DE3039003C2 - Vorrichtung zur Messung der Fördermenge eines Pumpenkolbens einer Brennstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung der Fördermenge eines Pumpenkolbens einer Brennstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen, mit einem zylindrischen Meßgefäß, das über den gesamten Meßbereich gleichbleibende Querschnittsgröße aufweist, mit einem mit einem Ventil versehenen Bodenablauf, mit wenigstens einem Geber für den im Meßgefäß herschenden Flüssigkeitsstand und mit einem Steuer- und Meßgerät, das mit wenigstens dem einen Geber, dem Ventil und einer die Umdrehungen der Welle der zu prüfenden Brennstoffeinspritzpumpe zählenden Einrichtung verbunden ist.

Aus der DE-OS 27 53 110 ist ein Mengenmeßgerät der genannten Gattung bekannt, bei welchem ein der zu untersuchenden Pumpe zugeordneter Umdrehungszähler bei einem vorgesehenen unteren Flüssigkeitsstand vorzugsweise durch einen unteren Flüssigkeitsstandmelder einschaltbar und einen oberen Flüssigkeitsstandmelder ausschaltbar ist

Für das Entleeren des Meßgefäßes nach jedem Meßvorgang muß eine nicht zu knapp bemessene Zeitspanne zur Verfügung stehen, welche die Anzahl der innerhalb eines vorbestimmten Zeitraumes durchführbaren Messungen begrenzt Eine für die Erzielung einer möglichst hohen Meßgenauigkeit wünschenswerte vollkommene Entleerung des Meßgefäßes ist aber auch bei sehr langer Wartezeit nicht erzielbar, weil die Wandungen des Meßgefäßes mit der Prüfflüssigkeit benetzt bleiben. Dieser zurückbleibende Volumen verfälscht das Ergebnis einer nachfolgenden Messung

'5 und kann im Falle der optischen Abtastung des Flüssigkeitsstandes im Meßgefäß quer durch dessen Wandungen hindurch auch die Ablesegenauigkeit beeinträchtigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art dahingehend zu verbessern, daß nach dem Ablassen der Prüfflüssigkeit aus dem Meßgefäß im Anschluß an eine Messung an der inneren Umfangswand des Meßgefäßes keine wesentliche, nicht näher definierbare Menge der Prüfflüssigkeit zurückbleibt

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß im Meßgefäß ein Abstreifer vorgesehen ist welcher über eine durch einen Elektromotor angetriebene Schraubspindel bei oder nach dem Öffnen des den Bodenablauf verschließenden, über einen Elektromagneten steuerbaren Ventils aus einer obersten Stellung abwärtsbewegt «vird und welcher nur bei seiner Abwärtsbewegung an der Innenwand des Meßgefäßes anliegt.

Bei geöffnetem Bodenverlauf nach Beendigung eines Meßvorganges schiebt der Abstreifer an der inneren Umfangswand des Meßgefäßes haftende Prüfflüssigkeit in Richtung zum Bodenablauf, wobei zur Erzielung der bestmöglichen Reinigungswirkung der Abstreifer während seines Rückhubes nicht mehr an der Innenwand des Meßgefäßes anliegt damit nichi^in Teil der soeben abgestreiften Prüfflüssigkeit sogleich wieder über die innere Umfangswand des Meßgefäßes verteilt wird. Dadurch wird nicht nur die im Meßgefäß verbleibende Menge an Prüfflüssigkeit so gering wie möglich gehalten, sondern es wird auch im Falle eines gläsernen Meßgefäßes mit optischer Abtastung des Flüssigkeitsstandes von außen her eine Beeinträchtigung des Meßvorganges durch Trübung oder Schlierenbildung im Meßglas hintangehalten. Schließlich wird durch die Erfindung die erforderliche Pausendauer zwischen zwei Messungen auf ein Minimum herabgesetzt.

Wenn die von der zu untersuchenden Pumpe geförderte Flüssigkeit in Form eines in üblicher Weise gedämpften Strahles so in das Meßgefäß eingebracht wird, daß die Wände nicht berührt und nicht bespritzt werden, kann die nächstfolgende Messung durch das Volumen des Benelzungsfilmes nicht verfälscht werden.

Gemäß einer günstigen Ausführungsform ist der Abstreifer mit einem durch ein Druckmedium aufweitbaren, eine geschlossene Ringkammer bildenden Wulst ausgestattet, dessen Innenraum bei der Abwärtsbewegung des Abstreifers mit einer Druckquelle verbindbar ist. Ein solcher Abstreifer ist von einfachem Aufbau, hat eine geringe Masse und liegt während seines Arbeitshubes über den gesamten Umfang gleichmäßig an der Innenwand des Meßgefäßes an.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausfühl ungsform

weist der Abstreifer ejion ersten Ringteil mit konischer Außenfläche auf, an welchem ein zweiter Ringteil, der an seinem äußeren Umfang eine Manschette aus elastisch deformierbarem Material aufweist, in Richtung der Längsachse des Meßgefäßes begrenzt bewegbar geführt ist, wobei der zweite Ringteil dem den kleineren Durchmesser aufweisenden Ende der konischen Außenfläche des ersten Ringteiles gegenüberliegt und die Manschette in Richtung zu dem den kleineren Durchmesser aufweisenden Ende der Außenfläche des ι ο ersten Ringteiles über den zweiten Ringteil vorsteht, und der zweite Ringteil durch eine Feder in Richtung der Längsachse des Meßgefäßes im Abstand vom ersten Ringteil gehalten ist und, beispielsweise durch einen Elektromagneten, in Richtung zum ersten Ringteil hin bewegbar ist. Für den Arbeitshub des Abstreifers wird der erste Ringteil mit seiner konischen Außenfläche in den vom zweiten Ringteil vorstehenden und somit hohlen Abschnitt der Manschette eingeschoben und weitet den freien Rand der Manschette elastisch so auf, daß er an der Innenwand des Meßgefäßes anliegt Diese Ausführungsform ist zwar technisch etwas komplizierter als die erste Ausführungsform, sie bietet aber dafür den Vorteil, daß der Abstreifer mit einer ausgeprägten Kante an der Innenwand des Meßgefäßes zum Anliegen gebracht werden kann, welche Kante bei geringer Reibung eine besonders gute Reinigungswirkung ergibt.

In den Zeichnungen ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen schematisch erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die Gesamtanordnung einer erfindungsgemä- 3C Ben Vorrichtung zur Messung der Fördermenge eines Pumpenkolbens einer Brennstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen,

Fig.2 eine Ausführungsform eines Abstreifers für das Meßgefäß und die

Fig.3 und 4 eine andere Ausführungsform des Abstreifers.

Bei der Anordnung nach F i g. 1 wird die auf einem Prüfstand angeordnete Einspritzpumpe 1, deren Welle mit 2 bezeichnet ist, mit gleichbleibender Drehzahl angetrieben. Die Umdrehungen werden durch einen mit 3 angedeuteten Aufnehmer registriert, welcher induktiv arbeitet In einem Tank 4 wird die Prüfflüssigkeit, beispielsweise Brennstoff, durch eine Kühlschlange 5 und durch eine Heizschlange 6 auf konstanter -ts Temperatur gehalten. Durch eine Pumpe 7 wird die Flüssigkeit über ein Regulierventil 8 durch eine Leitung 9 in den Ansaugraum der Einspritzpumpe 1 geführt. Das überschüssige Spülvolumen strömt aus dem Saugraum der Einspritzpumpe 1 über ein Überströmventil 10 ab und gelangt über eine Leitung 11 zurück in den Tank 4. Die Prüflings-Einspritzpumpe 1 arbeitet somit mit gleichbleibender Temperatur der Flüssigkeit und durch einen an den Aufnehmer 3 angeschlossenen Drehzahlregler 12 wird die Drehzahl der zu prüfenden Einspritzpumpe 1 konstant gehalten. Die Einspritzdüse 13 wird über eine Leitung 14 jeweils an das zu prüfende Pumpenelement der Einspritzpumpe angeschlossen.

Das Meßgefäß 15 weist einen durch ein offenbares Ventil 16 verschlossenen Bodenablauf 17 auf. Das Ventil 16 wird durch einen Elektromagneten 18 gesteuert. Unterhalb der Einspritzdüse 13 ist ein Ablenkblech 19 angeordnet, welches eine Durchtrittsöffnung 20 aufweist und durch eine Feder 21 nach links gezogen wird. In dieser Stellung wird der aus der Einspritzdüse 13 f" austretende Strahl durch das Ablenkblech 19 unterbunden und durch Einsenkten eines Hubmagneten 22 wird das Ablenkblech 19 nach rechts gezogen, so daß die öffnung 20 den aus der Einspritzdüse 13 austretenden Strahl freigibt und dieser in das Meßgefäß 15 gelangt. Hierbei ist ein üblicher Strahldämpfer der Einspritzdüse nachgeschal'.et, um eine Schaumbildung im Meßgefäß 15 zu verhindern oder zu vermindern. Dieser Strahldämpfer ist in der Zeichnung nicht dargestellt.

Außerhalb des Meßgefäßes 15 ist ein Geber 23 höhenverschiebbar geführt Ein Elektromotor 24 verstellt mittels einer Schraubspindel 25 den Geber 23 in der Höhenrichtung. Durch den Geber 23 wird nun die AusgangsJage des Niveaus im Meßgefäß 15 festgestellt und ein mit der Schraubspindel 25 verbundener Hubgeber 26 erzeugt ein ein Maß für die Höhenlage des Gebers 23 darstellendes Signal. Nach beendeter Messung, beispielsweise nach einer bestimmten Hubzahl, wird der Hubmagnet 22 abgeschaltet und damit der Strahl der Düse 13 unterbrochen. Hierauf wird der Geber 23 durch den Motor 24 so weit angehoben, bis er das Endniveau der Messung im Maßgefäß 15 erfaßt Von dieser Stellung ausgehend kann dann die nächste Messung in analoger Weise durchgeführt werden, so lange, bis der Geber 23 zu einem Ends-,!alter 27 gelangt oder der Flüssigkeitsspiegel einen Geber 27a erreicht in diesem Falle ist die letzte Messung unvollständig und muß daher wiederholt werden, was durch ein Signal angezeigt wird. Bei beendeter Messung wird der Bodenab'suf durch das Ventil 16 geöffnet und die Prüfflüssigkeit kann über einen Trichter 28 und eine Leitung 29 in den Tank 4 zurückfließen. 30 ist ein Abstreifer, der durch einen Elektromotor 31 über eine Schraubspindel 32 aus seiner in der Zeichnung dargestellten Ausgangslage abwärtsbewegt wird und den an der Innenwand des Meßgefäßes 15 haftenden Flüssigkeitsfilm abstreift Hierauf wird der Abstreifer 30 wieder in seine Ausgangslage durch den Elektromotor 31 zurückverschoben, der Bodenablauf 17 geschlossen, der Geber 23 in seine untere Ausgangslage zurückbewegt und die Messungen können fortgesetzt werden. Die Höhenlagen des Gebers 23 werden mit Hilfe des Hubgebers 26 in einem Speicher 33 registriert

Nach Einstellung einer gewünschten Einspritzpumpendrehzahl mit Hilfe des Drehzahlreglers 12 sowie einer einer Anzahl von Umdrehungen der Welle 2 entsprechenden Anzahl von Pumpenhüben an einem Vorwahlzähler 34, der einen Hubzähler 35 zugeordnet ist, kann ein Meßvorgang durch Drücken einer Starttaste 36 über ein Steuergerät 37 eingeleitet werden. Hierbei wird unter Steuerung durch das Steuergerät 37 der Motor 24 in Gang gesetzt und die Ausgangslage des Gebers 23, gegebenenfalls nach Einfüllen einer kleinen, willkürlich gewählten Anfangsmenge an Prüfflüssigkeit in das Meßgefäß 15, dem Flüssigkeitsstand im Meßgefäß angeglichen. Diese Lage des Gebers 23 wird über den Hubgeber 26 dem Speicher 33 als Anfangswert eingeg'-bon. Nach durchgeführter Speicherung des Anfangswertes erhält das Steuergerät 37 ein Signal dafür, daß der Fiüssigkeitsspiegel im Meßgefäß angefahren wurde. Danach wird über das Steuergerät der Hubmagnet 22 erregt, welcher das Ablenkblech 19 nach rechts zieht Der Fördervolumenstrom aus der Einspritzdüse 13 kann nun durch die Öffnung 20 in das Meßgefäß 15 gelangen. Gleichzeitig mit der Ansteuerung des Hubmagneten 22 wird der Hubzähler 35 in Zählbereitschaft versetzt. Der im Hubzähler enthaltene Istwert wird fortlaufend mit dem im Vorwahlzähler 34 gespeicher:<?n Sollwert verglichen und beim Erreichen der Übereinstimmung zwischen Istwert und Sollwert erfolgt eine Meldung an das Steuergerät 37. welches

daraufhin die Erregung des Hubmagneten 22 unterbricht. Dadurch wird das Einlassen von r'rüfflüssigkeit in das Meßgefäß 15 unterbunden Anschließend wird über das Steuergerät 37 der Motor 24 in Gang gesetzt, welcher den Geber 23 wieder so lange verfährt, bis dieser den neuen Flüssigkeitsstand erfaßt hat. Darauf liefert der Hubgeber 26 wieder ein ein Maß für die Höhenlage des Gebers 23 darstellendes Signal an den Speicher 33. Nach erfolgter Speicherung bewirkt das Steuergerät 37 die Abfrage des Istwertes vom Hubzähler 35 sowie die Abfrage der Differenz der beiden gespeicherten Höhenlagen aus dem Speicher 33. Bei definiertem und über die gesamte Höhe des Meßgerätes 15 gleichbleibendem Innendurchmesser ist die Differenz der Höhenlagen dem Fördervolumen proportional. Diebeiden Meßwerte, nämlich Hubanzahl und Höhendifferenz des Flüssigkeitsspiegels im Meßgefäß, gelangen an die Eingänge eines Quotientenbildners 38. in welchem das Fördervolumenergebnis in mmVHub ermittelt wird und an welchem eine Anzeige- oder Registriervorrichtung 39 zur digitalen Ausgabe des Meßergebnisses angeschlossen ist.

Der nächste Meßvorgang kann sofort ohne zwischenzeitliche Entlee ung des Meßgefäßes 15 angeschlossen werden. Dabei gelangt vom Steuergerät 37 ein internes Rückstellsignal an den Hubzähler 35 und zugleich vird, oa im Speicher 33 die Daten eines vorhergehenden Meßvorganges ohne Entleerung des Meßgefäßes gespeichert sind, die letztgültige Lage des Gebers 23 als Ausgangswert genommen. Im übrigen laufen bei den weiteren Messungen die gleichen Vorgänge ab wie bei der ersten Messung.

Eine Entleerung des Meßgefäßes 15 kann auf zwei Arten erfolgenden, und zwar entweder durch eine Rückstelltaste 40 oder selbsttätig mit Hilfe des Endschalters 27 oder des Gebers 27a. Eine mit dem Steuergerät 37 verbundene Stopptaste 41 bietet die Möglichkeit, außer dem vollautomatischen Ablauf den Meßvorgang nach jeder beliebigen Meßhubzahl zu unterbrechen. Nach Betätigung der Stopptaste 41 wird das Meßergebnis wie nach einem vollständigen Meßvorgang angezeigt.

In F i g. 2 einerseits und den F i g. 3 und 4 andererseits sind zwei Ausführungsformen eines Abstreifers für das Meßgefäß dargestellt.

Der in F i g. 2 gezeigte Abstreifer weist einen durch ein Druckmedium aufweitbaren, eine geschlossene Ringkammer bildenden Wulst 45 auf. der am Außenumfang eines Tragringes 46 angeordnet ist. Der Innenraum des reifenförmigen Wulstes 45 ist über eine Schlauchleitung 47 mit einer Druckquelle verbindbar und bei der Abwärtsbewegung des Abstreifers hydraulisch bzw. pneumatisch aufblasbar, bis er an der Innenseite des Meßgefäßes 15 anliegt.

Die zweite, in den F i g. 3 und 4 dargestellte Alisführungsform eines Abstreifers weist einen als Tragring dienenden ersten Ringteil 48 mit einem eine konische Außenfläche besitzenden Abschnitt auf, an welchem ersten Ringteil 48 ein zweiter Ringteil 49 in Richtung der Längsachse des Meßgefäßes begrenzt bewegbar gefühn ist. an dessen Außcniimfang eine Manschette 50 ai. elastisch deformicrbarem Material angebracht ist. Der zweite Ringleil 49 liegt dem den kleineren Durchmesser aufweisenden Ende der konischen Außenflache des ersten Ringteiles 48 gegenüber und die Manschette 50 steht in Richtung /u dem den kleineren Durchmesser aufweisenden Ende der konischen Außenfläche des ersten Ringteiles 48 über den /weiten Ringteil 49 vor. Der /weite Ringteil 49 wird durch eine Feder 51 von dem die konische Außenfläche aufweisenden Abschnitt des ersten Ringteiles 48 weggedrückt. Bei der Abwärtsbewegung des Abstreifers wird der die Manschette 50 tragende zweite Ringleil 49 beispielsweise durch einen Elektromagneten in Richtung zur konischen Außenfläche des ersten Ringteiles 48 verschoben, wodurch der untere freie Rand <.Ι*τ Manschette 50 aufgeweitet und zur Anlage an die innere Wand des Meßgefäßes 15 angebracht wird.

Bei beiden in der Zeichnung dargestellten und vorstehend beschriebenen Ausrührungsformen des Abstreifers bleibt dessen elastisch verformbarer Teil in der beim oberen Ende des Meßgefäßes 15 befindlichen Ruhestellung des Abstreifers und ebenso bei Aufwärtsbewegen des Abstreifers im Meßgefäß nach einem Abstreifvorgang außer Berührung mit der Innenseite des Meßgefäßes. Nur beim Abwärtsbewegen des Abstreifers für einen Abstreifvorgang unmittelbar anschließend an die Entleerung des Meßgefäßes wird der elastisch verformbare Teil mit der Innenseite des Meßgefäßes in Berührung gebracht und streift die an der Meßgefäßwand haftende Flüssigkeit ab. Auf diese Weise wird die Meßglaswand von einem anhaftenden Flüssigkeitsfilm, der bei einer nachfolgenden Messung eine Verfälschung des Meßergebnisses verursachen könnte, befreit.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche;

1. Vorrichtung zur Messung der Fördermenge eines Pumpenkolbens einer Brennstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen, mit einem zylindrischen Meßgefäß, das über den gesamten Meßbereich gleichbleibende Querschnittsgröße aufweist, mit einem mit einem Ventil versehenen Bodenablauf, mit wenigstens einem Geber für den im Meßgefäß herrschenden Flüssigkeitsstand und mit einem Steuer- und Meßgerät, das mit wenigstens dem einen Geber, dem Ventil und einer die Umdrehungen der Welle der zu prüfenden Brennstoffeinspritzpumpe zählenden Einrichtung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Meßgefäß (15) ein Abstreifer (30) vorgesehen ist, welcher über eine durch einen Elektromotor (31) angetriebene Schraubspindel (32) bei oder nach dem Öffnen des den Bodenablauf (17) verschließenden, über einen Elektromagneten (18) steuerbaren Ventils (16) aus einer obersten Stellung abwärtsbewegt wird und welcher iuk· bei seiner Abwärtsbewegung an der Innenwand des Meßgefäßes (IS) anliegt

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstreifer (30) mit einem durch ein Druckmedium aufweitbaren, eine geschlossene Ringkammer bildenden Wulst (45) ausgestattet ist, dessen Innenraum bei der Abwärtsbewegung des Abstreifers (30) mit einer Druckquelle verbindbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstreifer (30) einen ersten Ringteil (48) mit konischer Außenfläche aufweist, an welchem ein zweiter Ringteil (49), der an seinem äußeren Umfang eine Manschette (50) aus elastisch deformierbarem Material aufweist, in Richtung der Längsachse des Meßgefäßes (I")begrenzt bewegbar geführt ist, wobei der zweite Ringteil (49) dem den kleineren Durchmesser aufweisenden Ende der konischen Außenfläche des ersten Ringteiles (48) gegenüberliegt und die Manschette (50) in Richtung zu dem den kleineren Durchmesser aufweisenden Ende der Außenfläche des ersten Ringteiles (48) über den zweiten Ringteil (49) vorsteht, und daß der zweite Ringteil (49) durch eine Feder (51) in Richtung der Längsachse des Meßgefäßes (15) im Abstand vom ersten Ringteil (48) gehalten ist, und beispielsweise durch einen Elektromagneten, in Richtung zum ersten Ringteil (48) hin bewegbar ist.