DE10245389A1 - Dichtheitsprüfung eines Common-rail-Einspritzsystems - Google Patents

Dichtheitsprüfung eines Common-rail-Einspritzsystems Download PDF

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/02—Conduits between injection pumps and injectors, e.g. conduits between pump and common-rail or conduits between common-rail and injectors
    • F02M55/025—Common rails
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/002—Arrangement of leakage or drain conduits in or from injectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M65/00—Testing fuel-injection apparatus, e.g. testing injection timing ; Cleaning of fuel-injection apparatus
    • F02M65/003—Measuring variation of fuel pressure in high pressure line

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein doppelwandiges, eine Hochdruckleitung und eine Leckageleitung aufweisendes Commonrail-Einspritzsystem einer Verbrennungskraftmaschine. Die Hochdruckleitung wird mit einem Testgas unter Prüfdruck beaufschlagt, wobei die Leckageleitung mindestens einen Testgassensor sowie ein Durchfluss- und/oder Druckmessgerät aufweist. Nach Beaufschlagung der Hochdruckleitung mit Testgashochdruck wird anhand der Testgaskonzentration an den verschiedenen Testgassensoren die Leckage geortet. Bei einer sehr großen Leckage deaktiviert das Messsignal des Durchfluss- und/oder Druckmessgeräts über ein Steuergerät die Testgaszufuhr.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein doppelwandiges Common-rail-Einspritzsystem einer Verbrennungskraftmaschine mit einer an eine Hochdruckleitung angeschlossenen Hochdruckpumpe für Kraftstoff und einer die Hochdruckleitung umgebenden Leckageleitung.
  • Es ist bereits ein Verfahren zur Leckagediagnose eines Hochdruckeinspritzsystems eines Verbrennungsmotors aus der EP 0 785 358 B1 bekannt. Hierbei werden verschiedene Betriebssignale des Einspritzsystems, wie z. B. die Kraftstoffmenge während des Betriebs, ausgewertet und geregelt.
    •
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Leckagediagnose derart auszubilden und anzuordnen, dass eine einfache und schnelle Erkennung und Lokalisierung gewährleistet ist.
  • Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass der Hochdruckleitung und/oder der Hochdruckpumpe ein Hochdruckanschluss für Testgas zugeordnet ist. Hierdurch wird erreicht, dass die Hochdruckleitung unter der Verwendung von Testgas auf ihre Dichtheit geprüft werden kann.
  • Hierzu ist es vorteilhaft, dass der Leckageleitung mindestens eine Testgassonde zugeordnet ist. Durch die Testgassonde kann Testgas innerhalb der Leckageleitung detektiert werden.
  • Eine zusätzliche Möglichkeit ist gemäß einer Weiterbildung, dass der Leckageleitung mindestens ein Druck- und/oder Durchflussmessgerät für Testgas und mindestens ein Anschluss für das Druck- und/oder Durchflussmessgerät zugeordnet ist. Das Testgas kann bei einer größeren Leckage durch das Druck- und/oder Durchflussmessgerät ermittelt werden.
  • Ferner ist es vorteilhaft, dass die Hochdruckpumpe einen Hochdruckanschluss für das Testgas aufweist und die Leckageleitung pro Zylinderbank oder Rail ein Druckmessgerät für Testgas und ein Durchflussmessgerät für Testgas aufweist. Für den Hochdruckanschluss kann der Anschluss eines im späteren Betrieb eingesetzten Drucksensors verwendet werden.
  • Vorteilhaft ist es hierzu auch, dass die Leckageleitung mehrere Messstellen für die Testgassonde aufweist. Aufgrund der Testgaskonzentration an den verschiedenen Messstellen ist eine Lokalisierung der Leckage gewährleistet.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist schließlich vorgesehen, dass dem Testgas-Hochdruckanschluss ein Sicherheitsventil zugeordnet wird, welches über ein Steuergerät mit dem Druck- und/oder Durchflussmessgerät in Wirkverbindung steht. Sollte die Leckage zu groß sein, so wird der Hochdruckanschluss aus Sicherheitsgründen deaktiviert.
  • Von besonderer Bedeutung ist für die vorliegende Erfindung, dass die Hochdruckleitung und/oder die Hochdruckpumpe für Kraftstoff am Testgas-Hochdruckanschluss an eine Testgashochdruckleitung angeschlossen wird und die Leckageleitung bis auf eine Anschlussstelle für ein Durchflussund/oder ein Druckmessgerät und/oder eine Testgassonde verschlossen und mit dem Durchfluss- und/oder Druckmessgerät und/oder der Testgassonde verbunden wird. Hierzu ist es vorteilhaft, dass an mindestens einer Messstelle der Leckageleitung ein Testgassensor installiert wird und die Hochdruckleitung über einen Hochdruckanschluss mit Gashochdruck zwischen 100 bar und 300 bar, insbesondere zwischen 225 bar und 275 bar beaufschlagt wird, wobei zur Ortung der Leckagestelle die Testgaskonzentration an den verschiedenen Messstellen der Testgassensoren erfasst wird.
  • Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung ist es von Vorteil, dass mittels des Steuergeräts und des Druck- und/oder Durchflussmessgeräts bei Erreichen eines kritischen Drucks innerhalb der Leckageleitung die Gashochdruckzufuhr abgeschaltet wird.
  • Vorteilhaft ist es ferner, dass die Testgassonde zur Ortung einer Leckagestelle während eines Messzyklus oder in verschiedenen Messzyklen an verschiedenen Messstellen installiert wird. Somit wird die Leckage geortet.
    •
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in der Figur dargestellt.
  • Dabei zeigt:
  • 1 eine schematische Darstellung einer zweiwandigen Common-rail mit Testgasanschluss und Testgassensor.
  • Ein in 1 dargestelltes Common-rail-Einspritzsystem 1 weist eine Hochdruckpumpe 3 auf, die an eine Hochdruckleitung 2 für eine Zylinderbank bzw. eine Einspritzleiste (Rail) 7 angeschlossen ist. Gemäß 1 sind zum Beispiel sechs Einspritzdüsen 7.1 bis 7.6 einer Zylinderbank angeordnet, die über die gemeinsame Hochdruckleitung 2 mit der Hochdruckpumpe 3 verbunden sind. Die Hochdruckpumpe 3 wird im Betrieb über einen Kraftstoffzufluss 8 mit Kraftstoff versorgt.
  • Die Hochdruckleitung 2 ist von einer Leckageleitung 4 umgeben, so dass bei einer Leckage der Hochdruckleitung 2 im Betrieb austretender Kraftstoff durch die Leckageleitung 4 aufgefangen und über einen Rücklauf 10 zum Kraftstoffzufluss 8 zurückgeführt wird.
  • Erfindungsgemäß weist die Hochdruckleitung 2 zur Überprüfung der Dichtheit einen Hochdruckanschluss 3.1 für Testgas auf.
  • An der Leckageleitung 4 ist die Messstelle 5 .1 III vorgesehen, an die die Testgassonde 5 angeschlossen ist. Die Testgassonde 5 kann auch an anderen Messstellen 5.1 I bis 5.1 VI angeordnet sein. Zudem weist die Leckageleitung 4 einen Anschluss 6.1 für ein Durchflussmessgerät 6 auf.
  • Die Hochdruckleitung 2 wird über den Hochdruckanschluss 3.1 mit Testgas unter einem Druck von etwa 250 bar beaufschlagt. Sollte die Hochdruckleitung 2 eine Leckagestelle aufweisen, so tritt dort Testgas aus. Dieses wird zum einen von der Testgassonde 5 bzw. vom Druck- und/oder Durchflussmessgerät 6 erkannt. Hierbei sind alle anderen Messstellen 5.1 I bis 5.1 VI verschlossen.
  • Der Hochdruckanschluss 3.1 und das Druck- und/oder Durchflussmessgerät 6 sind über ein Steuergerät 9 und eine Steuerleitung 9.1 verbunden, so dass bei einer großen Leckage der Hochdruckanschluss 3.1 aus Sicherheitsgründen deaktiviert wird.
    • 1
    Common-rail-Einspritzsystem
    2
    Hochdruckleitung
    3
    Hochdruckpumpe
    3.1
    Hochdruckanschluss
    4
    Leckageleitung
    5
    Testgassonde
    5.1I
    Messstelle
    5.1II
    Messstelle
    5.1III
    Messstelle
    5.1IV
    Messstelle
    5.1V
    Messstelle
    5.1VI
    Messstelle
    6
    Druck-, Durchflussmessgerät
    6.1
    Anschluss
    7
    Zylinderbank, Rail
    7.1
    Einspritzdüse
    7.2
    Einspritzdüse
    7.3
    Einspritzdüse
    7.4
    Einspritzdüse
    7.5
    Einspritzdüse
    7.6
    Einspritzdüse
    8
    Kraftstoffzufluss
    9
    Steuergerät
    9.1
    Steuerleitung
    10
    Rücklauf

Claims (9)

  1. Doppelwandiges Common-rail-Einspritzsystem (1) einer Verbrennungskraftmaschine mit einer an eine Hochdruckleitung (2) angeschlossenen Hochdruckpumpe (3) für Kraftstoff und einer die Hochdruckleitung (2) umgebenden Leckageleitung (4), dadurch gekennzeichnet , dass der Hochdruckleitung (2) und/oder der Hochdruckpumpe (3) ein Hochdruckanschluss (3.1) für Testgas zugeordnet ist.
  2. Common-rail-Einspritzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Leckageleitung (4) mindestens eine Testgassonde (5) zugeordnet ist.
  3. Common-rail-Einspritzsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Leckageleitung (4) ein Druck- und/oder Durchflussmessgerät (6) für Testgas zugeordnet ist und die Leckageleitung (4) mindestens einen Anschluss (6.1) für das Druck- und/oder Durchflussmessgerät (6) aufweist.
  4. Common-rail-Einspritzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leckageleitung (4) pro Zylinderbank oder Rail (7) ein Druckmessgerät für Testgas und/oder das Durchflussmessgerät (6) für Testgas aufweist.
  5. Common-rail-Einspritzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leckageleitung (4) mindestens eine Messstelle (5.1) für die Testgassonde (5) aufweist.
  6. Common-rail-Einspritzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass dem Testgas-Hochdruckanschluss (3.1) ein Sicherheitsventil zugeordnet ist, welches über ein Steuergerät (9) mit dem Druck- und/oder Durchflussmessgerät (6) in Wirkverbindung steht.
  7. Verfahren zur Dichtheitsprüfung eines Common-rail-Einspritzsystems nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: a) die Hochdruckleitung (2) und/oder die Hochdruckpumpe (3) für Kraftstoff wird am Testgas-Hochdruckanschluss (3.1) an eine Testgashochdruckleitung angeschlossen, b) die Leckageleitung (4) wird bis auf eine Anschlussstelle für das Durchfluss- und/oder ein Druckmessgerät (6) und/oder eine Testgassonde (5) verschlossen und mit dem Durchfluss- und/oder Druckmessgerät (6) und/oder der Testgassonde (5) verbunden, c) an mindestens einer Messstelle der Leckageleitung wird ein Testgassensor installiert, d) die Hochdruckleitung (2) wird über den Hochdruckanschluss (3.1) mit Gashochdruck zwischen 100 bar und 300 bar; insbesondere zwischen 225 bar und 275 bar beaufschlagt, e) zur Ortung der Leckagestelle wird die Testgaskonzentration an den verschiedenen Messstellen (5.1) der Testgassensoren (5) erfasst.
  8. Verfahren zur Dichtheitsprüfung eines Common-rail-Einspritzsystems nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: a) mittels des Steuergeräts (9) und des Druck- und/oder Durchflussmessgeräts (6) wird bei Erreichen eines kritischen Drucks innerhalb der Leckageleitung (4) die Gashochdruckzufuhr abgeschaltet.
  9. Verfahren zur Dichtheitsprüfung eines Common-rail-Einspritzsystems nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: a) die Testgassonde (5) wird zur Ortung einer Leckagestelle während eines Messzyklus oder in verschiedenen Messzyklen an verschiedenen Messstellen (5.1) installiert.
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