzinjektoren bezüglich der Einspritzparameter auf vorgegebene Werte gestaltet sich besonders einfach, wenn die Steuereinheit eine Ausgestaltung aufweist, bei der der Aktor quasi „schwimmend“ zum aufnehmenden Injektorgehäuse abgestützt ist, wobei die schwimmende Abstützlage durch Variation des in der einerseits vorgesehenen Festabstützung des Aktors vorgesehenen Distanzelementes in seinen Abmessungen bei geringem Aufwand entsprechende Einstellmöglichkeiten bietet, gegebenenfalls auch mit entsprechender Variation bezüglich der verwendeten, zur Abstützung in Gegenrichtung vorgesehenen Tellerfedern und diesen gegebenenfalls zugeordneten Distanzscheiben. The implementation of the results obtained with a measuring device of the kind described above for the adjustment of fuel injection injectors with respect to the injection parameters to predetermined Values are particularly simple if the control unit has a configuration in which the actuator is supported quasi "floating" to the receiving injector, wherein the floating support position by varying the provided in the one hand provided fixed support of the actuator spacer in its dimensions with little effort corresponding Provides adjustment options, possibly with appropriate variation with respect to the disc springs provided for supporting in the opposite direction and this optionally associated spacers.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der Zeichnungsbeschreibung, die zu den Ansprüchen weiterführende Erfindungsdetails enthält. Im Einzelnen zeigen: Further details and features of the invention will become apparent from the claims and from the drawing description, which contains further details of the invention to the claims. In detail show:

1 eine Schnittdarstellung eines düsennadelseitigen Teiles eines Kraftstoff-Einspritzinjektors in teils schematisierter Darstellung, 1 a sectional view of a nozzle needle side part of a fuel injection injector in a partially schematic representation,

2 in einer weiteren Schematisierung einen Ausschnitt aus 1 um den Bereich der den Aktor mit Stellglied umfassenden, im Kraftstoffinjektor aufgenommenen Steuereinheit, 2 in another schematization a section 1 around the area of the control unit comprising the actuator with actuator, received in the fuel injector,

3 in stark vereinfachter und schematisierter Darstellung den Umriss eines Kraftstoff-Einspritzinjektors, aufgenommen in einer Spanneinheit und axial abgestützt zwischen Aufnahmen der Spanneinheit, wobei einer dieser Aufnahmen die Spannvorrichtung zugeordnet ist, und 3 in a highly simplified and schematic representation of the outline of a fuel injection injector, recorded in a clamping unit and axially supported between recordings of the clamping unit, wherein one of these images is associated with the clamping device, and

4 einen zum Spannteil der Spanneinheit angesetzten Messaufbau mit vom Stellglied der Steuereinheit ausgehender Messstangenanordnung und über die Messstangenanordnung beaufschlagten Messelementen in Form einer Kraftmesseinrichtung und einer Wegmesseinrichtung. 4 a measuring assembly attached to the clamping part of the clamping unit with a measuring rod arrangement emanating from the actuator of the control unit and measuring elements acted upon by the measuring rod arrangement in the form of a force measuring device and a displacement measuring device.

In der schematisierten Schnittdarstellung eines Teilbereiches eines Kraftstoff-Einspritzinjektors 1, wie in 1 dargestellt, ist von dessen Injektorgehäuse 2 lediglich der auf den Düsenkörper 3 zulaufende, vordere Bereich gezeigt. Nicht dargestellt ist, dass das Injektorgehäuse 2 im Weiteren, gegen den nicht dargestellten hinteren Bereich auslaufend, gegebenenfalls nicht nur zu- und ablaufseitige Versorgungsanschlüsse 15 für Kraftstoff, insbesondere Diesel oder Schweröl, aufweist, sondern gegebenenfalls auch einen Speicherraum für den über den Kraftstoff-Einspritzinjektor 1 einzuspritzenden Kraftstoff. Dies ungeachtet dessen, dass dem Kraftstoff-Einspritzinjektor 1 gegebenenfalls ein weiterer Speicher, insbesondere ein sogenanntes Common Rail, vorgelagert ist, in dem unter hohem Druck stehender Kraftstoff vorgehalten wird. In the schematic sectional view of a portion of a fuel injection injector 1 , as in 1 is shown by the injector housing 2 just the one on the nozzle body 3 tapered, front area shown. Not shown is that the injector housing 2 in addition, expiring against the rear area, not shown, if necessary, not only supply and outlet supply connections 15 for fuel, in particular diesel or heavy oil, but optionally also a storage space for via the fuel injection injector 1 fuel to be injected. This despite the fact that the fuel injection injector 1 optionally a further memory, in particular a so-called common rail, upstream, is provided in the standing under high pressure fuel.

Zum weiteren Aufbau des Kraftstoff-Einspritzinjektors 1 veranschaulicht 1, dass dessen Düsenkörper 3 in einer auf Spritzöffnungen 4 auslaufenden Düsennadelbohrung 5 eine Düsennadel 6 aufnimmt, die in Richtung auf den der Düsennadelbohrung 5 vorgelagerten Düsennadelsitz 7 über eine Feder 8 abgestützt ist, die zwischen einer Schulter 9 der Düsennadel 6 und einer auf einem Schaftteil 10 der Düsennadel 6 geführten Hülse 11 eingespannt ist. Die Hülse 11 stützt sich auf einer Ventilplatte 12 ab, gegen die einerseits der Düsenkörper 3 und andererseits ein plattenförmiger, zum Injektorgehäuse 2 axial anschließender Übergangskörper 13 anliegt. Der Düsenkörper 3, die Ventilplatte 12, der Übergangskörper 13 und das Einspritzgehäuse 2 sind axial über eine Düsenspannmutter 14 zusammengespannt. For further construction of the fuel injection injector 1 illustrates 1 in that its nozzle body 3 in one on spray openings 4 expiring nozzle needle bore 5 a nozzle needle 6 that points towards the nozzle needle hole 5 upstream nozzle needle seat 7 over a spring 8th is supported between a shoulder 9 the nozzle needle 6 and one on a shaft part 10 the nozzle needle 6 guided sleeve 11 is clamped. The sleeve 11 rests on a valve plate 12 against, on the one hand, the nozzle body 3 and on the other hand a plate-shaped, to the injector 2 axially adjoining transition body 13 is applied. The nozzle body 3 , the valve plate 12 , the transition body 13 and the injection housing 2 are axially via a nozzle retaining nut 14 clamped together.

In dieser Baueinheit sind die von zumindest einem seitens des Injektorgehäuses 2 vorgesehenen, hochdruckseitigen Versorgungsanschluss 15 ausgehenden, teilweise nicht gezeigten Versorgungswege für die Kraftstoffzufuhr auf die Düsennadelbohrung 5 sowie eine zugehörige Steuereinheit 16 vorgesehen. Diese umfasst neben einem Aktor 17 und einem über den Aktor 17 hubverstellbaren Stellglied 18 ein Steuerventil 19, über das in nicht dargestellter Weise die Druckbeaufschlagung eines Steuerraumes 20 gesteuert wird. Dieser ist umschlossen von der Hülse 11 zwischen dem Schaftteil 10 und der Ventilplatte 12 abgegrenzt und belastet bei Druckbeaufschlagung die Düsennadel 6 ergänzend zur Abstützung über die Feder 8 auf ihre Schließlage. In this assembly are those of at least one part of the injector 2 provided, high pressure side supply connection 15 outgoing, not shown supply routes for the fuel supply to the nozzle needle bore 5 and an associated control unit 16 intended. This includes besides an actor 17 and one over the actor 17 stroke-adjustable actuator 18 a control valve 19 , About the not shown manner, the pressurization of a control room 20 is controlled. This is enclosed by the sleeve 11 between the shaft part 10 and the valve plate 12 delimited and loaded when pressurizing the nozzle needle 6 in addition to support via the spring 8th to their closed position.

Der Aktor 17 ist im Ausführungsbeispiel durch einen Magnetsteller gebildet, dem als Stellglied 18 ein Anker 21 mit auf das Steuerventil 19 auslaufender Ankerstange 22 zugeordnet ist. Der Aktor 17 liegt in einer stirnseitigen, in Richtung auf die Ventilplatte 12 offenen, insbesondere sacklochartigen Ausnehmung 23 des Injektorgehäuses 2 und ist nach der von Düsenkörper 3 und Ventilplatte 12 abgewandten Seite hin, also in durch den Pfeil 24 veranschaulichter Stellrichtung des Aktors 17, federnd gegen das Injektorgehäuse 2 abgestützt. Die federnde Abstützung erfolgt über eine Tellerfederanordnung 25 mit zumindest einer Tellerfeder und eine den in der Ausnehmung 23 zur Verfügung stehenden, nutzbaren axialen Federweg durch ihre Dicke mitbestimmende Distanzscheibe 26. In Gegenrichtung, also entgegen der Stellrichtung gemäß Pfeil 24, ist der Aktor 17 über ein axial zwischen Übergangskörper 13 und der Stirnseite des Aktors 17 eingespanntes Distanzelement 27 abgestützt, das im Ausführungsbeispiel als zum Rand des Aktors 17 benachbart liegender Stützring gestaltet ist. The actor 17 is formed in the embodiment by a magnetic actuator, as an actuator 18 an anchor 21 with on the control valve 19 leaking anchor rod 22 assigned. The actor 17 lies in a frontal, in the direction of the valve plate 12 open, in particular blind hole-like recess 23 of the injector housing 2 and is after that of nozzle bodies 3 and valve plate 12 facing away, so in by the arrow 24 illustrated actuating direction of the actuator 17 , resilient against the injector housing 2 supported. The resilient support via a plate spring arrangement 25 with at least one plate spring and one in the recess 23 available, usable axial travel through their thickness mitbestimmende spacer 26 , In the opposite direction, ie opposite to the direction of the arrow 24 , is the actor 17 via an axial between transition body 13 and the front of the actuator 17 clamped spacer element 27 supported, in the embodiment as the edge of the actuator 17 adjacent lying support ring is designed.

Somit ist durch die Verwendung von Distanzelementen 27 unterschiedlicher Höhe – in Anpassung an unterschiedliche Toleranzpaarungen für die gleichen Toleranzpaarungen zugehörigen, zusammengespannten Bauteile des Kraftstoff-Einspritzinjektors 1 – die Möglichkeit gegeben, den Aktor 17 axial abgesetzt zur dem Übergangskörper 13 zugewandten Stirnfläche des Injektorgehäuses 2 zu positionieren. Dies auch im Hinblick auf jeweils geforderte Stellwege des Stellgliedes 18 zwischen seinen Anschlaglagen zur Ventilplatte 12 und Aktor 17. Ferner lassen sich durch diese „schwimmende“ Abstützung des Aktors 17 auch anderweitige, insbesondere durch die axiale Zusammenspannung des Injektors bedingte, unerwünschte Auswirkungen auf die Lage des Aktors 17 und dessen Stellfunktionen vermindern und/oder vermeiden. Thus, by the use of spacers 27 different height - in adaptation to different tolerance pairings for the same tolerance pairings associated, clamped components of the fuel injection injector 1 - given the opportunity to the actor 17 axially offset from the transition body 13 facing end face of the injector 2 to position. This also with regard to each required travel of the actuator 18 between its stop positions to the valve plate 12 and actor 17 , Furthermore, this "floating" support of the actuator can be 17 also other, in particular due to the axial clamping of the injector, undesirable effects on the position of the actuator 17 and reduce its Stellfunktionen and / or avoid.

Der Hubweg 43 des durch Anker 21 und Ankerstange 22 gebildeten Stellgliedes 18 gegenüber dem Aktor 17 ist einerseits durch eine Anschlaglage der Ankerstange 22 gegen die Ventilplatte 12 und andererseits durch die Anschlaglage des Ankers 21 gegen die Stirnseite des Aktors 17 begrenzt. Entgegen der Stellrichtung 24 des Aktors 17 ist das Stellglied 18 zum Aktor 17 axial über eine Stützfeder 28 beaufschlagt, so dass sich in Stellrichtung 24 in Hintereinanderschaltung eine federnde Abstützung des Stellgliedes 18 zum Aktor 17 über die Stützfeder 28 und eine federnde Abstützung des Aktors 17 gegen das Injektorgehäuse 2 über die Tellerfederanordnung 25 ergibt. In der Summe führt dies zu einer über die unterschiedlichen Kennlinien der Stützfeder 28 und der Tellerfe- deranordung 25 bestimmten Kennlinie der federnden Abstützung zwischen Stellglied 18 und Injektorgehäuse 2 mit entsprechenden Abstimmungsmöglichkeiten, insbesondere Beeinflussungsmöglichkeiten hinsichtlich Einspritzbeginn, Einspritzende, Einspritzdauer und auch Einspritzmenge. Bezogen auf das Beispiel eines erfindungsgemäßen Einspritzinjektors 1 gemäß 1 liegt der Gesamtfederweg insgesamt in einem kleinen Millimeterbereich und ist die Stützfeder 28 wesentlich weicher ausgelegt als die Blattfederanordnung 25, bevorzugt derart, dass die Stützfeder 28 auf Block geht, bevor die Tellerfederanordnung 25 anspricht. The stroke 43 by anchor 21 and anchor rod 22 formed actuator 18 opposite the actuator 17 is on the one hand by a stop position of the anchor rod 22 against the valve plate 12 and on the other hand by the stop position of the armature 21 against the front of the actuator 17 limited. Contrary to the direction of adjustment 24 of the actor 17 is the actuator 18 to the actor 17 axially via a support spring 28 acted upon, so that in the direction of adjustment 24 in series connection a resilient support of the actuator 18 to the actor 17 over the support spring 28 and a resilient support of the actuator 17 against the injector housing 2 over the plate spring arrangement 25 results. In sum, this leads to a different over the characteristics of the support spring 28 and the Tellerfederanordung 25 certain characteristic of the resilient support between the actuator 18 and injector housing 2 with corresponding voting options, in particular influencing possibilities with regard to start of injection, end of injection, duration of injection and also injection quantity. Based on the example of an injection injector according to the invention 1 according to 1 the total spring travel is overall in a small millimeter range and is the support spring 28 designed much softer than the leaf spring assembly 25 , preferably such that the support spring 28 goes to block before the disc spring assembly 25 responds.

Die Einspritzung von Kraftstoff auf die Brennräume von Brennkraftmaschinen erfolgt mit Kraftstoffinjektoren der beschriebenen Art bei sehr hohen Drücken, nämlich Drücken bis in die Größenordnung von 3.000 bar in kleinsten Mengen und innerhalb sehr kurzer, teilweise auch getakteter Einspritzzeiten. Dementsprechend sind für die Bauelemente solcher Kraftstoffinjektoren 1 sehr enge Toleranzen einzuhalten, wobei zusätzlich zu berücksichtigen ist, dass, wie beschrieben, deren Bauelemente entsprechend den zu beherrschenden hohen Drücken auch axial mit entsprechend hohen Kräften zusammengespannt werden müssen. Somit sind die jeweiligen Endmaße im Kraftstoff-Einspritzinjektor auch von diesen Spannkräften abhängig und beeinflussen die Axiallage des Aktors 17 zum Injektorgehäuse 2 und zur Ventilplatte 12, die Stellwege des Stellgliedes 18 wie auch die über die Stützfeder 28 das Stellglied 18 beaufschlagenden Kräfte. Dies mit entsprechenden Auswirkungen auf die Dauer der Einspritzseiten sowie auch auf Beginn und Ende der jeweiligen Einspritzzeit. The injection of fuel to the combustion chambers of internal combustion engines is carried out with fuel injectors of the type described at very high pressures, namely pressures up to the order of 3,000 bar in the smallest quantities and within very short, sometimes clocked injection times. Accordingly, for the components of such fuel injectors 1 To comply with very tight tolerances, in addition to take into account that, as described, the components must be clamped together according to the high pressures to be controlled axially with correspondingly high forces. Thus, the respective final dimensions in the fuel injection injector are also dependent on these clamping forces and influence the axial position of the actuator 17 to the injector housing 2 and to the valve plate 12 , the travel paths of the actuator 18 as well as the over the support spring 28 the actuator 18 impinging forces. This with corresponding effects on the duration of the injection sides as well as on the beginning and end of the respective injection time.

Um für einen Kraftstoff-Einspritzinjektor 1, der aus Bauteilen mit aufeinander abgestimmten Toleranzbereichen aufgebaut ist, in Berücksichtigung der axialen, die Bauteile zusammenspannenden Kräfte die jeweils axial richtige Positionierung des Aktors 17 in diesem Kraftstoff-Einspritzinjektor 1 zu überprüfen und für gleichgelagerte Fälle auch festlegen zu können, wird erfindungsgemäße eine Messvorrichtung 30 vorgesehen, bei der der Kraftstoff-Einspritzinjektor 1 unter Beibehalt seines Grundaufbaus axial zwischen stirnseitigen, voneinander abgewandten Anschlagflächen des Injektorgehäuses 2 und des Düsenkörpers 3 über eine der Messvorrichtung 30 zugehörige Spannvorrichtung 40 einer Spanneinheit 35 zusammengespannt wird und bei der die Stellkraft der das Stellglied 18 beaufschlagenden und gegen den Aktor 17 abgestützten Stützfeder 28 sowie auch der Hubweg des Stellgliedes 18 über eine vom Stellglied 18 beaufschlagte Messstangenverbindung 44 einer Messanordnung 45 abgegriffen werden, zu der eine Kraftmesseinheit 46, insbesondere ein Kraftsensor, und eine Wegmessverbindung in Verbindung stehen. Die Messstangenverbindung 44 erstreckt sich ausgehend vom Stellglied 18 durch die Düsennadelbohrung 5 des axial gekürzten Düsenkörpers 3 und durchsetzt die Ventilplatte 12 in einer entsprechenden Bohrung, wobei die Ventilplatte 12 sowie auch der plattenförmige Übergangskörper 13 durch für die Messvorrichtung 30 konzipierte Zwischenglieder gebildet sein können und der Düsenkörper 3 in seinem über die Anschlagfläche 31 für die Spannaufnahme hinausragenden Bereich abgeschnitten ist. In order for a fuel injection injector 1 , which is constructed of components with coordinated tolerance ranges, taking into account the axial, the components together clamping forces each axially correct positioning of the actuator 17 in this fuel injection injector 1 to be checked and also be able to determine for equally stored cases, a measuring device according to the invention 30 provided at the fuel injection injector 1 while maintaining its basic structure axially between frontal, opposing abutment surfaces of the injector 2 and the nozzle body 3 over one of the measuring device 30 associated clamping device 40 a clamping unit 35 is clamped together and when the force of the actuator 18 and against the actor 17 supported support spring 28 as well as the stroke of the actuator 18 via one of the actuator 18 applied measuring rod connection 44 a measuring arrangement 45 be tapped, to which a force measuring unit 46 , in particular a force sensor, and a distance measuring connection are in communication. The measuring rod connection 44 extends from the actuator 18 through the nozzle needle hole 5 of the axially shortened nozzle body 3 and passes through the valve plate 12 in a corresponding bore, the valve plate 12 as well as the plate-shaped transition body 13 through for the measuring device 30 designed intermediate links may be formed and the nozzle body 3 in his over the stop surface 31 for the clamping receptacle protruding portion is cut off.

Eine solche Messvorrichtung 30 ist im Schema in 2 dargestellt und zeigt den zwischen den genannten Anschlagflächen 31 und 32 eingespannten Kraftstoff-Einspritzinjektor 1. Von den Anschlagflächen ist die Anschlagfläche 31, bezogen auf die Darstellung gemäß 1, durch die Abstützschulter 33 für die Düsenspannmutter 14 am Düsenkörper 3 gebildet, während die Anschlagfläche 32 dem rückwärtigen Ende des mit einem internen Kraftstoffspeicher ausgebildeten Injektorgehäuses 2 zugeordnet ist. Der ansonsten unveränderte Düsenkörper 3 ist in der Verwendung für die Messvorrichtung 30 in Höhe der Spannschulter 33 abgeschnitten, so dass er in einer entsprechenden Aufnahme 34 gefasst werden kann. Such a measuring device 30 is in the schema in 2 shown and shows the between the abutment surfaces 31 and 32 clamped fuel injection injector 1 , Of the stop surfaces is the stop surface 31 , based on the representation according to 1 , through the support shoulder 33 for the nozzle retaining nut 14 on the nozzle body 3 formed while the stop surface 32 the rear end of the injector housing formed with an internal fuel reservoir 2 assigned. The otherwise unchanged nozzle body 3 is in use for the measuring device 30 at the level of the tension shoulder 33 cut off, leaving him in an appropriate recording 34 can be taken.

Die Spanneinheit 35 umfasst einen kastenförmigen Spannrahmen 36, der eine offene Zugriffsseite 37 aufweist und gegen dessen obere Wand 38 die Aufnahme 34 höhenverstellbar und bevorzugt winkelbeweglich abgestützt ist. Gegen die untere Wand 39 stützt sich die bevorzugt hydraulische Spannvorrichtung 40 ab. Die weiter bevorzugt handbetätigte Spannvorrichtung 40 arbeitet mit einem hubverstellbaren Spannzylinder. The clamping unit 35 includes a box-shaped clamping frame 36 that has an open access page 37 and against the upper wall 38 the recording 34 height adjustable and preferably angularly supported. Against the bottom wall 39 supports the preferred hydraulic tensioning device 40 from. The further preferred hand-operated clamping device 40 works with a stroke-adjustable clamping cylinder.

Im längsmittleren Bereich ist der Kraftstoff-Einspritzinjektor 1 in Hochrichtung abstützend und bevorzugt seitlich geführt gehalten, wobei diese Halterung bei 41 angedeutet ist und über einen geschlitzten, das Injektorgehäuse 2 seitlich umgreifenden und seitlich einschiebbaren, keilförmigen Spannschieber gebildet ist, der auf an den Seitenwänden 42 des Spannrahmens 36 vorgesehenen Führungen aufsitzt. In the longitudinal middle area is the fuel injection injector 1 supported in the vertical direction and preferably held laterally guided, with this bracket at 41 is hinted at and over a slotted, the injector housing 2 laterally encompassing and laterally insertable, wedge-shaped cocking slide is formed on the on the side walls 42 of the clamping frame 36 provided guides seated.

Über die Spannvorrichtung 40 wird der Kraftstoff-Einspritzinjektor 1 zwischen seinen Anschlagflächen 31 und 32 mit der jeweils vorgegebenen Spannkraft beaufschlagt eingespannt. Dieser eingespannten Situation entspricht die Darstellung gemäß 3, in der in vereinfachter Schnittdarstellung ein Teil des Injektorgehäuses 2, der plattenförmige Übergangskörper 13 und die Ventilplatte 12 dargestellt sind, wobei das Injektorgehäuse 2 den Aktor 17 entsprechend der Darstellung gemäß 1 in der bevorzugt sacklochartigen Ausnehmung 23 aufnimmt und das Stellglied 18 über die Stützfeder 28 in seine vom Aktor 17 axial abgesetzte Anschlaglage zur Ventilplatte 12 verlagert ist. Der axiale Abstand zwischen den Aktor 17 und dem Anker 21 entspricht dem Hubweg 43 des Stellgliedes 18 und ist durch die jeweilige Höhe des als Distanzelement 27 vorgesehenen Stellringes bestimmt. Der Stellweg und die über die Stützfeder 28 aufgebrachte Stellkraft werden am Stellglied 18 abgegriffen, und zwar dadurch, dass auf der Ankerstange 22 die Messtangenverbindung 44 einer Messanordnung 45 aufsitzt, die als Messelemente eine Kraftmesseinheit 46, insbesondere einen Kraftsensor und eine Wegmessvorrichtung 47 beaufschlagt. Von den Messelementen 48 ist der Kraftsensor 46 in die Messstange eingesetzt und als Wegmessvorrichtung 47 ist eine Messdose vorgesehen, die an einem Quersteg 49 eines als Aufsatz zum Spannrahmen 36 vorgesehenen Gerüstes 50 angebracht und über die Messstangenverbindung 44 beaufschlagt ist. Um die Messstangenverbindung 44 auf ihre Aufsatzlage zur Ankerstange 22 des Stellgliedes 18 einstellen und dadurch die Messvorrichtung 30 justieren zu können, ist in einem zwischen dem Quersteg 49 und der Oberwand 38 des Spannrahmens 36 liegenden weiteren Quersteg 51 eine zu diesem verstellbare Schraubhülse 52 angeordnet, als Axialführung für ein in der Schraubhülse 52 frei verfahrbares Zwischenstück 53, gegen das einerseits die Messstangenverbindung 44, bzw. der in diese integrierte Kraftsensor 46 und andererseits der Fühler der Wegmesseinheit 47 abgestützt ist. About the tensioning device 40 becomes the fuel injection injector 1 between its stop surfaces 31 and 32 clamped loaded with the respective predetermined clamping force. This constrained situation corresponds to the representation according to 3 , in a simplified sectional view of a part of the injector 2 , the plate-shaped transition body 13 and the valve plate 12 are shown, wherein the injector housing 2 the actor 17 as shown in FIG 1 in the preferred blind hole-like recess 23 picks up and the actuator 18 over the support spring 28 in his from the actor 17 axially offset stop position to the valve plate 12 is relocated. The axial distance between the actuator 17 and the anchor 21 corresponds to the stroke 43 of the actuator 18 and is by the respective height of the spacer element 27 intended adjusting ring determined. The travel and the over the support spring 28 applied force will be on the actuator 18 tapped, namely by the fact that on the anchor rod 22 the measuring rod connection 44 a measuring arrangement 45 is seated, the measuring elements as a force measuring unit 46 , in particular a force sensor and a distance measuring device 47 applied. From the measuring elements 48 is the force sensor 46 used in the measuring rod and as a Wegmessvorrichtung 47 is a load cell provided on a crossbar 49 one as an attachment to the tenter 36 provided scaffolding 50 attached and over the bar connection 44 is charged. To the bar connection 44 on their attachment to the anchor rod 22 of the actuator 18 adjust and thereby the measuring device 30 Being able to adjust is in one between the crossbar 49 and the upper wall 38 of the clamping frame 36 lying further crosspiece 51 an adjustable to this screw 52 arranged as an axial guide for a in the screw 52 freely movable intermediate piece 53 , on the one hand, the measuring rod connection 44 , or the integrated force sensor in this 46 and on the other hand, the sensor of the displacement measuring unit 47 is supported.

Über die Messvorrichtung 30 lassen sich der Stellweg des Stellgliedes 18, die Anschlaglagen des Stellgliedes 18 und die axiale Positionierung des Aktors 17 erfassen. Ferner die Stellkraft der Stützfeder 28 über dem Stellweg, insbesondere auch in der eingefederten Endlage, die der durch das jeweilige Distanzelement vorgegebenen Abstützlage durch die Tellerfederanordnung 25 entspricht. Damit bietet die erfindungsgemäße Messvorrichtung 30 die Möglichkeit, einen aus in den Toleranzen abgestimmten Bauelementen aufgebauten Injektor 1 in Berücksichtigung einer jeweils vorgegebenen axialen Spannkraft bezüglich der Positionierung der Steuereinheit 16 dieses Injektors auf geforderte und vorgegebene Einspritzkennwerte einzustellen. About the measuring device 30 can be the travel of the actuator 18 , the stop positions of the actuator 18 and the axial positioning of the actuator 17 to capture. Furthermore, the force of the support spring 28 over the travel, in particular in the sprung end position, the predetermined by the respective spacer element support position by the plate spring assembly 25 equivalent. Thus, the measuring device according to the invention offers 30 the ability to construct a built-in from tolerances components injector 1 in consideration of a given axial clamping force with respect to the positioning of the control unit 16 This injector to set required and predetermined injection parameters.

Claims

Device for measuring a fuel injection injector ( 1 ), which has a control unit ( 16 ) with an actuator ( 17 ) and an adjustable in the axial direction of the fuel injection injector actuator ( 18 ), wherein the fuel injection injector ( 1 ) axially opposite one another in a clamping unit ( 35 ) received by a tensioning device ( 40 ) and in which one of the actuator ( 18 ), in the direction of which extending measuring rod connection ( 44 ) a force measuring unit ( 46 ) and a path measuring unit ( 47 ).

Apparatus according to claim 1, characterized in that the force measuring unit ( 46 ) into the bar connection ( 44 ) is arranged integrated.

Device according to claim 1 or 2, characterized in that the measuring rod connection ( 44 ) to the clamping unit ( 35 ) supported path measuring unit ( 47 ) runs up.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping unit ( 35 ) a hydraulic tensioning device ( 40 ), the front side axially opposite to the measuring arrangement ( 45 ) is provided.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping unit ( 35 ) in the longitudinal center region between their end-side clamping receptacles ( 34 ) the fuel injection injector ( 1 ) leading laterally and in the direction of the measuring arrangement ( 45 ) is formed supporting.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping unit ( 35 ) as an access page ( 37 ) open box frame is formed, to which the measuring rod connection ( 44 ) in its axial position to the actuator ( 18 ) is adjustably supported and guided displaceably in the adjustment direction.