DE3434867C2

DE3434867C2 -

Info

Publication number: DE3434867C2
Application number: DE3434867A
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl.-Ing. Abt (Fh), 7016 Gerlingen, De; Heins 7250 Leonberg De Bollhagen; Dieter Dipl.-Phys. 7032 Sindelfingen De Handtmann; Ulrich Dipl.-Phys. 7253 Renningen De Kuhn; Sybille 7145 Markgroeningen De Stumpf
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1984-09-22
Filing date: 1984-09-22
Publication date: 1991-12-05
Also published as: EP0177715A3; DE3434867A1; JPS6179871A; EP0177715A2; BR8504602A; US4665742A

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist ein Verfahren zur Bestimmung des Förderbeginns bei Einspritzpumpen bekannt, wobei der mit dem Schließen der Kraftstoff-Einlaßbohrung durch die Oberkante des Pumpenkolbens in dem durch ein Ventil zuvor geschlossenen Auslaß des Pumpenkolbens einsetzende Druckanstieg verwendet wird. Dies kann durch einen am Auslaß angeschlossenen Druckaufnehmer geschehen (DE-OS 30 47 078). Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß eine Prüfflüssigkeit verwendet werden muß, was einen relativ großen Geräteaufwand bedingt.

Des weiteren ist ein Verfahren zum Einstellen des Förderbeginns einer Einspritzpumpe bekanntgeworden, bei der die Nockenwelle mit Pumpenkolben in einer dem Förderbeginn entsprechenden Stellung festgehalten und dann die Einspritzpumpe um die Nockenwelle so geschwenkt wird, daß einer der Pumpenkolben die Zuflußöffnung zum Pumpenraum zum Einführen eines nur über diesen Pumpenraum ins Freie gelangenden Fluids freigibt. Dabei wird ein von der Einspritzpumpe ausgehender Rückfluß verschlossen, und anschließend wird durch Schwenken in Gegenrichtung die Verringerung der Durchflußmenge erfaßt (DE-OS 30 05 414). Dieses Verfahren ist ebenfalls auf den ganz speziellen Zweck beschränkt und hat zudem den Nachteil, daß es verhältnismäßig aufwendig ist, da zusätzliche Verstellglieder notwendig sind.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem es möglich ist, die Ermittlung des Schließpunktes realitätsnah und sehr exakt zu bestimmen. Das hat den Vorteil, daß im selben Verfahren sowohl der geometrische Schließpunkt als auch Kantenfehler am Kolben bzw. der Querbohrung und weiterhin das Kolbenspiel quantitativ erfaßt und beurteilt werden.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in vereinfachter Darstellung, in Fig. 2 ein Diagramm.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In Fig. 1 ist mit 10 ein Pumpenzylinder bezeichnet, in dessen durchgehender Längsbohrung 11 ein Pumpenkolben 12 dicht gleitend geführt ist. Diesem wird an seiner aus dem Pumpenzylinder 10 ragenden Stirnfläche 12′ durch einen nicht dargestellten Nocken oder Exzenter eine hin- und hergehende Bewegung erteilt. Der obere Teil der Längsbohrung 11 bildet einen Auslaß 13′. Etwas unterhalb des oberen Endes des Pumpenzylinders dringt eine Querbohrung 14 in die Längsbohrung 11 ein. An die Querbohrung 14 ist eine von einer Druckluftquelle 16 gespeiste Leitung 15 angeschlossen, in der ein Druckregelventil 17 angeordnet ist. Von diesem führt eine Leitung 18 zu einem Manometer 20. In der Leitung 15 ist zwischen dem Druckregelventil 17 und dem Pumpenzylinder 10 eine Drossel 21 angeordnet. Mit Hilfe des Druckreglers 17 wird in der Leitung 15 ein konstanter Vordruck p_e so eingestellt, daß an dem durch die Querbohrung 14 und eine obere bzw. untere Steuerkante 22, 22′ des Pumpenkolbens 12 gebildeten veränderbaren Drosselquerschnitt ein überkritisches Druckverhältnis besteht; dieses ist für Luft p_e/p_o<1,9. Die Drossel 21 dient lediglich zur Strombegrenzung bei vollkommen geöffneter Querbohrung 14.

An den Auslaß 13′ ist eine Leitung 25 angeschlossen, die zu einem Durchflußmeßgerät 26 führt. Alternativ hierzu kann die Durchflußmenge auch mit Hilfe einer Meßblende 27 indirekt über den Wirkdruck gemessen werden, die in einer strichpunktiert dargestellten Leitung 25′ angeordnet ist. Der Druckabfall Δ_p an der Meßblende 27 kann an einem Manometer 28 abgelesen werden. Die Stellung des Pumpenkolbens 12 kann an der Stirnfläche 12′ durch eine dort angeordnete Wegskala 29 gemessen werden.

Die Ermittlung des Schließpunktes des Pumpenkolbens, d. i. die Position des Pumpenkolbens, bei der er mit einer seiner Steuerkanten 22, 22′ die Querbohrung 14 gerade vollständig (schließend) überstrichen hat, erfolgt dadurch, daß durch axiales Verschieben des Pumpenkolbens in der Nähe des Schließpunktes nacheinander zwei vorzugebende Durchflußwerte Q₂ und Q₁ angefahren werden und die diesen zugeordneten Stellungen des Pumpenkolbens s₂ und s₁ an der Wegskala 29 gemessen werden. Mit Hilfe des Druckreglers 17 wird zuvor ein konstanter Vordruck p_e in der Leitung 15 so eingestellt, daß an dem durch die Querbohrung 14 und die Stirnfläche 22 des Pumpenkolbens gebildeten veränderbaren Drosselquerschnitt (Steuerfläche) ein überkritisches Druckverhältnis besteht. Für Luft ist p_e/p_o<1,9 zu wählen. Die Durchflußmengen Q₁ und Q₂ werden entweder am Durchflußgerät 26 oder indirekt an der Meßblende 27 gemessen.

Aus dem für den Fall eines überkritischen Druckverhältnisses p_e/p_o am obengenannten Drosselquerschnitt abgeleiteten Zusammenhang zwischen der Höhe (h_i=s_i-s_o) des als Kreissegmentfläche zu beschreibenden Drosselquerschnitts A_i und der Durchflußmenge

Q_i = konst · p_e · A_i ≈ konst′ · p_e · (s_i-s_o)^3/2

kann mit den ermittelten Wertpaaren Q₂, s₂ und Q₁, s₁ der Schließpunkt s₀ berechnet werden:

Diese Näherungsformel ist hinreichend genau, wenn die für Q₂ und Q₁ wirksamen Steuerflächen 1% der ganz offenen Querbohrungsfläche 14 sind. Durch geschickte Wahl der Vorgabewerte von Q₂ und Q₁, nämlich Q₂/Q₁=√ mit z. B. Q₂=800 ml/min und Q₁=283 ml/min vereinfacht sich die Berechnungsformel zu

s_o = 2 s₁-s₂-

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den nach der beschriebenen Extrapolationsmethode ermittelten Schließpunkt s_o anzufahren und den in dieser Stellung vorhandenen Leckstrom Q_o zu ermitteln. Damit können die Qualität der Steuerkante an der Stirnfläche 22 des Pumpenkolbens sowie die Größe des Spiels zwischen diesem und dem Pumpenzylinder beurteilt werden.

Im Diagramm nach Fig. 2 sind auf der Abszisse der Weg des Pumpenkolbens 12 und auf der Ordinate die Durchflußmengen durch den Drosselquerschnitt aufgetragen. Am Wegpunkt s₂ wird Q₂ gemessen, am Wegpunkt s₁ der Wert Q₁. Der Rechner ermittelt aus s₂ und s₁ den Schließpunkt s_o. Im Punkt s_o erfolgt die Leckstrommessung Q_o.

Claims

1. Verfahren zur Bestimmung des Schließpunktes eines Pumpenkolbens (12) gegenüber einer Querbohrung (14) im zugehörigen Pumpenzylinder, insbesondere bei Einspritzpumpen, durch Messen des Durchflusses durch einen durch den Pumpenkolben und die Querbohrung gebildeten Drosselquerschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß durch axiales Verschieben des Pumpenkolbens in der Nähe des Schließpunkts aus zwei nacheinander gemessenen Durchflußwerten (Q₁, Q₂) und den hierzu gehörenden Positionen (s₁, s₂) des Pumpenkolbens auf den Schließpunkt (s_o) extrapoliert wird und daß dieses Verfahren Druckluft verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung der Wertepaare (Q und s) am Drosselquerschnitt ein überkritisches Druckverhältnis besteht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußwerte (Q₁ und Q₂) fest vorgegeben werden und die zur Einstellung dieser Durchflüsse über die veränderlichen Drosselquerschnitte erforderlichen Kolbenpositionen (s₂, s₁) gemessen werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Q₁ zu Q₁ in einem bestimmten Verhältnis besteht, insbesondere Q₂/Q₁=√.

5. Verfahren nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß Q₂ ungefähr 1% des maximalen Wertes bei vollständig geöffneter Querbohrung (14) ist.

6. Verfahren nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß Q₁ und Q₂ so festgelegt werden, daß der Betrag der Differenz der damit ermittelten Kolbenpositionen (s₂-s₁) etwa 2% des Durchmessers der Querbohrung (14) nicht übersteigt, aber auch nicht unter etwa 1% dieses Durchmessers liegt.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Prüfung der Qualität der Kanten von Pumpenkolben (12) und Querbohrung (14) im besonders kritischen Bereich des Schließpunktes sowie zur Ermittlung des Spiels zwischen Pumpenkolben und Zylinder und der diese aufnehmenden Längsbohrung der Schließpunkt (s_o) angefahren wird und der in dieser Stellung noch vorhandene Durchfluß gemessen wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßablauf durch einen Rechner oder Mikroprozessor gesteuert wird.