DE2701777A1

DE2701777A1 - Anordnung zur erfassung der spritzzeit an einspritzduesen und zur ermittlung der querschnittsform des spritzstrahls

Info

Publication number: DE2701777A1
Application number: DE19772701777
Authority: DE
Inventors: Katsuoki Dipl Ing Itoh; Iwan Komaroff; Gustav Rentschler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1977-01-18
Filing date: 1977-01-18
Publication date: 1978-07-20
Also published as: DE2701777C2

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Anordnung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist bekannt, die Spritzzeitmessung mit Hilfe von Stroboskopen vorzunehmen. Hierbei ist die Mitwirkung einer Prüfperson erforderlich, die den Zeitpunkt des Stroboskopblitzes verstellen und gleichzeitig die Entwicklung des austretenden Strahls beobachten muß. Außerdem können mit dem Stroboskop nur Mittelwerte erfaßt werden, und die Genauigkeit der Messung ist begrenzt. Die Ermittlung des Strahlquerschnitts ist mit dem Stroboskop und unter der Mitwirkung einer Prüfperson zwar möglich, bedeutet aber starke Belastung der Sehkraft, insbesondere wenn Messungen in größerem Umfang vorgenommen werden müssen.
Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Meßgenauigkeit besser ist, daß das Einspritzende, das wegen unsauberen Schließens der Ventilnadel durch kleinste nachfliessende Mengen unbestimmt ist, neu definiert werden kann, daß keine Ermüdung der Prüfperson durch die Stroboskopblitze erfolgt und kein Eingriff in das so untersuchte Einspritzventil erforderlich ist. Mit Hilfe von Prismen kann der Laserstrahl so aufgeteilt werden, daß sowohl die Spritzzeit als auch die Formabweichung des Strahls erfaßt werden können.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Anordnung möglich.
Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen Figur 1 eine Anordnung zur Strahlzeitmessung, Figur 2 eine Anordnung zur Strahlform-Prüfung, Figur 3 eine schematische Darstellung zum Ausführungsbeispiel nach der Figur 2.
Beschreibung der Erfindung In Figur 1 ist mit 10 ein Gehäuse dargestellt, das einen hohlen Innenraum 11 hat, in welchen eine Einspritzdüse 12 ragt. In den oberen Teil 11' des Raums 11 dringt eine Bohrung 13 ein, deren Achsrichtung senkrecht zur Längsachse der Einspritzdüse verläuft. Gegenüber der Bohrung 13 ist an der Wand des Raumteils 11' eine Fotodiode 14 angeordnet. Den mittleren Teil des Gehäuses durchdringt eine Bohrung 15, während vom Boden des Raums 11 ein Kanal ins Freie führt. In der Bohrung 13 ist ein Laser L angeordnet.
Durch die Bohrung 13 wird ein Laserstrahl derart geschickt, daß er an der Mündung der Düse tangierd auf die Fotodiode 14 oder einen anderen lichtempfindlichen Sensor trifft. Beim Austritt von Flüssigkeit aus der Einspritzdüse entsteht eine Abdunkelung, die am Ende der Einspritzzeit aufhört. Durch die Abdunkelung gewinnt man Lichtsignale, die in der Fotodiode 14 in proprotionale elektrische Signale gewandelt werden. Das Passieren jeder Kraftstoffmenge wird dabei empfindlich erfaßt.
Die elektrischen Signale werden anschließend in einem elektronischen Auswertgerät 17 verarbeitet. Als Analogsignale können sie am Bildschirm 18 eines Oszillographen beobachtet, gemessen und registriert werden. Mit Hilfe eines elektronischen Zeitzählers 19, der entsprechend gesteuert wird, können die einzelnen oder gemittelten Spritzzeiten digital angezeigt werden. Man kann außerdem solche Schaltungen erstellen, die die Anzeige der Schwankungen des Spritzbeginns und -endes und der Spritzzeit selbst ermöglichen. Weiterhin ist es möglich auf einem X-Y-Schreiber 20 die Daten darzustellen. Die elektrischen Signale der Fotodiode 14 werden über eine Leitung 21 in das Auswertegerät 17 eingegeben. Von diesem wird über eine Signalstrecke 22 der Laserstrahl gesteuert.
Durch die Bohrung 15 kann mit IIilfe eines nicht dargestellten Stroboskops der Einspritzstrahl beobachtet werden. Die an der Einspritzdüse ausgetretene Flüssigkeit wird über den Kanal 16 zu einem Behälter geleitet.
Mit der Anordnung nach der Figur 2 ist es möglich, den Querschnitt des Spritzstrahls bzw. Abweichungen desselben von einem gegebenen Wert festzustellen. Zu diesem Zweck dienen eine oder mehrere Lichtschranken, die senkrecht zur Düsenachse in einer oder mehreren Entfernungen von der Mündung der Einspritzdüse 12 angeordnet sind und Kontrollebenen begrenzen. Die Kontrollebene wird gebildet durch zwei Laser 26, 27, die im Abstand zueinander angeordnet sind und parallele Strahlen aussenden, zwischen denen der Querschnitt des Düsenstrahls 12' liegt. Der Laserstrahl 26 trifft auf ein Prisma 28, der Laserstrahl 27 auf ein Prisma 29. Diese Prismen erzeugen Strahlen, die senkrecht zu den Laserstrahlen parallel im Abstand zueinander verlaufen, so daß durch die Laserstrahlen und die Prismenstrahlen eine Kontrollebene 30 gebildet wird, die die Form eines Quadrats hat, durch welche der Strahl 12' tritt. Jeder durch ein Prisma gehende Strahl trifft auf eine Fotodiode 31 bis 34, wobei elektrische Signale gebildet werden, die einem elektronischen Auswertegerät 35 eingegeben werden. Die gleiche Wirkung kann auch mit einem Laser und einem zusätzlichen Aufwand an Lichtteilern erzielt werden.
Ein einwandfreier Düsenstrahl passiert die Kontrollebenen, ohne die Lichtschranken zu berühren. Bei gestörter Strahlform berührt dessen Flüssigkeit den Lichtstrahl und dunkelt ihn ab.
Dies kann mit Hilfe der Fotodioden sofort festgestellt werden.
Das dabei entstandene Signal liefert Entscheidungen, ob die Düse 12 schlecht ist und nachgearbeitet werden muß. Das Fehlen von Signalen läßt gute Düsen erkennen.
Als Lichtqullen kommen - wie beschrieben - Laser mit Strahlteilern in Frage, oder Leuchtdioden, Glühlampen und als Lichtsensoren Fotodioden.
Gegenüber einer stroboskopischen Betrachtung des Düsenstrahls ergibt sich eine objektive Prüfung des Strahlumrisses, hohe Empfindlichkzit gegenüber dem menschlichen Auge und Eignung für Vollautomatisierung des Prüfungsvorganges.

Claims

A n sp r ti c h e 0. Anordnung zur Erfassung der Spritzzeit an Einspritzventilen und Einspritzdüsen und zur Ermittlung des Strahlquerschnitts, dadurch gekennzeichnet, daß ein Laserstrahl an einer Mündung der Düse (12) tangierend auf einen lichtempfindlichen Sensor (14) trifft, wo er in proportionale elektrische Signale gewandelt wird und in einem elektronischen Auswertegerät (17) dargestellt wird.
2. Anrodnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Signale als Analogsignale am Bildschirm (18) eines Oszillographen dargestellt werden.
3. Anordnung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale mit Hilfe von elektrischen Zeitzählern (19) digital angezeigt werden.
4. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einer senkrecht zum Strahl verlaufenden Ebene Lichtschranken erzeugt werden, die mit Sensoren (31 bis 34) zusammenwirken, welche bei Strahlberührung der Lichtschranke ein Signal über den Zustand der Düse liefern.
5. Anordnung nach Anspurch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Lichtquelle Laser (26, 27) mit Strahlteilern (28, 29), Leuchtdioden oder Glühlampen und als Lichtsensoren Fotodioden verwendet werden.
6. Anordnung nach Anspruch 4 und/oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die im Abstand zueinander und parallel verlaufenden Laser strahlen auf Prismen (28, 29) treffen, deren Strahlen zusammen mit den Laserstrahlen eine quadratische Meßebene bilden und auf Fotodioden (31 bis 34) auftreffen, deren Signale einem elektronischen Auswertegerät (35) zugeleitet werden.