DE2656499A1

DE2656499A1 - Verfahren und vorrichtung zur entfernung von abscheidungen an einem kraftstoff-einspritzventil

Info

Publication number: DE2656499A1
Application number: DE19762656499
Authority: DE
Inventors: Rino Sjoelander
Original assignee: HAKEFJORD MARIN AB
Current assignee: HAKEFJORD MARIN AB
Priority date: 1975-12-15
Filing date: 1976-12-14
Publication date: 1977-07-07
Also published as: US4082565A; SE422970B; SE7514128L

Description

Patentanwalt H 2 77

Dipl.-Chem. F. Schrumpf

D-5;C0 Düren -

Pn'-or .inwalt

Dr Vv::rner HaiMer

D-5G80 Lüdenscheid

Hakefjord Marin AB, Stenungsund, Schweden

Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Abscheidungen an einem Kraftstoff-Einspritzventil

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entfernung von Abscheidungen an einem Kraftstoff-Einspritzventil für Ottomotoren.

Kraftstoff-Einspritzventile werden in verschiedenen Kraftstoff-Einspritzsystemen benutzt, die dazu entwickelt wurden, eine genauere Bemessung der Kraftstoffmenge, welche beim Ansaugvorgang jedem der Zylinder des Motors zugeführt wird, und eine bessere Einstellung des Kraftstoff/Luft-Gewichtsverhältnisses zu erreichen. Im Betrieb scheiden sich nun an den Kraftstoff-Einspritzventilen, insbesondere an ihrem vorderen Ende, allmählich außen und innen Rückstände ab, die den Kraftstoffkanal in dem Einspritzventil einengen. Dadurch wird die Funktion des Einspritzventils verändert, was besonders bei dem Typ von Einspritzventilen nachteilig ist, die eine hin- und hergehende Düsennadel und eine Spule zu deren Betätigung aufweisen, da in diesem Fall der Kraftstoff-Durchfluß durch das Ventil sehr stark mit dem Querschnitt des Kraftstoffkanals schwankt. Bisher gab es keine befriedigende Methode zur Entfernung derartiger Rückstände. Der Kraftwagenhalter mußte die Einspritzventile gegen einen neuen Satz auswechseln, wenn sie nicht mehr richtig.'-arbeiteten. Dies ist jedoch eine kostspielige Maßnahme, die häufig hinausgeschoben wird, bis ernste Motorstörungen auftreten. Die Maschine hat dann eine lange Zeit mit einem

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falschen Kraftstoff/Luft-Verhältnis zu arbeiten, was Motorkraft und Wirkungsgrad vermindert.

Die Erfindung löst die Aufgabe, ein einfaches und zuverlässiges Verfahren zu entwickeln, mit dem sich die Abscheidungen an einem Kraftstoff-Einspritzventil für einen Benzinmotor entfernen lassen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man demontierte Ventil wenigstens mit einem Teil seines Vorderendes in ein Volumen von Reinigungsflüssigkeit eintaucht und dieses Flüssigkeitsvolumen mit Ultraschallfrequenz in Vibration versetzt, während man Reinigungsflüssigkeit durch das Ventil führt. Vorzugsweise läßt man die Reinigungsflüssigkeit zu dem besagten Flüssigkeitsvolumen strömen.

Zur Entfernung von Abscheidungen an einem Nadeldüsen-Einspritzventil mit hin- und hergehender Düsennadel und einer Spule zur Betätigung des Ventils werden diese Maßnahmen vorzugsweise dadurch ergänzt, daß man die Düsennadel samt Spitze während der Behandlung hin- und herbewegt, indem man einen periodischen Strom an die Spule des Einspritzventils anlegt.

Die Erfindung sieht auch eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens vor. Diese Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine Wanne zur Aufnahme von Reinigungsflüssigkeit, einen Halter mit welchem eine Mehrzahl von Einspritzventilen in senkrechter Lage wenigstens mit ihren vorderen Enden in die Flüssigkeit innerhalb der Wanne eintauchend festhaltbar sind, wenigstens einen Ultraschall-Vibrator, der die Flüssigkeit in der Wanne in Schwingungen zu versetzen vermag, Einrichtungen zur Betätigung des Ultraschall 1-Vibrators und Mittel

zur Durchleitung von Reinigungsflüssigkeit durch jedes der Einspritzventile.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfingung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen.

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Die Erfindung ist im nachstehenden anhand der Zeichnung in bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung;

Fig.-2 zeigt dieselbe Vorrichtung von der Seite, in Fig. 1 von rechts gesehen, mit einigen weiteren Einzelheiten;

Fig. 3 ist ein Querschnitt nach Linie III-III von Fig. 1;

Fig. 4 ist ein Schaltbild der elektrischen Anlage der Vorrichtung;

Fig. 5 ist - ähnlich Fig. 1 - eine Teilansicht der mit einem Schwerkrafttank vervollständigten Vorrichtung.

Die dargestellte Vorrichtung weist ein Gehäuse 1 auf, dessen Dach mit einem kanalförmigen Teil 2 versehen ist, welcher sich zwischen den flachen Seitenwänden des Gehäuses erstreckt und den Boden einer offenen Wanne zur Aufnahme einer geeigneten Reinigungsflüssigkeit bildet. Ein plattenförmiger Halter 3 mit umgebogenen Rändern 4 ist in die Wanne 2 derart eingehängt, daß seine Ränder 4 über die Seitenkanten der Wanne 2 greifen. Der plattenförmige Halter 3 ist mit sechs Löchern 5 versehen, in denen sechs Einspritzventile 6 untergebracht werden können. Diese Einspritzventile gehören zu dem bekannten Nadeldüsen-Typ. Die Düsennadel ist durch Führungen koaxial in dem Ventilkörper hin- und herbewegbar und trägt an ihrem vorderen Ende eine Spitze 7 (Fig. 3), welche aus einer zentralen Bohrung in einer Kappe herausragt, die ihrerseits an den zylindrischen Vorderteil 8 befestigt ist. Diese Kappe ist in ihrem Inneren mit einem Ventilsitz versehen, der mit einem als Ventilglied dienenden Teil der Düsennadel zusammenwirkt. Das hintere Ende der Düsennadel ist mit einem Weicheisenkern verbunden, der durch eine Spule magnetisiert werden kann, welche in einem Raum 10 eingeschlossen ist.

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Die Spule ist elektrisch mit.einer Buchse 11 verbunden, in die ein Stecker 12 an Leitungen 13a, 13b passt, welche zu einer Stromquelle in dem Gehäuse 1 führen. Eine Schraubenfeder wirkt auf die Düsennadel und ist bestrebt, diese in ihrer vordersten Position, also in Ventil-Schließstellung zu halten. Setzt man die Spule unter Strom, so wird die Düsennadel ein kleines Stück (beispielsweise 0,15 mm) zurückgezogen, so daß sich das Ventil öffnet.

Oben auf dem Gehäuse 1 ist neben der Wanne 2 ein Teil 26 mit U-förmigem Querschnitt angebracht. Die Schenkel 27,28 dieses Teils 26 bilden einen Halter für ein Einspritzventil 29 bzw. " einen Trommelzeiger 30, so daß es möglich ist, mit deren Hilfe das Spiel der Düsennadel des Ventils zu überprüfen. Die Spule des Einspritzventils 29 ist mit der Stromquelle über einen Stecker 31 und ein Paar Leitungen 32a,32b elektrisch verbunden.

Die in dem Gehäuse 1 vorgesehene Stromquelle lässt sich über Kontakte 14 einer Steckdose 15 an das Wechselstromnetz anschließen (Fig. 2). Die Kontakte 14 sind mit der Primärwicklung eines Netztransformators 17 verbunden, und zwar über eine Schaltung, die ein Paar von Federschaltern 16a,16b mit Betätigung durch einen Druckknopf 16 enthält. Ein zentraler Abgriff 18 teilt die Sekundärwicklung des Transformators 17 in zwei Hälften 19, 20. Alle Stellen der Schaltung, die mit dem Symbol "Erde" gekennzeichnet sind, stehen mit diesem Abgriff 18 in Verbindung. Die Hälfte der Sekundärwicklung ist mit ihrem Spannungsausgang über eine Diode 21 zum gemeinsamen Eingang dreier Widerstände 22 geführt, die jeweils mit einem Leiter 13a in Reihe geschaltet sind. Die Hälfte 20 der Sekundärwicklung ist über eine Diode 23 mit dem gemeinsamen Eingang von drei Widerständen 24 verbunden, die jeweils in Reihe mit einem von drei anderen Leitern 13a geschaltet sind. Die sechs Leiter 13b sind mit dem Abgriff 18 verbunden. Die beschriebene Schaltung wird 50 Halbwellenzüge pro Sekunde an jedes der Paare von Leitern 13a,13b und dementsprechend zu jeder der an diese Leiter angeschlossenen Spulenwicklungen schicken. Zur Rundfunkentstörung ist jedes Leiterpaar 13a,13b durch eine Diode 25 nebengeschlossen.

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-JS-

Ein in Reihe mit einem Transistor 34 liegendes Relais empfängt eine gleichgerichtete, die volle Welle umfassende Spannung, deren eine Halbwelle über eine Diode 35 an die Wicklung 19 und die andere Halbwelle über eine Diode 36 an die Wicklung 20 geht. Dieses Relais wird bei Betätigung des Druckknopfschalters 16 aktiviert und schließt seine Arbeitskontakte 33a,33b, die mit den Arbeitskontakten des Druckknopfschalters 16 parallel geschaltet sind. Der Transformator 17 bleibt also mit dem Starkstromnetz verbunden, wenn der Druckknopfschalter 16 in Normalstellung zurückspringt. Mit der gleichgerichteten, die volle Periode umfassenden Spannung wird auch ein Zeitgeber 53 erregt. Dieser Zeitgeber 53 bewirkt, daß in einem vorherbestimmten zeitlichen Abstand nach der Anlegung der Aktivierungsspannung eine Blockierungsspannung über einen Leiter 38 an die Basis des Tran-■sistors 34 gelangt.Der Zeitgeber kann irgendein handelsübliches Element sein, beispielsweise Motorola 1455 P, und erfordert keine detaillierte Beschreibung. Wenn der Transistor 34 blockiert ist, wird das Relais 33 entregt und fällt ab, so daß seine Arbeitskontakte 33a,33b den Netzanschluß des Transformators 17 unterbrechen .

Das Relais 33, der Zeitgeber 53 und die anderen, mit der Linie T eingerahmten Schaltungsteile bilden insgesamt eine Zeitschaltung T.

Die Sekundärwicklung 19,20 dient auch zur Versorgung eines Oszillators 51, der eine Ultraschallfrequenz von etwa 50 kHz erzeugt. Die Ausgangsspannung dieses Oszillators wird zu einem piezoelektrischen Ultraschallsender geleitet, der mechanisch mit der Unterseite der Wanne 2 verbunden ist. Die so in das Reinigungsbad geleiteten Ultraschallschwingungen unterstützen kräftig die Reinigungswirkung des Detergents. An Stelle des oben beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten einzigen Senders können auch deren mehrere über die Wanne verteilt werden, so daß die Vorderteile aller eingesetzten Einspritzventile etwa gleichen Intensitäten der Ultraschallstrahlung ausgesetzt sind. Die Wanne ist bis zu einem bestimmten Niveau mit der Reinigungsflüssigkeit

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ORIGINAL INSPECTED

gefüllt, beispielsweise bis zu der in Fig. 3 mit einem Dreieck angedeuteten Höhe. Die Spulen der Ventile 10 sind mittels der Stecker 12 an das Stromversorgungssystem angeschlossen, und die schmalen Frontteile 8 der Ventile sind in die Löcher 5 des Halters 3 eingesetzt. Die rückwärtigen Mündungen der Ventile sind über flexible Schläuche 54 derart mit einer geeigneten Reinigungsmittelquelle verbunden, daß ein langsamer Flüssigkeitsstrom die Ventile passiert. Zur Einleitung der Waschbehandlung betätigt man für einen Augenblick den Druckknopf 16. Die oben beschriebenen Schaltungen werden dadurch aktiviert, so daß die Düsennadeln sich mit einer Frequenz von 50 Doppelhüben pro Sekunde hin- und herbewegen und der Sender 50 zur Vibration mit Ultraschallfrequenz gebracht wird. Die Zeitdauer beider Vorgänge wird durch den Zeit-" geber 53 bestimmt. Sie ist so gewählt, daß eine vollständige Entfernung der Rückstände gewährleistet ist. In der Regel wird eine Dauer von 1 bis 2 Minuten genügen. Besonders dicke oder harte oder sonstwie widerstandsfähige (eingebrannte) Ablagerungen können eine etwas längere Zeit, beispielsweise 5 Minuten, erfordern.

Nach dem Reinigungsvorgang ist es zweckmäßig, die Einspritzventile auf die Länge des Nadelweges zu überprüfen. Zu diesem Zweck wird das betreffende Ventil 29 (Fig. 2) in den Schenkel eingesetzt, also vor den Trommelzeiger 30 gebracht, der in den Schenkel 28 eingespannt ist, so daß die Spitze der Düsennadel des Ventils die Fühlerspitze des Trommelzeigers 30 leicht berührt. Sodann zieht man die Düsennadel zurück, indem man einen Druckknopf 37 an dem Gehäuse 1 betätigt. Der Arbeitskontakt 37a dieses Druckknopfes schließt dadurch einen Stromkreis über das Paar von Leitungen 32a,32b und die Spule des Ventils 29. Dieser Stromkreis wird mit einer gleichgerichteten, die volle Periode umfassenden Spannung versorgt, wobei eine Halbwelle über die Diode 38' und die Wicklung 19 und die andere Halbwelle über die Diode 39 und die Wicklung 20 beigesteuert wird. Ein Kondensator 40 überbrückt diese Schaltung und übt eine glättende Wirkung auf die Stromversorgung aus, so daß sichergestellt ist, daß die Düsennadel

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nach Beendigung ihrer Rückwärtsbewegung ohne Vibrationen in der Endposition verbleibt. Eine Kontrolllampe 41, die einen in Reihe mit dem Druckknopfkontakt 37a geschalteten Widerstand 42 überbrückt, zeigt an, daß in der Schaltung ein Strom fließt. Die Länge des Nadelweges ist die Differenz zwischen der Ablesung des Trommelzeigers 30 vor und nach Niederdrücken des Druckknopfes 37.

In Fig. 5 bezeichnen die Position 1-4 und 10-13 die gleichen Teile wie in den Fig. 1-3. Nach der Ausführungsform von Fig.5 ist jedoch ein zweiter Behälter 44 für Reinigungsflüssigkeit auf dem Gehäuse 1 befestigt, und zwar über ein Stativ 43. Dieser Behälter ist mit sechs Bodenauslässen 46 versehen, von denen jeder über eine Schlauchleitung 45 mit einem Einspritzventil verbunden ist. Das untere Schlauchende ist mit einem rohrförmigen Nylon-• stopfen 52 versehen, der in eine Gummibuchse 47 eingesetzt ist, welche ihrerseits den Einlaßnippel 48 des Einspritzventils umfasst. Ein konischer Filter 49 aus feinmaschigem Drahtgewebe ist zwischen dem kegelförmigen unteren Ende des Nylonstopfens 52 und dem oberen Ende des Nippels 48 eingespannt.

Bevor man die Behandlung beginnt-, gibt man Reinigungsflüssigkeit in den Behälter 44 und in die Wanne 2. Unter dem Einfluß der Schwerkraft auf die Flüssigkeit in dem Behälter 44 fließt ein schwacher Strom dieser Flüssigkeit aus dem Behälter durch die Ventile. Dieser Strom führt die beim Reinigungsvorgang abgelösten Rückstandsteilchen ebenso wie gelöste Verunreinigungen weg. Nach der Behandlung ist deshalb das Innere der Ventile nicht nur von Ablagerungen, sondern auch von losen Teilchen befreit.

Die Zusammensetzung der erfindungsgemäß zu verwendenden Reinigungsflüssigkeit ist nicht kritisch. Es ist beispielsweise möglich, eine wässrige Lösung von Kali- oder Natronlauge zu benutzen. Vorzugsweise setzt man jedoch Rexnigungsflüssxgkeiten auf der Basis von organischen Lösungsmitteln oder Lösungsmittelgemischen ein. Befriedigende Ergebnisse sind mit verschiedenen, im Handel erhältlichen sog. Vergaser-Reinigungsflüssigkeiten sowie mit

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verschiedenen Lackverdünnungen erzielt worden. Vor dem Einsatz eines bestimmten Reinigungsmittels empfiehlt es sich zu prüfen, daß das Reinigungsmittel keinen nachteiligen Einfluß auf die Ventile oder irgendein Teil der Reinigungsvorrichtung ausübt.

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Claims

Patentansprüche

1.) Verfahren zur Entfernung von Abscheidungen an einem Kraftstoff-Einspritzventil eines Ottomotors, dadurch gekennzeichnet, daß man das demontierte Ventil (6rF wenigstens mit einem Teil seines Vorderendes in ein Volumen von Reinigungsflüssigkeit eintaucht und dieses Flüssigkeitsvolumen mit Unterschallfrequenz in Vibration versetzt, während man Reinigungsflüssigkeit durch das Ventil (6) führt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reinigungsflüssigkeit zu dem besagten Flüssigkeitsvolumen strömen läßt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, zur Entfernung von Abscheidungen an einem Nadeldüsen-Einspritzventil mit hin- und hergehender Düsennadel und einer Spule zur Betätigung des Ventils, dadurch gekennzeichnet, daß man die Düsennadel samt Spitze (7) während der Behandlung hin und herbewegt, indem man einen periodischen Strom an die Spule des Einspritzventils (6) anlegt.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Wanne (2) zur Aufnahme von Reinigungsflüssigkeit, einen Halter (3), mit welchem eine Mehrzahl von Einspritzventilen (6) in senkrechter Lage wenigstens mit ihren vorderen Enden in die Flüssigkeit innerhalb der Wanne (2) eintauchend festhaltbar sind, wenigstens einen Ultraschall-Vibrator (50,51), der die Flüssigkeit in der- Wanne (2) in Schwingungen zu versetzen vermag, Einrichtungen zur Betätigung des Ultraschall-Vibrators (50,51) und Mittel (43-49) zur Durchleitung von Reinigungsflüssigkeit durch jedes der Einspritzventile (6).

5. Vorrichtung nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Behälter (44) über ein Stativ (43) mechanisch mit der Wanne (2) verbunden ist, wobei der Boden des zweiten Behälters (44) über dem oberen Rand der Wanne (2) liegt,

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eine Mehrzahl von Auslassen (46) am Boden des zweiten Behälters (47) vorgesehen sind und Schlauchleitungen (45) jeden dieser Auslasse (46) mit einem der Einspritzventile (6) verbinden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeitschalter (T) vorgesehen ist, mit dem die Betätigung des Ultraschall-Vibrators (50,51) nach einer vorher bestimmten Zeitdauer unterbrechbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ferner ein elektrischer Schaltkreis zur Erzeugung periodischer Halbwellen mit einer Frequenz von 5*5 bis 100 Puls/Sek. sowie Leitungen zur Übertragung dieser Halbwellen auf die Spule (10) jedes Einspritzventils (6) vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeitschalter (T) vorgesehen ist, mit dem die Übertragung der elektrischen Impulse an die Spulen (10) nach einer vorher bestimmten Zeit unterbrechbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (1), in welchem der Ultraschall-Vibrator (50,51) mit dazugehöriger Energieversorgung sowie der elektrische Schaltkreis zur Erzeugung der periodi-schen Halbwellen untergebracht ist, wobei die Wanne (2) einen Teil der Wandung dieses Gehäuses (1) bildet, einen auf dem Gehäuse (1) befestigten Teil (26) zur Halterung eines Einspritzventils (29), einen Längenmesser (30), der an dem Teil (26) befestigt ist und mit einem Tastet die Spitze der Düsennadel rieh; Einspritzventils (29) zu berühren vermag, sowie eine Verbindung eines Gleichstromerzeugers mit der Spule des Einspritzventils (29), wobei diese Verbindung einen Arbeitskontakt sowie einen Druckknopf aufweist, welcher an dem Gehäuse (1) befestigt ist und den Arbeitskontakt zu betätigen vermag.

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