DE3024005C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffmengen-Meßeinrich­ tung, insbesondere zum Eichen von Einspritzaggregaten von Verbrennungskraftmaschinen, mit mindestens einem einen Meß­ kolben umschließenden Meßzylinder, in den von einer Seite unter Verlagerung des Meßkolbens in eine Richtung die zu messende Kraftstoffmenge einleitbar ist.

Bekannt ist eine Meßeinrichtung der in Betracht gezogenen Art, bei der von beiden Seiten Kraftstoff in den Meßzylinder einführbar ist. Der Nachteil der bekannten Einrichtung be­ steht darin, daß die für das Wiederentfernen der gemessenen Kraftstoffmenge aus dem Meßzylinder erforderliche Zeit ver­ gleichsweise lang ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoff­ mengen-Meßeinrichtung zu schaffen, mit der schneller gearbei­ tet werden kann. Diese Aufgabe wird bei einer Meßeinrichtung der beschriebenen Gattung dadurch gelöst, daß in den Meß­ zylinder von der anderen Seite Druckgas oder Druckluft ein­ führbar ist, durch die der Meßkolben unter Ausstoßen der ge­ messenen Kraftstoffmenge in die andere Richtung bewegbar ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Schemazeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Vorderansicht einer Meßeinrichtung;

Fig. 2 teilweise im Schnitt die Draufsicht auf die Meßein­ richtung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie X-X in Fig. 1;

Fig. 4 einen Längsschnitt durch die Meßeinrichtung;

Fig. 5 einen Teillängsschnitt durch eine andere Ebene der Meßeinrichtung und

Fig. 6 die Vorderansicht eines Versuchsstandes, auf dem die beschriebene Meßeinrichtung verwendbar ist.

In Fig. 1 ist eine Meßeinrichtung mit vier Meßzylindern 1 ge­ zeigt, die zwischen einem Unterteil 2 und einem Ventilblock 3 angeordnet sind. Jeder Meßzylinder trägt eine Meßskala 4, deren Nullpunkt oben liegt und die nach unten zunehmende Werte aufweist. Der Ventilblock 3 dient dazu, um die von vier Ein­ spritzdüsen eines Dieselmotors gelieferte Kraftstoffmenge wäh­ rend eines Versuches bzw. einer Eichung in die vier Meßzylinder zu überführen. Beim Einströmen des Kraftstoffes in einen Meß­ zylinder wird ein Meßkolben 5 (vgl. Fig. 4) nach unten bewegt. Dabei verlagert sich eine am Meßkolben 5 angebrachte Meßmarke 6 gegenüber der Meßskala 4 und zeigt an, wieviel Brennstoff in den Meßzylinder 1 geströmt ist. Es versteht sich, daß auch an­ dere Einspritzaggregate als die von Dieselmotoren mit der be­ schriebenen Einrichtung untersucht werden können. Auch ist es möglich, die Zahl der Meßzylinder zu verringern oder zu erhöhen.

Der Ventilblock 3 besteht aus drei Teilblöcken 7, 8 und 9, die durch Bolzen 10 miteinander verschraubt sind. Zwischen den Teilblöcken 7 und 8 ist eine Membran 11 und zwischen den Teil­ blöcken 8 und 9 eine Membran 12 angeordnet. Der Kraftstoffstrom durch den Ventilblock wird durch Ventile 13 und 14 gesteuert, die als Magnetventile ausgebildet sind. Am untersten Teilblock 7 befinden sich rohrförmige Auslässe 15, durch die der Kraft­ stoff nach der Messung austreten kann. Die Enden der Auslässe 15 können durch Öffnungen 16 beobachtet werden.

Einzelheiten des Aufbaus des Ventilblockes 3 ergeben sich aus den Fig. 2-5. Der unterste Teilblock 7 hat eine Anschlußboh­ rung 17 für jeden Meßzylinder 1. Die Auslässe 15 und Einlässe 18 für den Kraftstoff sind am Teilblock 7 angeordnet. Durchlässe 19, 20 und 21 im Teilblock 7 führen von den Anschlußbohrungen 17, den Auslässen 15 und den Einlässen 18 zum oberen Ende eines jeden Teilblockes 7. An der unteren Seite jedes Teil­ blockes 8 ist jedem Meßzylinder 1 eine Ausnehmung 22 zuge­ ordnet, die sich über die drei Durchlässe 19, 20 und 21 er­ streckt. Zwischen der Ausnehmung 22 und den Durchlässen 19, 20 und 21 ist eine Membran eingespannt. Durch den Einlaß 18 in die Meßeinrichtung tretender Brennstoff kann die Membran in die Ausnehmung 22 drücken und sowohl zum Durchlaß 19 und zur Anschlußbohrung 17 für den Meßzylinder als auch zum Durchlaß 20 und zum Auslaß 15 gelangen. Der mittlere Teilblock 8 ist außerdem mit Durchlässen 23, 24 und 25 versehen, die mit den Durchlässen 19, 20 und 21 des unteren Teilblockes 7 fluchten. In den Durchlässen 23, 24 und 25 sind frei hin- und herverschieb­ bare Steuerkolben 26 und 27 bzw. Druckkolben 28 angeordnet. Die Länge der genannten Kolben entspricht der Dicke des mittleren Teilblockes 8. Wird auf den Druckkolben 28, der den Durchlaß 21 des Einlasses 18 abdeckt, eine Kraft ausgeübt, so entsteht ein Gegendruck zum in die Meßeinrichtung einströmenden Kraftstoff. Wird eine nach unten gerichtete Kraft auf den Steuerkolben 26 ausgeübt, der dem Durchlaß 19 zur Anschlußbohrung 17 und zum Meßzylinder 1 zugeordnet ist, so kann kein Brennstoff in den Meßzylinder 1 gelangen. Er strömt vielmehr durch den Durchlaß 20 zum Auslaß 15. Wird dagegen eine nach unten gerichtete Kraft auf den Steuerkolben 27 ausgeübt, der dem Durchlaß 20 zum Aus­ laß 15 zugeordnet ist, kann kein Kraftstoff aus der Meßeinrich­ tung austreten, sondern er muß vielmehr über den Durchlaß 19 und die Anschlußbohrung 17 in den jeweiligen Meßzylinder 1 strömen.

Durch abwechselnd auf die beiden Steuerkolben 26 und 27 ausge­ übte Kraft kann der in die Meßeinrichtung strömende Kraftstoff folglich entweder zu einem Meßzylinder 1 oder aber zu einem Auslaß 15 geleitet werden. Eine ständig auf den Druckkolben 28 ausgeübte Kraft ermöglicht es, einen kontinuierlichen Gegen­ druck zu dem in die Einrichtung strömenden Kraftstoff aufzu­ bauen. Dieser Gegendruck gewährleistet, daß im Kraftstoff aufgelöste Luft im Kraftstoff verbleibt.

Der oberste Teilblock 9 weist an seiner Unterseite drei Aus­ nehmungen 29, 30 und 31 auf. Eine Ausnehmung 31 erstreckt sich über alle den Meßzylindern 1 zugeordnete Steuerkolben. Eine zweite Ausnehmung 29 erstreckt sich über alle den Auslässen 15 zugeordneten Steuerkolben 27 und eine dritte Ausnehmung 30 erstreckt sich über alle den Einlässen 18 zugeordneten Druck­ kolben 28. Zwischen den Durchlässen 23, 24 und 25 einerseits und den Ausnehmungen 29, 30 und 31 andererseits ist eine zweite Membran 12 angeordnet.

Am oberen Teilblock 9 sind zwei als Dreikanal-Zweiwegemagnet­ ventile ausgebildete Ventile 13 und 14 befestigt. Ein Kanal 32 des ersten Ventiles 13 ist mit der Ausnehmung 30 und ein Kanal 33 mit der Ausnehmung 31 verbunden. Ein Kanal 34 des zweiten Ventils 14 steht ebenfalls mit der Ausnehmung 30 in Verbindung, während ein Kanal 35 des Ventiles 14 mit der Ausnehmung 29 ver­ bunden ist. Der jeweils dritte Kanal 36 der beiden Kanäle 13 und 14 mündet in die Atmosphäre (vgl. Fig. 4).

Die beschriebene Einrichtung arbeitet wie folgt:

Mit einem Überdruck von beispielsweise 3 bar gelangt durch einen Einlaß 37 Druckluft oder auch ein anderes Druckgas in die Aus­ nehmung 30. Die Druckluft drückt die obere Membran 20 gegen die Druckkolben 28 nach unten. Diese wiederum übertragen Kräfte auf die untere Membran 11, wodurch ein Gegendruck zu dem mit einem Überdruck von etwa 3 bar in die Meßeinrichtung strömenden Kraft­ stoff entsteht. Durch Erregen des ersten Ventils 13 wird eine Verbindung zwischen den Ausnehmungen 30 und 31 hergestellt. Die Folge ist, daß Druckluft die Membran 12 nach unten gegen die den Meßzylindern 1 zugeordneten Steuerkolben 26 drückt und auf diese Weise den Übertritt von Kraftstoff in die Meßzylinder 1 verhindert. Der Kraftstoff strömt vielmehr durch den Aus­ laß 15 ab.

Wird die Erregung des ersten Ventils 13 aufgehoben, so kann sich der Luftdruck in der Ausnehmung 31 über einen dritten Kanal des Ventils abbauen. Die Folge ist, daß die Steuerkolben 26 sich frei nach oben bewegen können.

Wird das zweite Ventil 14 erregt, gelangt aus der Ausnehmung 30 Druckluft in die Ausnehmung 29. Diese Druckluft verhin­ dert in ähnlicher Weise ein Ausströmen von Kraftstoff durch die Auslässe 15. Die Folge ist, daß der Kraftstoff über die Durchlässe 19 und die Anschlußbohrungen 17 in die Meßzylinder 1 geleitet wird. Wird die Erregung des zweiten Ventils auf­ gehoben, kann die Druckluft in der Ausnehmung 29 sich über den dritten Kanal 36 des Ventils 14 entspannen und erneut Brennstoff durch die Auslässe 15 austreten.

Das zweite Ventil wird durch einen nicht dargestellten Zähl­ mechanismus erregt. Dieser Zählmechanismus zählt die Umdrehun­ gen der ebenfalls nicht dargestellten Antriebswelle eines Versuchsstandes und trägt für die Erregung des Ventils 14 für eine bestimmte Zahl von Umdrehungen der Antriebswelle Sorge. Die Folge ist, daß über einen durch eine bestimmte Zahl von Umdrehungen bestimmten Zeitraum Kraftstoff in die Meßzylinder 1 strömt. Ist die bestimmte Umdrehungszahl er­ reicht, wird anstelle des Ventils 14 das Ventil 13 erregt. Die Folge ist, daß kein Kraftstoff mehr in die Meßzylinder eintreten kann, sondern über die Auslässe 15 ausströmt.

Unter der Einwirkung des in die Meßzylinder 1 einströmenden Kraftstoffes bewegen sich die Kolben 5 nach unten. In dem Augenblick, in dem die Ventile 13 und 14 ihren Erregungszu­ stand wechseln, kommt der jeweilige Meßkolben zum Stillstand und zeigt die Menge des in den ihm zugeordneten Meßzylinder angeordneten Kraftstoffes an.

Die Steuerkolben 26 und 27 sind als Stufenkolben ausge­ bildet. Sie besitzen einen oberen Abschnitt mit einem größeren Durchmesser und einen unteren Abschnitt mit einem kleineren Durchmesser. Auf diese Art und Weise wird der auf die Membran 11 ausgeübte Druck erhöht und eine sichere Abdichtung zwischen der Membran 11und der oberen Fläche des unteren Teilblockes 7 gewährleistet.

Die unteren Enden aller Meßzylinder 1 stehen über eine ge­ meinsame Leitung 40 mit einem dritten Ventil 38 in Verbin­ dung, das ebenfalls als Dreikanal-Zweiwegemagnetventil aus­ gebildet ist. Wenn das dritte Ventil 38 erregt wird, gelangt Druckluft von etwa 3 bar über einen Einlaß 41 in die Leitung 40 und somit unter den Meßkolben 5. Gleichzeitig wird die Erregung des Ventils 13 aufgehoben, so daß der während des Meß- oder Eichvorganges eingeströmte Kraftstoff durch die Auslässe 15 ausgestoßen werden kann und die Meßkolben 5 in ihrer Ausgangsstellung zurückgehen können. Sollte Luft in einen Meßzylinder 1 gelangt sein, so sammelt sie sich am oberen Ende des Meßzylinders und wird folglich als erstes ausgestoßen. Das System reinigt sich auf diese Weise automatisch. Kraft­ stoff, der am Meßkolben 5 vorbeigesickert ist, wird durch die Ausstoßluft über eine Entlüftungsöffnung 42 des Ventils 38 abgeführt, sobald die Erregung dieses Ventils aufgehoben ist.

Die unteren Ränder 39 der Meßzylinder 1 sind leicht glocken­ randförmig ausgebildet. Für den Fall einer Überfüllung eines Meßzylinders tritt der jeweilige Meßkolben 5 unten aus dem ihm zugeordneten Meßzylinder 1 aus. Die Abdichtung zwischen der Außenwand des Meßkolbens 5 und der Innenwand des Meß­ zylinders 1 geht dabei verloren und überschüssiger Kraftstoff kann durch die Entlüftungsöffnung 42 des Ventils 38 ins Freie gelangen. Durch die glockenrandförmige Ausbildung des unteren Endes 39 der Meßzylinder 1 wird das Wiedereintreten der Meß­ kolben 5 in die Meßzylinder erleichtert.

Claims (12)

1. Kraftstoffmengen-Meßeinrichtung, insbesondere zum Eichen von Einspritzaggregaten von Verbrennungskraftmaschinen, mit mindestens einem einen Meßkolben umschließenden Meßzylinder, in den von einer Seite unter Verlagerung des Meßkolbens in eine Richtung die zu messende Kraftstoffmenge einleitbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in den Meßzylin­ der (1) von der anderen Seite Druckgas oder Druckluft ein­ führbar ist, durch die der Meßkolben (5) unter Ausstoßen der gemessenen Kraftstoffmenge in die andere Richtung bewegbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Meßzylinder (1) durchsichtig und mit einer Meßskala (4) versehen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Meßkolben (5) durch die zu messende Kraftstoffmenge nach unten bewegt wird.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens einen durch eine flexible Membran (11) verschließbaren Durchlaß (19) für das Einleiten von Kraftstoff in einen Meßzylinder (1) aufweist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß zum Schließen des Durchlasses (19) ein auf die Membran (11) einwirkender Steuerkolben (26) dient, der über ein Ventil (13) mit Druckgas oder Druckluft beaufschlagbar ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens einen Durchlaß (21) für den Kraftstoff aufweist, den eine flexible Membran (11) abdeckt, gegen die zwecks Erzeugung eines Ge­ gendruckes für den einströmenden Kraftstoff ein mit Druckgas oder Druckluft beaufschlagter Druckkolben (28) drückt.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit mindestens einem zu einem Auslaß (15) führenden durch eine flexible Membran (11) verschließbaren Durchlaß (20) zum Sperren des Kraft­ stoffabflusses versehen ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß zum Schließen des zum Auslaß (15) führenden Durch­ lasses (20) ein auf die Membran (11) einwirkender Steuerkolben (27) dient, der über ein Ventil (14) mit Druckgas oder Druck­ luft beaufschlagbar ist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich an das eine Ende (39) des Meßkolbens (1) eine Überströmkammer anschließt, in die der Meßkolben (5) bei Überfüllung des Meßzylinders (1) ausweichen kann.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß das in die Überströmkammer mündende Ende (39) des Meßzylinders (1) glockenrandförmig ausgebildet ist.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehrere Meßzylinder (1) und Meßkolben (5), sowie andere den Meßzylindern (1) zugeordnete das Einleiten von Kraftstoff in sie zulassende Durchlässe (19) aufweist und daß zum Öffnen und Schließen aller Durchlässe (19) sowie zum Beaufschlagen aller Meßzylinder (1) mit Druckgas oder Druckluft jeweils ein einzelnes Ventil (13 bzw. 38) dient.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ventile (13, 38) als Dreikanal- Zweiwegeventile ausgebildet sind.