DE2234919C3

DE2234919C3 - Device for testing fuel injection valves for internal combustion engines

Info

Publication number: DE2234919C3
Application number: DE19722234919
Authority: DE
Inventors: Herbert 8902 Goeggingen Hellmann
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1972-07-15
Filing date: 1972-07-15
Publication date: 1980-08-28
Also published as: IT989839B; FR2193150B3; NL7309903A; FR2193150A1; DE2234919A1; DE2234919B2

Description

2020th

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Prüfung von Brennstoffeinspritzventilen für Brennkraftmaschinen, bestehend aus einer Kolbenhochdruckpumpe und einer diese mil dem jeweils zu prüfenden Einspritzventil verbindenden Druckleitung.The invention relates to a device for testing fuel injection valves for internal combustion engines, Consists of a high-pressure piston pump and one of these with the injection valve to be tested connecting pressure line.

Brennstoffeinspritzventile, die bei Dieselmotoren in der Regel als Nadelventile ausgeführt sind, werden auf Dichtheit. Strahlform und richtige Einstellung des Abspiilzdruckes überprüft. Zum Aufbau des hierfür JO erforderlichen Druckes finden von Hand betätigte oder elektrisch angetriebene Hochdruckpumpen entsprechend der vorgenannten Prüfeinrichtung Verwendung.Fuel injectors, which are used in diesel engines in are usually designed as needle valves, are tight. Beam shape and correct setting of the Abspiilzdruckes checked. To set up the JO The required pressure can be found by hand-operated or electrically driven high-pressure pumps accordingly the aforementioned test facility use.

Eine derartige Prüfvorrichtung ist aus der Zeitschrift »Krafthand« 1969, Heft 8, Seile 416 bekannt. Bei dieser J5 Prüfvorrichtung findet, wie aus der bildlichen Darstellung der Vorrichtung ersichtlich, offensichtlich eine der üblichen Druckleitungen aus Stahlrohr Verwendung. Nähere diesbezügliche Angaben sind dieser Druckschrift jedoch nicht zu entnehmen. ίοSuch a test device is known from the magazine "Krafthand" 1969, Issue 8, Rope 416. With this J5 As can be seen from the pictorial representation of the device, the test device obviously finds one of the usual pressure lines made of steel pipe use. More detailed information on this can be found in this publication but not to be found. ίο

Infolge der sehr geringen Nachgiebigkeit einer solchen Druckleitung wird der Öffnungsdruck des Ventils, bei dem die Ventilnadel von ihrem Sil/ abgehoben und ein Abströmquerschnitt freigegeben wird, sehr bald erreicht. Da die Pumpen bei derartigen Ί5 Prüfvorrichtungen in der Regel nur ein sehr geringes Fördervolumen pro Hub besitzen, reicht die geförderte Menge nicht aus, um den Druckmittelverlust am Ventil zu decken, so daß der Druck in der Druckleitung sehr rasch zusammenbricht und das Ventil wieder schließt, Mit der bekannten Prüfvorrichtung ist es somit z. B. nicht möglich, einen für die Beobachtung der Strahlform benötigten, länger anhaltenden, kräftigen Abspritzstrahl zu erzeugen. Das Ergebnis eyier mit der bekannten Prüfvorrichtung vorgenommenen Prüfung ist deshalb nur bedingt zufriedenstellend.As a result of the very low flexibility of such a pressure line, the opening pressure of the Valve in which the valve needle is lifted from its Sil / and an outflow cross-section is released will be achieved very soon. Since the pumps at such Ί5 Test devices usually only have a very small delivery volume per stroke, the funded one is sufficient Amount not enough to cover the loss of pressure medium at the valve, so that the pressure in the pressure line is very high collapses quickly and the valve closes again. B. not possible, a longer lasting, powerful spray jet required for observing the jet shape to create. The result of the test carried out with the known test device is therefore only partially satisfactory.

Davon ausgehend liegt somit der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, mit möglichst geringem Aufwand eine Prüfvorrichtung der eingangs geschriebenen Art zu schaffen, mit der eine verbesserte Prüfung von Einspritzventilen möglich ist.Proceeding from this, the present invention is therefore based on the object, with as much as possible To create a test device of the type described at the beginning with little effort, with which an improved Testing of fuel injectors is possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Druckleitung zur Bildung eines Speichervolumens zwischen Pumpe und Einspritzventil aus einem bereits an sich elastisch nachgiebigen Hochdruckgummischlauch besteht, der seinerseits von einer an seiner Oberfläche anliegenden, elastisch besonders nachgiebigen. Stahldrahtbewehrung und mit radialem Abstand hiervon von einer weiteren, elastisch weniger nachgiebigen Stahldrahtbewehrung umgeben ist.According to the invention, this object is achieved in that the pressure line is used to form a storage volume between the pump and the injection valve from a high-pressure rubber hose that is already elastically flexible consists, which in turn is elastically particularly resilient from a resting on its surface. Steel wire reinforcement and at a radial distance from another, elastically less flexible Steel wire reinforcement is surrounded.

Durch eine derartige Ausgestaltung der Druckleitung ist es möglich, daß sich in dieser bei noch geschlossenem Ventil eine ausreichende Druckniittelmenge ansammelt, die nach Erreichen des Ventilöffnungsdruckes durch das Ventil bis zum Erreichen des Ventilschließdruckes abströmt. Ein besonderer Vorteil ist hierbei darin begründet, daß dieser Abspritzvorgang nunmehr so lange andauern kann, bis das gesamte in der Druckleitung aufgestaute Speichervolumen durch das Ventil abgeströmt ist. Hierdurch ist ein kräftiger Abspritzstrahl mit vollem Nadelhub erzeugbar, wobei die zeitliche Abspritzdauer weit über der realen Einspritzzeit liegen kann. Es steht hierdurch eine relativ lange Zeit zur Beobachtung der Prüffunktionen zur Verfügung.By designing the pressure line in this way, it is possible that in this when the pressure line is still closed Valve accumulates a sufficient amount of pressure medium, after reaching the valve opening pressure by the valve until reaching the valve closing pressure flows off. A particular advantage here is based on the fact that this injection process is now so can take a long time until the entire storage volume built up in the pressure line has passed through the Valve has leaked. As a result, a powerful spray jet with full needle stroke can be generated, with the injection duration can be far longer than the real injection time. This makes it a relative available for a long time to observe the test functions.

Das ausreichende Speichervolumen ergibt sich praktisch ohne jeglichen zusätzlichen Aufwand durch die elastische Dehnung des verwendeten Hochdruckgummischlauches. Durch die erste, radial innenliegende Stahldrahtbewehrung wird eine weitgehende Vergleichmäßigung der örtlichen Belastbarkeit des letzteren erreicht. Durch die zweite, in radialem Abstand angeordnete Stahldrahtbewehrung, an der der Hochdruckgummischlauch bei Belastung nach elastischer Dehnung in begrenzender Weise zur Anlage kommt, ist der Hochdruckgummischlauch gegen unzulässige Dehnung und etwaiges Platzen geschützt.The sufficient storage volume results from practically without any additional effort the elastic expansion of the high-pressure rubber hose used. Through the first, radially inner Steel wire reinforcement will largely equalize the local load-bearing capacity of the latter achieved. Through the second steel wire reinforcement, arranged at a radial distance, on which the high-pressure rubber hose comes to rest in a limiting manner when loaded after elastic elongation is the high-pressure rubber hose is protected against inadmissible expansion and possible bursting.

Zwar ist der allgemeine Gedanke eines begrenzt variablen Speichervolumens in einer Verbindungsleilung von einer Einspritzpumpe zum Einspritzventil einer Brennkraftmaschine aus der DE-PS 8 93 128 bekannt; die Verbindungsleitung ist hier jedoch in sich starr und besitzt daher selbst ein nicht variables Volumen. Die Variierung des Speichervolumens in dieser Vcrbindungsleitung erfolgt durch einen in die Verbindungsleilung eingesetzten Membranspeicher, in dessen Druckraum je nach Belastungsfall des Motors Brennstoff eingelagert und so das Volumen der Leitung geringfügig erhöht werden kann. Im übrigen wird hier der Speicher zur Verbesserung der Brennstoffzerstäubung in bestimmten Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine herangezogen, wohingegen das Speichervolumen im vorliegenden Fall der Verbesserung der Prüfverhältnisse bei einer Prüfvorrichtung für Einspritzventil dient.It is true that the general idea of a limited variable storage volume is in a connecting line from an injection pump to the injection valve of an internal combustion engine from DE-PS 8 93 128 known; however, the connecting line here is inherently rigid and therefore has a non-variable factor of its own Volume. The storage volume in this connecting line is varied by means of an in the Connecting line used diaphragm accumulator, in its pressure chamber depending on the load on the engine Stored fuel and so the volume of the line can be increased slightly. By the way, here is the memory for improving the fuel atomization in certain operating ranges of the internal combustion engine used, whereas the storage volume in the present case improves the Test conditions in a test device for injection valve is used.

Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben. Fs zeigtThe invention is described in greater detail below with the aid of an exemplary embodiment shown in the drawing described. Fs shows

F ι g. 1 eine Vorrichtung zur Abspritzkontrolle von Einspritzventilen,Fig. 1 a device for spray control of Injectors,

Fig. 2 einen Abschnitt einer elastisch nachgiebigen Druckleitung,2 shows a section of an elastically flexible pressure line,

F i g. 3 ein mit einer derartigen Druckleitung er/ielbares Volumen-Druckdiagramm.F i g. 3 one that can be achieved with such a pressure line Volume pressure diagram.

In Fig. I ist mit 1 eine Kolbenhochdruckpumpc bezeichnet, die über einen Druckstutzen 2 mit einem Verteilstück 3 in Verbindung steht. Die Hochdruckpumpe 1 ist in der Regel mit Druckluft betrieben. Es sind jedoch auch hand- oder elektrischbetriebene Pumpen denkbar. Zur Vereinfachung des Pumpenaufbaus und zur Verkleinerung der von der Pumpe aufzunehmenden Kräfte finden Pumpen mit sehr kleinem Fördervolumen pro Hub Verwendung. An das Verteilstück 3 sind mehrere Druckleitungen 4 anschließbar, die jeweils zu einem als Nadelventil ausgebildeten Einspritzventil 5 führen, das auf Dichtheit, Strahlform und richtigeIn Fig. I, 1 denotes a piston high pressure pump, which via a pressure port 2 with a Distribution piece 3 is in connection. The high pressure pump 1 is usually operated with compressed air. There are however, manually or electrically operated pumps are also conceivable. To simplify the pump structure and pumps with very small delivery volumes are used to reduce the forces to be absorbed by the pump per stroke use. A plurality of pressure lines 4 can be connected to the distribution piece 3, each of which is closed an injection valve designed as a needle valve 5 lead, which on tightness, jet shape and correct

Einstellung des Abspritzdruckes überprüft werden soll. Am Ausgang des Verteilstückes 3 können Rückschlagventile 6 vorgesehen sein, die ein Zurückfließen von Druckmedium aus der Druckleitung 4 zur Pumpe 1 und somit eine gegenseitige Beeinflussung der einzelnen Druckleitungen verhindern können. Vom Verteilstück 3 führt dann noch eine Rücklaufleitung 7 zur Pumpe zurück, über die das nicht in die Druckleitungen 4 gedrückte Druckmittel zur Pumpe 1 zurückströmen kann. Im Bereich des Anschlusses der Druckleitung 4 an das Ventil 5 ist ein Sicherheitsventil 8 vorgesehen, das dann sofort anspricht und die Druckleitung 4 über eine Notablaßleitung 9 mit der Atmosphäre verbindet, wenn der Druck in der Dpjckleitung 4 einen einstellbaren Grenzwert überschreitet Zweckmäßig sind als Rückschlagventile 6 sowie als Sicherheitsventile 8 federbelasiete Kugelventile vorgesehen. Das zur Prüfung des Ventils 5 abgespritzte Druckmittel wird in einer Wanne 10 aufgefangen. Von der Wanne 10 kann eine Rücklaufleitung zur Pumpe 1 zurückführen. Es kann aber auch die Wanne 10, sobald sie gefüllt ist, in einen an der Pumpe 1 vorgesehenen Vorratsbehälter von Hand entleert werden.The setting of the injection pressure should be checked. Check valves can be installed at the outlet of the distributor 3 6 can be provided, which allows pressure medium to flow back from the pressure line 4 to the pump 1 and thus prevent the individual pressure lines from influencing each other. From distribution piece 3 then another return line 7 leads back to the pump, via which this does not enter the pressure lines 4 Pressed pressure medium can flow back to the pump 1. In the area where the pressure line 4 is connected the valve 5, a safety valve 8 is provided, which then responds immediately and the pressure line 4 via a Emergency discharge line 9 connects to the atmosphere when the pressure in the Dpjckleitung 4 an adjustable Exceeds limit value It is useful to use spring-loaded check valves 6 and safety valves 8 Ball valves provided. The pressure medium injected to test the valve 5 is in a tub 10 caught. A return line can lead back from the tub 10 to the pump 1. It can but also the tub 10, as soon as it is filled, into a storage container provided on the pump 1 by hand be emptied.

Das von der Pumpe 1 geförderte Druckmittel, in der Regel wird als Druckmittel Anticorit verwendet, wird, solange der Druck in der Druckleitung 4 den Öffnungsdruck des Ventils 5, den Druck, bei dem die Nadel gegebenenfalls gegen die Kraft einer Ventilfeder von ihrem Sitz abgehoben wird, nicht erreicht, in der Druckleitung 4 gespeichert. Die Druckleitung 4 ist zu jo diesem Zweck elastisch dehnbar ausgebildet. Wenn der Druck in der Druckleitung 4 den Öffnungsdruck des Ventils 5 erreicht hat, wird ein Abströmquerschnitt freigegeben und das Druckmittel kann in die Wanne 10 entweichen. Zu diesem Zeitpunkt kann der bei 11 angedeutete Strahl auf seine Form genauestens überprüft werden. Durch selbsttätiges Verkleinern des Rauminhalts der Druckleitung 4, aufgrund der elastischen Rückdehni'ng der Druckleitung 4, wird das gesamte in der Druckleitung 4 gespeicherte Medium über das Ventil 5 abgespritzt. Hierdurch kann ein sehr lang anhaltender Abspritzvorgang erzielt werden, so daß eine ausreichende Überprüfung möglich ist. Wenn der Druck in der Druckleitung 4 bis auf den Schließdruck des Ventils 5 abgefallen ist, wird die Ventilnadel wieder auf ihren Dichtsitz gepreßt. Der Schließdruck eines Ventils liegt immer unterhalb des Öffnungsdrucks, dl beim Schließen des Ventils größere wirksame Flächen zum Tragen kommen. Da aufgrund des geringen Fördervolumens pro Hub der Hochdruckpumpe 1 länger dauernde Zeitspannen benötigt werden, um in der Druckleitung 4 einen dem Öffnungsdruck des Ventils 5 entsprechenden Druck aufzubauen, liegen zwischen den einzelnen Abspritzvorgängen große Intervalle. In diesen Intervallen ist das Ventil 5 leicht auf Dichtheit zu überprüfen. Soll nur eine Überprüfung der Dichtheil durchgeführt werden, so könnte beispielsweise auch der Druck-Grenzwert am Sicherheitsventil 8 so eingestellt werden, duß der Öffnungsdruck dt,s Ventils 5 zwar nicht erreicht wird, aber dennoch ein sehr hoher bo Druck an der Ventilnadel angreift. Die richtige Einstellung des Einspritzdrucks läßt sich auf einfache Weise mittels eines Manometers 12, das im gezeichneten Fall am Verteilstück 3 angeordnet ist, leicht überwachen.The pressure medium conveyed by the pump 1, as a rule Anticorit is used as pressure medium, is as long as the pressure in the pressure line 4, the opening pressure of the valve 5, the pressure at which the Needle is possibly lifted from its seat against the force of a valve spring, not achieved in the Pressure line 4 saved. The pressure line 4 is to jo designed to be elastically stretchable for this purpose. When the pressure in the pressure line 4 exceeds the opening pressure of the Has reached valve 5, an outflow cross-section is released and the pressure medium can enter the tub 10 escape. At this point in time, the shape of the beam indicated at 11 can be meticulously accurate to be checked. By automatically reducing the volume of the pressure line 4, due to the elastic Back expansion of the pressure line 4, the entire medium stored in the pressure line 4 is sprayed through the valve 5. In this way, a very long-lasting injection process can be achieved, see above that sufficient verification is possible. If the pressure in the pressure line 4 is up to the Closing pressure of valve 5 has fallen, the valve needle is pressed back onto its sealing seat. Of the The closing pressure of a valve is always below the opening pressure, which is greater when the valve is closed effective surfaces come into play. Because due to the low delivery volume per stroke of the high pressure pump 1 longer periods of time are required to achieve the opening pressure of the in the pressure line 4 Valve 5 to build up appropriate pressure, there are large between the individual spraying processes Intervals. In these intervals, the valve 5 can easily be checked for leaks. Should just a review of the Sealing are carried out, for example, the pressure limit value at the safety valve 8 could also be like this can be set so that the opening pressure dt, s valve 5 is not achieved, but a very high bo pressure is applied to the valve needle. The right The injection pressure can be adjusted in a simple manner by means of a manometer 12, which is shown in the drawing Case is arranged on the distribution piece 3, easily monitor.

In fig.2 ist ein Schnitt durch eine Druckleitung 4 dargestellt, die selbst ein sehr hohes elastisches Dehnvermögen besitzt Die Druckleitung wird von einem Hochdruckgummischlauch 13 gebildet. Der Gummischlauch weist zur Aufnahme der hohen Innendrücke eine sehr große Wandstärke auf. An der Oberfläche des Hochdruckgummischlauchs 13 ist eine Stahldrahtbewehrung 14 vorgesehen, die von einem dünndrahtigen Stahldrahtgeflecht gebildet wird. Die Stahldrahtbewehrung 14 ist elastisch sehr nachgiebig, so daß eine elastische Dehnung des Hochdruckgummischlauchs 13 voll gewährleistet ist. In einem radialen Abstand von der inneren Stahldrahtbewehrung 14 ist eine weitere, äußere Stahldrahtbewehrung 15 vorgesehen, die von einem dickdrahtigen elastisch weniger nachgiebigen Stahldrahtgeflecht gebildet wird. Die Federkennlinie der dickdrahtigen Stahldrahtbewehrung 15 ist sehr steil ansteigend, so daß zu einer geringen Dehnung schon große Kräfte notwendig sind. Baut sich nun im Innenraum 16 der Druckleitung 4 ein Druck auf, so dehnt sich zunächst der Hochdruckgummischlauch 13 mit der radia! inneren Stahldrahtbewehrung 14 so weit aus, bis die äußere Oberfläche an der Stahldrahtbewehrung 14 satt zum Anliegen kommt. Durch den Abstand der Stahldrahtbewehrung 14 von der Oberfläche ist demnach der Dehnweg des Hochdruckgummischlauches 13 begrenzt.In fig. 2 is a section through a pressure line 4 shown, which itself has a very high elasticity. The pressure line is from a high pressure rubber hose 13 is formed. The rubber hose points to the inclusion of the high Inside prints a very large wall thickness. On the surface of the high pressure rubber hose 13 is a Steel wire reinforcement 14 is provided, which is formed by a thin wire steel wire mesh. the Steel wire reinforcement 14 is elastically very flexible, so that an elastic expansion of the high-pressure rubber hose 13 is fully guaranteed. At a radial distance from the inner steel wire reinforcement 14 is a further, outer steel wire armor 15 is provided, which is less elastic than a thick-wired one resilient steel wire mesh is formed. The spring characteristic of the thick-wire steel wire reinforcement 15 rises very steeply, so that even a small stretch requires great forces. Builds up now a pressure in the interior 16 of the pressure line 4, the high-pressure rubber hose 13 expands with the radia! inner steel wire reinforcement 14 so far until the outer surface comes to rest on the steel wire reinforcement 14. Through the distance the steel wire reinforcement 14 from the surface is therefore the expansion path of the high-pressure rubber hose 13 limited.

In dem in Fig. 3 dargestellten Diagramm ist der Druck in der Druckleitung 4 als Ordinate und das Volumen der Druckleitung als Abszisse aufgetragen. Mit pi ist der höhere Öffnungsdruck des Einspritzventils 5, mit p2 der Schließdruck des Ventils bezeichnet. Bei 17 ist das Volumen-Druckdiagramm einer bisherigen, als starres Rohr ausgebildeten Druckleitung aufgetragen. Der Ast der Kurve steigt entsprechend der steil ansteigenden Federkennlinie eines starren Rohres sehr steil an. Das schraffiert gekennzeichnete Speichervolumen ist deshalb sehr klein. Bei 18 ist die Kennlinie einer elastisch nachgiebigen Druckleitung aufgezeichnet. Die Kurve zerfällt in zwei Äste, einen ersten sanft ansteigenden und einen zweiten sehr steil ansteigenden Ast. Der sanfte Anstieg entspricht etwa der Dehnung des Hochdruckgummischlauches 13. Am Übergangspunkt vom sanft ansteigenden zum steil ansteigenden Ast der Kurve 18 ist der Punkt erreicht, an dem der Hochdruckgummischlauch 13 an der dickdrahtigen, äußeren Stahldrahtbewehrung zur Anlage kommt. Der steil ansteigende Ast entspricht dann etwa dem Verhalten eines starren Körpers. Aufgrund des sehr sanften Anstiegs des ersten Astes der Kurve wird das ebenfalls schraffiert gekennzeichnete Speichervolumen 19 bei dieser Druckleitung sehr groß, wodurch sich eine sehr lange Abspritzzeit am zu prüfenden Einspritzventil 5 ergibt.In the diagram shown in Fig. 3 is the The pressure in the pressure line 4 is plotted as the ordinate and the volume of the pressure line is plotted as the abscissa. With pi is the higher opening pressure of the injection valve 5, with p2 the closing pressure of the valve. At 17 is the volume-pressure diagram of a previous pressure line designed as a rigid pipe. The branch of the curve rises a lot according to the steeply rising spring characteristic of a rigid pipe steep. The storage volume marked hatched is therefore very small. At 18 the characteristic is one elastically yielding pressure line recorded. The curve splits into two branches, the first gently rising branch and a second very steep branch. The gentle increase corresponds roughly to the stretch of the high-pressure rubber hose 13. At the transition point from gently rising to steeply rising Branch of curve 18 the point is reached at which the high-pressure rubber hose 13 on the thick-wired, outer steel wire reinforcement comes into contact. The steeply rising branch then corresponds approximately to that Rigid Body Behavior. Due to the very gentle rise of the first branch of the curve, this will be Storage volume 19, also shown hatched, is very large in this pressure line, which results in a results in a very long injection time at the injection valve 5 to be tested.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Device for testing fuel injection valves for internal combustion engines, consisting of a high-pressure piston pump and one connecting it to the injector to be tested Pressure line, characterized in that the pressure line to form a Storage volume between pump (1) and injection valve (5) from an already elastic in itself Resilient high-pressure rubber hose (13) consists, in turn, of a on its surface adjacent, elastic, particularly flexible steel wire reinforcement (14) and with radial spacing surrounded by a further, elastically less flexible steel wire reinforcement (15) is.