DE102012206484A1

DE102012206484A1 - Kraftstoffinjektor mit einer Vorrichtung zur Messung eines Ankerhubs

Info

Publication number: DE102012206484A1
Application number: DE201210206484
Authority: DE
Inventors: Willibald Ziegmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-04-19
Filing date: 2012-04-19
Publication date: 2013-10-24

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor (1) mit einer Vorrichtung zum Messen einer Hubbewegung eines Ankers (2), wobei ein Messbolzen (3) durch einen Ablaufstutzen (4) auf einer Stirnfläche des Ankers (2) angeordnet ist, wobei ferner eine Führungsscheibe (5) auf den Ablaufstutzen (4) montiert ist und der Messbolzen (3) durch zumindest eine Aussparung in der Führungsscheibe (5) und eine Aussparung in einem Magnetkern (6) geführt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor mit einer Vorrichtung zum Messen einer Hubbewegung eines Ankers, wobei ein Messbolzen durch einen Ablaufstutzen auf einer Stirnfläche des Ankers angeordnet ist.
Stand der Technik
Über die Ankerhubbewegung in axialer Richtung und der Position des Ankers wird die Öffnung einer Düse eines Injektors und somit die eingespritzte Kraftstoffmenge bestimmt.
Aus dem allgemein bekannten Stand der Technik geht hervor, dass die Ankerhubbewegung in einem Kraftstoffinjektor mittels einer Schließdauermessvorrichtung auf einen bestimmten Wert eingestellt wird. Schließdauermessvorrichtungen geben jedoch nur Auskunft über die Dauer des Ankerhubes und nicht über dessen Position. Daher muss aus der Dauer auf die Position geschlossen werden, wodurch es zu Abweichungen des realen Ankerhubs kommen kann. Durch die Möglichkeit den Ankerhub genau zu messen und somit auch genau einstellen zu können, ergibt sich eine Verringerung des Kraftstoffverbrauchs und somit auch eine Verringerung der Emissionswerte.
Aus der DE 30 31 564 C2 ist ein mechanisches Wegmesssystem für einen Kraftstoffinjektor bekannt. Bei diesem Wegmesssystem ist ein Taststift in den Kraftstoffinjektor eingeführt und kommt an einem als Kugel ausgebildeten beweglichen Ventilteil des Kraftstoffinjektors zum Anliegen.
Des Weiteren geht aus der DE 10 2009 003 258 A1 ein Verfahren zum Messen einer Hubbewegung eines Ankers in einem Kraftstoffinjektor hervor. Die Messung umfasst drei Verfahrensschritte. In einem ersten Verfahrensschritt wird eine Messonde in den Kraftstoffinjektor eingeführt, so dass die Messsonde den Anker berührt. Danach wird der Kraftstoffinjektor angesteuert, wobei der Anker eine Hubbewegung ausführt. In einem letzten Verfahrensschritt wird mit einem mit der Messonde in Wirkverbindung stehendem Messgerät die Hubbewegung des Ankers gemessen.
Zu diesem Messverfahren wird in der Offenlegungsschrift auch eine Vorrichtung beschrieben, mit der die Messung durchgeführt werden kann. Diese Messvorrichtung besteht aus einem Stativ mit einer Haltevorrichtung für den zu prüfenden Injektor. An einer oberhalb der ersten Haltevorrichtung befestigten zweiten Haltevorrichtung ist eine Messuhr angeordnet. Der zu prüfende Injektor weist eine Ablaufbohrung auf, in der im Betrieb überschüssiger Kraftstoff aus dem Injektor abfließen kann. Die Messsonde ist durch die Ablaufbohrung in das Innere des Injektors eingeführt und liegt am Anker auf. Eine Hubbewegung des Ankers wird von der Messsonde übertragen und von der Messuhr angezeigt.
Offenbarung der Erfindung
Ausgehend von dem vorhergehend genannten Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kraftstoffinjektor mit einer Vorrichtung zum Messen einer Hubbewegung eines Ankers auszustatten, wobei der Kraftstoffinjektor in seiner Funktionsfähigkeit nicht beeinträchtigt wird, und wobei ferner eine hohe Messgenauigkeit auch bei mit Kraftstoff oder Öl benetzten Kraftstoffinjektoren realisiert ist.
Erfindungsgemäß ist eine Führungsscheibe auf den Ablaufstutzen montiert und der Messbolzen ist durch zumindest eine Aussparung in der Führungsscheibe und eine Aussparung in einem Magnetkern geführt. Vorzugsweise wird der Messbolzen des Weiteren durch eine Aussparung in dem Ablaufstutzen und eine Aussparung in einer Tellerfeder geführt. Die Aussparungen werden vorzugsweise gebohrt oder erodiert. Jedoch sind auch andere Möglichkeiten der Einbringung dieser Aussparungen in die zuvor genannten Bauteile möglich. So können beispielsweise auch laserfertigungstechnische Bearbeitungsmöglichkeiten oder eine chemische Bearbeitung den gleichen Effekt erzielen.
Darüber hinaus schließt die Erfindung die technische Lehre ein, dass die Führungsscheibe innerhalb des Ablaufstutzens durch einen Federring gegen axialer und radialer Bewegung gesichert ist. Die Führungsscheibe dient nicht nur der Führung des Messbolzens, sondern auch der Zentrierung und der Ausrichtung des Messbolzens auf die zu messende Stirnfläche des Ankers. Durch den Federring wird ein Einrasten der Führungsscheibe gewährleistet, so dass sich die Führungsscheibe während der Messung des Ankerhubs, durch die Ankerhubbewegung nicht selbstständig lösen kann.
Vorzugsweise ist zwischen einem am Messbolzen unterhalb der Führungsscheibe angeordneten Federteller und einer zum Ablaufstutzen gerichteten Stirnfläche der Führungsscheibe eine Feder angeordnet. Der Federteller ist fest mit dem Messbolzen verbunden und ist vorzugsweise aufgepresst oder angeschweißt. Die Feder ist für die ständige Kontaktierung des Messbolzens mit der Stirnfläche des Ankers zuständig. Bei einer Ankerhubbewegung liegt der Messbolzen aufgrund einer Vorspannung der Feder von vorzugsweise 5N zu jedem Zeitpunkt am Anker an.
Gemäß einer die Erfindung weiter verbessernden Maßnahme wird vorgeschlagen, dass die Aussparungen in der Führungsscheibe, in der Tellerfeder und in dem Magnetkern einen Durchmesser von höchstens 1,1 mm aufweisen. Es wird weiterhin vorgeschlagen, dass der Messbolzen einen Durchmesser von höchstens 1 mm aufweist. Diese Ausgestaltung der Aussparungen und des Messbolzens ermöglichen aufgrund der geringen Abmessung die volle Funktionsfähigkeit des Kraftstoffinjektors nach der Messung. Des Weiteren ist das Spiel zwischen Messbolzen und Aussparungen sehr gering zu halten, um die Messergebnisse aufgrund einer Schiefstellung des Messbolzens nicht zu verfälschen.
Vorzugsweise liegt an der Stirnfläche des Messbolzens ein mechanisches oder optisches Messsystem an, so dass die Hubbewegung des Ankers über die Hubbewegung des Messbolzens messbar ist. Die Hubbewegung des Ankers wird direkt und unmittelbar auf die Hubbewegung des Messbolzens übertragen. Beispiele für geeignete Messsysteme, die die Hubbewegung des Messbolzens registrieren, sind Messtaster und lasertechnische Messsysteme.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der einzigen Figur näher dargestellt.
Ausführungsbeispiel
Es zeigt die einzige Figur eine schematische Schnittdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform eines Kraftstoffinjektors samt einer Vorrichtung zur Messung eines Ankerhubs.
In der einzigen Figur ist eine an einem Kraftstoffinjektor 1 montierte Vorrichtung zum Messen einer Hubbewegung eines Ankers 2 dargestellt, wobei die Vorrichtung einen Messbolzen 3 umfasst, der die Ankerhubbewegung direkt und unmittelbar überträgt. Durch das Aktivieren eines Magnetkerns 6 wird der Anker 2 aus einer unteren, geschlossenen Position, in eine obere, geöffnete Position, bewegt. Die Wegstrecke um die der Anker 2 bewegt wird, ist der zu messende Ankerhub.
Auf dem Ablaufstutzen 4 des Kraftstoffinjektors 1 ist eine Führungsscheibe 5 samt einem Federring 10 angeordnet. Die Führungsscheibe 5 führt den Messbolzen 3 bei axialer Bewegung und stellt eine gleichbleibende Position des Messbolzens 3 an den Anker 2 sicher. Das Anliegen des Messbolzens 3 an den Anker 2 ist durch eine gezielte Anbringung von Aussparungen in den Ablaufstutzen 4, sowie in einer darunter liegenden Tellerfeder 7 und den wiederrum darunterliegenden Magnetkern 6 möglich.
Bei einer axialen Bewegung des Messbolzens 3 aufgrund einer Ankerhubbewegung sorgt eine Feder 9, die zwischen der Führungsscheibe 5 und einem am Messbolzen 3 befestigten Federteller 8 angeordnet ist, für die Rückstellung des Messbolzens 3 und die ständige Kontaktierung des Messbolzens 3 mit dem Anker 2. Ein Messsystem 11 ist auf ein aus der Führungsscheibe 5 herausragendes Ende des Messbolzens 3 augerichtet, um eine Hubbewegung des Messbolzens 3 messbar zu machen.
Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Es sind vielmehr auch Abwandlungen hiervon denkbar, welche vom Schutzbereich der nachfolgenden Ansprüche mit umfasst sind. So ist es beispielsweise möglich, einen Fixierstift bei der Montage der Magnetgruppe zu benutzen, um eine Verdrehung der Aussparung vom Ablaufstutzen 4 zum Anker 2 zu verhindern. Darüber hinaus wäre eine Ausrichtung der Messvorrichtung anhand einer Steckerlage des Kraftstoffinjektors 1 denkbar, um die Serientauglichkeit der Messung des Ankerhubes zu steigern.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 3031564 C2 [0004]
DE 102009003258 A1 [0005]

Claims

Kraftstoffinjektor (1) mit einer Vorrichtung zum Messen einer Hubbewegung eines Ankers (2), wobei ein Messbolzen (3) durch einen Ablaufstutzen (4) auf einer Stirnfläche des Ankers (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Führungsscheibe (5) auf den Ablaufstutzen (4) montiert ist und der Messbolzen (3) durch zumindest eine Aussparung in der Führungsscheibe (5) und eine Aussparung in einem Magnetkern (6) geführt ist.
Kraftstoffinjektor (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Messbolzen (3) zusätzlich durch eine Aussparung in dem Ablaufstutzen (4) geführt ist.
Kraftstoffinjektor (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Messbolzen (3) zusätzlich durch eine Aussparung in einer Tellerfeder (7) geführt ist.
Kraftstoffinjektor (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem am Messbolzen (3) unterhalb der Führungsscheibe (5) angeordneten Federteller (8) und einer zum Ablaufstutzen (4) gerichteten Stirnfläche der Führungsscheibe (5) eine Feder (9) angeordnet ist.
Kraftstoffinjektor (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsscheibe (5) innerhalb des Ablaufstutzens (4) durch einen Federring (10) gegen axialer und radialer Bewegung gesichert ist.
Kraftstoffinjektor (1) nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen in der Führungsscheibe (5), in der Tellerfeder (7) und in dem Magnetkern (6) einen Durchmesser von höchstens 1,1 mm aufweisen.
Kraftstoffinjektor (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Messbolzen (3) einen Durchmesser von höchstens 1 mm aufweist.
Kraftstoffinjektor (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Stirnfläche des Messbolzens (3) ein mechanisches, elektrisches oder optisches Messsystem (11) anliegt, so dass die Hubbewegung des Ankers (1) über die Hubbewegung des Messbolzens (3) messbar ist.