DE4329976A1 - Verfahren zur Hubmessung und Einstellung eines Ventils - Google Patents
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Hubmessung einer
Ventilnadel und einer sich daraus ergebenden vereinfachten Ein
stellung der statischen, während der Öffnungsstellung abgegebenen
Mediumströmungsmenge eines elektromagnetisch betätigbaren Ventils
nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei bekannten sogenannten
Bottom-Feed- bzw. Side-Feed-Einspritzventilen ist eine Messung des
Hubes einer Ventilnadel z. B. mit einem mechanischen Hubsensor,
beispielsweise einem Meßstift, bei montierter Rückstellfeder,
entgegen derer Federkraft das Öffnen des Einspritzventils erfolgt,
entweder nur mit großem Aufwand oder gar nicht möglich.
Aus der DE-OS 40 23 828 ist bereits ein Bottom-Feed-Einspritzventil
bekannt, bei dem kein Zugriff auf die Rückstellfeder erforderlich
ist, um eine Einstellung der dynamischen Mediumströmungsmenge vor
zunehmen. Die Rückstellfeder weist vielmehr eine konstante, vorein
gestellte Federkraft auf. Die Einstellung der dynamischen Medium
strömungsmenge erfolgt durch die Veränderung einer im Magnetkreis
ausgebildeten magnetischen Drosselstelle. Durch einen in einen
Innenpol des Einspritzventils eingebrachten, die magnetischen
Eigenschaften des Innenpols verändernden magnetisch leitfähigen
Werkstoff wird die Magnetkraft so variiert, bis die vom Ventil ab
gegebene und gemessene dynamische Istmenge mit einer vorgegebenen
dynamischen Sollmenge übereinstimmt. Zur Einstellung der statischen,
während der Öffnungsstellung der Ventilnadel strömenden Medium
strömungsmenge ist es erforderlich, die während einer bestimmten
Zeit abgespritzte Mediumströmungsmenge zu messen und den Hub der
Ventilnadel dadurch zu ändern, daß der Ventilsitzkörper verschoben
wird. Ein derart sogenanntes "nasses" Einstellverfahren ist nicht
nur aufwendig sondern erfordert auch ein nachträgliches Reinigen des
Einspritzventils. Eine direkte Messung des Hubes der Ventilnadel ist
mit den bekannten Taststiften wegen des geringen Durchmessers der
Abspritzlöcher nicht möglich.
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des
Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß mit einer ein
fachen, sehr exakten, berührungslosen und trockenen Meßmethode die
Messung des Hubes einer Ventilnadel möglich ist, auch dann, wenn für
die Messung nur sehr kleine Querschnitte ins Innere eines Einspritz
ventils zur Verfügung stehen, so daß das Ventil einfach, exakt,
kostengünstig und ohne Verschmutzungsgefahr in bezug auf seine ab
zugebende statische Mediumströmungsmenge eingestellt werden kann.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor
teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch
angegebenen Verfahrens zur Hubmessung und Einstellung eines Ventils
möglich.
Besonders vorteilhaft zur Messung des Hubes der Ventilnadel des
Ventils ist der Einsatz einer Laseranlage, die es ermöglicht,
Laserstrahlen durch Abspritzöffnungen einer Spritzlochscheibe auf
einen fest mit der Ventilnadel verbundenen Ventilschließkörper zu
richten. Die Messung des Hubes der Ventilnadel erfolgt dann als
Differenzmessung, indem mindestens die in beiden Endstellungen der
Ventilnadel gemessenen Längenmeßwerte berücksichtigt werden.
Von Vorteil ist es, daß die Messung des Hubes der Ventilnadel bei
trockenem Ventil stattfinden kann. Auf Messungen der statischen
Mediumströmungsmengen kann verzichtet werden, wobei über eine
Korrelation zwischen den Meßwerten des Hubes der Ventilnadel und der
statischen Mediumströmungsmenge letztere bestimmt wird, so daß eine
exakte Einstellung möglich ist.
Außerdem ist es vorteilhaft, daß die Verschmutzungsgefahr stark
reduziert ist. Das erfindungsgemäße Verfahren funktioniert be
rührungslos. Die Hubeinstellung erfolgt erst nach der Montage aller
dichtenden Teile im Ventil und ist unter Vorspannung der Rückstell
feder möglich.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn zwei Laserstrahlen gleichzeitig
in zwei Abspritzöffnungen der Spritzlochscheibe ausgesendet werden
oder ein Laserstrahl zeitlich hintereinander durch zwei Abspritz
öffnungen geschickt wird. Hierdurch werden Meßfehler aufgrund des
Führungsspiels des Ventilschließkörpers weitgehend eliminiert. Der
Hub der Ventilnadel ergibt sich aus der Summe der beiden durch die
zwei Abspritzöffnungen erzielten Differenzmeßwerte geteilt durch
zwei.
Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Meßverfahrens und eines
einstellbaren Ventils sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt
und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es
zeigen
Fig. 1 ein erfindungsgemäß einstellbares Ventil, Fig. 2 ein
erstes und ein zweites Ausführungsbeispiel und Fig. 3 ein drittes
Ausführungsbeispiel eines die Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens ermöglichenden Ventils, wobei nur der unmittelbare Meß
bereich dargestellt ist.
Das in der Fig. 1 beispielsweise dargestellte elektromagnetisch be
tätigbare Brennstoffeinspritzventil für Brennstoffeinspritzanlagen
von gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschinen be
sitzt einen abgestuften Innenpol 1 aus ferromagnetischem Material,
der von einer Magnetspule 2 teilweise umgeben ist. Ein in radialer
Richtung gestufter, umlaufender, U-förmiger Spulenkörper 3 nimmt
eine Bewicklung der Magnetspule 2 auf und umgibt mit seinem inneren
Durchmesser den Innenpol 1 radial mit geringem Abstand. An seinem
unteren Polende 4 ist eine flanschähnliche Verdickung ausgebildet,
die sich wie der gesamte Innenpol 1 konzentrisch zu einer Ventil
längsachse 5 erstreckt.
Die Magnetspule 2 mit ihrem gestuften Spulenkörper 3 ist von einem
Ventilmantel 8 umgeben, der beispielsweise vor der Montage des
Brennstoffeinspritzventils als einteiliger Magnetkörper zusammen mit
dem Innenpol 1. Der Ventilmantel 8 erstreckt sich in axialer
Richtung in demselben Maße wie der Innenpol 1 und besitzt an seinem
unteren Mantelende 9 eine nach innen gerichtete Verdickung.
Zwischen dem Polende 4 und dem Mantelende 9 befindet sich ein ein
gelegter und mit dem ursprünglich einteiligen Magnetkörper 80 aus
Innenpol 1 und Ventilmantel 8 verlöteter nichtmagnetischer Zwischen
ring 10, der einen magnetischen Kurzschluß zwischen dem Innenpol 1
und dem Ventilmantel 8 verhindert.
An dem dem unteren Polende 4 des Innenpols 1 abgewandten Ende ist
oberhalb der Magnetspule 2 über dem Innenpol 1 in radialer Richtung
bis zum Ventilmantel 8 ein kreisförmiger Gehäusedeckel 13 ange
ordnet, der am äußeren Umfang beispielsweise drei bis sechs Be
festigungslaschen 14 aufweist. Der Gehäusedeckel 13 ist z. B. aus
ferritischem Blech ausgebildet und weist wenigstens eine Durch
führung 16 auf, durch die Kontaktfahnen 17 verlaufen, die von einem
elektrischen Anschlußstecker 18 ausgehend die Magnetspule 2
elektrisch kontaktieren.
Ein radial gestufter Ventilsitzträger 20 erstreckt sich mit einem
oberen, radial nach außen gerichteten Trägerabschnitt 21 in axialer
Richtung bis an das Mantelende 9 des Ventilmantels 8 und liegt dort
mit einer planen oberen Stirnfläche 22 an. Beispielsweise mit einer
radialen Schweißnaht sind das Mantelende 9 des Ventilmantels 8 und
der Trägerabschnitt 21 des Ventilsitzträgers 20 fest verbunden. In
einer konzentrisch zu der Ventillängsachse 5 ausgebildeten Durch
gangsöffnung 24 weist der Ventilsitzträger 20 der Magnetspule 2
abgewandt einen Ventilsitzkörper 25 mit einer Spritzlochscheibe 26
auf. In die Durchgangsöffnung 24 des Ventilsitzträgers 20 ragt ein
beispielsweise rohrförmiger, mit dem Polende 4 des Innenpols 1 zu
sammenwirkender Anker 27. Außerdem ist in der Durchgangsöffnung 24
eine beispielsweise rohrförmig und einteilig mit dem Anker 27 aus
gebildete und stromabwärts aus dem Anker 27 herausragende Ventil
nadel 28 angeordnet. Die Ventilnadel 28 ist an ihrem stromab
wärtigen, der Spritzlochscheibe 26 zugewandten Ende 29 mit
einem z. B. kugelförmigen Ventilschließkörper 30, an dessen Umfang
beispielsweise fünf Abflachungen 31 vorgesehen sind, beispielsweise
durch Schweißen verbunden. Die Abflachungen 31 am Umfang des Ventil
schließkörpers 30 dienen zum ungehinderten Durchströmen des Brenn
stoffs durch den Ventilsitzkörper 25 bis hin zu Abspritzöffnungen 32
in der Spritzlochscheibe 26. Das kompakte und sehr leichte, aus dem
rohrförmigen Anker 27, der Ventilnadel 28 und dem als Kugel ausge
bildeten Ventilschließkörper 30 bestehende bewegliche Ventilteil
ermöglicht nicht nur ein gutes dynamisches Verhalten und ein gutes
Dauerlaufverhalten des Brennstoffeinspritzventils, sondern zudem
auch eine kurze und kompakte Bauform des Brennstoffeinspritzventils.
Die Betätigung des Einspritzventils erfolgt in bekannter Weise
elektromagnetisch. Zur axialen Bewegung der Ventilnadel 28 und damit
zum Öffnen entgegen der Federkraft einer Rückstellfeder 33 bzw.
Schließen des Einspritzventils dient der elektromagnetische Kreis
mit der Magnetspule 2, dem Innenpol 1 und dem Anker 27. Zur Führung
des Ventilschließkörpers 30 während der Axialbewegung der Ventil
nadel 28 mit dem Anker 27 entlang der Ventillängsachse 5 dient eine
Führungsöffnung 34 des Ventilsitzkörpers 25. Der kugelförmige
Ventilschließkörper 30 wirkt mit einer sich in Strömungsrichtung
kegelstumpfförmig verjüngenden Ventilsitzfläche 35 des Ventilsitz
körpers 25 zusammen, die in axialer Richtung stromabwärts der
Führungsöffnung 34 ausgebildet ist. Der Umfang des Ventilsitzkörpers
25 weist einen geringfügig kleineren Durchmesser auf als die Durch
gangsöffnung 24 des Ventilsitzträgers 20. An seiner dem Ventil
schließkörper 30 abgewandten Seite ist der Ventilsitzkörper 25 mit
der beispielsweise topfförmig ausgebildeten Spritzlochscheibe 26
konzentrisch und fest durch eine erste Schweißnaht 36 verbunden.
Die Spritzlochscheibe 26 besitzt neben einem Bodenteil 38, an dem
der Ventilsitzkörper 25 befestigt ist und in dem die wenigstens
eine, beispielsweise vier durch Erodieren oder Stanzen ausgeformte
Abspritzöffnungen 32 verlaufen, einen umlaufenden stromabwärts ver
laufenden Halterand 40. Der Halterand 40 der Spritzlochscheibe 26
liegt unter radialer Spannung an der Durchgangsöffnung 24 des
Ventilsitzträgers 20 an und ist mit diesem beispielsweise durch eine
umlaufende und dichte, z. B. mittels eines Lasers erzeugte, zweite
Schweißnaht 42 verbunden. Mit der Befestigung der Spritzlochscheibe
26 am Ventilsitzträger 20 ist bereits der Hub der Ventilnadel 28
grob voreingestellt, der durch die erfindungsgemäßen Verfahren zur
Hubmessung und Einstellung des Ventils letztlich exakt auf einen
vorgegebenen Sollwert eingestellt wird.
Zur mechanischen Führung des aus Anker 27, Ventilnadel 28 und
Ventilschließkörper 30 bestehenden beweglichen Ventilteils in der
Durchgangsöffnung 24 des Ventilsitzträgers 20 sind an einem strom
aufwärtigen inneren Ende 43 des Ventilsitzträgers 20 im axialen
Bereich des oberen Trägerabschnitts 21 beispielsweise sechs mit
gleichen Abständen am Umfang der Durchgangsöffnung 24 nach innen in
Richtung Ventillängsachse 5 verlaufende, als Ankerführung dienende
Nasen 45 ausgebildet. Der Anker 27 durchragt die durch die Nasen 45
in ihrem Durchmesser verringerte Durchgangsöffnung 24 mit sehr ge
ringem Spiel. Der rohrförmige Anker 27 weist in einer inneren abge
stuften Durchgangsbohrung 47 an seinem dem Innenpol 1 abgewandten
Ende einen Federabsatz 48 auf, an dem sich das eine Ende der Rück
stellfeder 33 abstützt, während das andere Ende der Rückstellfeder
33 an dem Polende 4 des Innenpols 1 anliegt.
Zwischen dem inneren Ende 43 des Ventilsitzträgers 20 und dem nicht
magnetischen Zwischenring 10 wird ein umlaufender Hohlraum 49 mit
geringer axialer Erstreckung gebildet. Mit dem Hohlraum 49 wird
gewährleistet, daß die Magnetfeldlinien vom Ventilmantel 8 über den
Ventilsitzträger 20 und den Anker 27 zum Innenpol 1 verlaufen und
keinen Kurzschluß vom Ventilmantel 8 über den Ventilsitzträger 20
zum Innenpol 1 ohne Wirkung auf den Anker 27 bilden.
An dem Umfang des Ventilsitzträgers 20 ist entsprechend der Kontur
des Ventilsitzträgers 20 ein gestufter Trägerring 52 angeordnet, der
sich beispielsweise axial in Richtung der Magnetspule 2 über den
Ventilsitzträger 20 hinaus erstreckt, um mit mehreren Rastnasen 53
für eine einfache und kostengünstige Befestigung an dem Ventilsitz
träger 20 zu sorgen. In dem Trägerring 52 ist ein Brennstoffilter 55
angeordnet über den Brennstoff von einer Brennstoffquelle zu Quer
öffnungen 56 strömen kann. Dieses Brennstoffeinspritzventil ist der
Gruppe der sogenannten Bottom-Feed-Einspritzventile zuzuordnen. Der
Brennstoff strömt also in unmittelbarer Nähe der Ventilsitzfläche 35
in das Einspritzventil ein und kommt ausschließlich mit den bewegli
chen Ventilteilen im Inneren des Ventilsitzträgers 20 in Berührung.
Zur Magnetspule 2 hin gerichtet ist das Einspritzventil am aus
Innenpol 1 und Ventilmantel 8 gebildeten Magnetkörper dicht abge
schlossen. Im Gegensatz zu sogenannten Top-Feed-Einspritzventilen
gelangt also kein Brennstoff in den axialen Erstreckungsbereich der
Magnetspule 2. Der Magnetkörper mit seinem Innenpol 1 und dem
Ventilmantel 8 läßt durch seine kompakte und zum Anker 27 hin abge
schlossene Bauweise Einstellungen der Durchflußmenge des Brennstoffs
bzw. Messungen des Hubes der Ventilnadel 28 im Inneren des Ein
spritzventils nicht zu.
Mindestens ein Teil des Ventilmantels 8 sowie vollständig der Ge
häusedeckel 13 sind durch eine Kunststoffumspritzung 58 umschlossen,
an die zugleich der elektrische Anschlußstecker 18 mit angeformt
ist, über den die elektrische Kontaktierung und damit die Erregung
der Magnetspule 2 erfolgt.
Oberhalb und unterhalb der radialen Queröffnungen 56 in Ventilsitz
träger 20 sind am Umfang des Brennstoffeinspritzventils Dichtringe
60 und 61 angeordnet. Die Dichtringe 60 und 61 dienen zur Abdichtung
zwischen dem Umfang des Trennstoffeinspritzventils und einer nicht
dargestellten Ventilaufnahme, beispielsweise der Ansaugleitung der
Brennkraftmaschine.
Die Einschubtiefe des aus Ventilsitzkörper 25 und topfförmiger
Spritzlochscheibe 26 bestehenden Ventilsitzteils in die Durchgangs
öffnung 24 bestimmt die Einstellung des Hubs der Ventilnadel 28, da
die eine Endstellung der Ventilnadel 28 bei nicht erregter Magnet
spule 2 durch die Anlage des Ventilschließkörpers 30 an der Ventil
sitzfläche 35 des Ventilsitzkörpers 25 festgelegt ist. Die andere
Endstellung der Ventilnadel 28 wird bei erregter Magnetspule 2 bei
spielsweise durch die Anlage des Ankers 27 an dem Polende 4 des
Innenpols 1 festgelegt. Der Weg zwischen diesen beiden Endstellungen
der Ventilnadel 28 stellt somit den Hub dar.
Bei Bottom-Feed-Einspritzventilen ist eine Messung des Hubes der
Ventilnadel 28 z. B. mit einem mechanischen Hubsensor, also bei
spielsweise einem Meßstift, der von der der Spritzlochscheibe 26
abgewandten Seite in das Einspritzventil eingreift, nicht möglich.
Der massive Innenpol 1 des Magnetkörpers gestattet kein Einführen
eines Meßsensors. Gegen das Polende 4 des Innenpols 1 drückt die
Rückstellfeder 33, die auch beim Anliegen des Ventilschließkörpers
30 an der Ventilsitzfläche 35 unter einer Vorspannung steht, damit
die Ventilnadel 28 fixiert ist.
Mit den erfindungsgemäßen Verfahren kann auch bei Bottom-Feed-Ein
spritzventilen eine Messung des Hubes der Ventilnadel 28 vorgenommen
werden, indem durch die in der Spritzlochscheibe 26 befindlichen Ab
spritzöffnungen 32, die einen sehr geringen Durchmesser von etwa
0.2 bis 0.4 mm besitzen, mittels stark gebündelter, energiereicher
Strahlung, beispielsweise mittels Laserstrahlen 70, die auf den
Ventilschließkörper 30 gerichtet sind, Längenmessungen erfolgen. In
den Fig. 2 und 3 sind die Bereiche des Einspritzventils um die
Ventilsitzfläche 35 herum, in denen die berührungslose Messung des
Hubes der Ventilnadel 28 erfolgt, vergrößert dargestellt. Eine erste
Variante der Hubmessung sieht vor, einen Laserstrahl 70a genau
parallel zur Ventillängsachse 5 durch eine Abspritzöffnung 32 auf
den Ventilschließkörper 30 zu richten. Die Laserstrahlmessung mit
dem Laserstrahl 70a muß zumindest in den bereits beschriebenen zwei
Endstellungen der Ventilnadel 28, also bei nicht erregter Magnet
spule 2, wenn der Ventilschließkörper 30 an der Ventilsitzfläche 35
des Ventilsitzkörpers 25 anliegt, und bei erregter Magnetspule 2,
wenn der Anker 27 am Polende 4 des Innenpols 1 anliegt, vollzogen
werden.
Bei der Messung des Hubes der Ventilnadel 28 handelt es sich folg
lich um eine Differenzmessung, da die Differenz der beiden gemesse
nen Werte in den beiden Endstellungen der Ventilnadel 28 die axiale
Bewegungsstrecke des Ventilschließkörpers 30 darstellt. Diese erste
Variante hat den Vorteil, daß eine einfache Ausrichtung einer die
Laserstrahlen 70 aussendenden Laseranlage 71 parallel zur Ventil
längsachse 5 erfolgen kann. Die Laserstrahlen 70a treffen allerdings
dadurch nicht senkrecht auf die gekrümmte Oberfläche des kugelförmi
gen Ventilschließkörpers 30, so daß eine vergleichsweise schlechte
Reflexion der Laserstrahlen 70a erfolgt.
Mit der Laseranlage 71 werden Laserstrahlen 70 erzeugt, die sehr gut
auf einen sehr kleinen Punkt auf der Oberfläche des Ventilschließ
körpers 30 fokussierbar sind. Günstigerweise liegen die Durchmesser
der zu fokussierenden Laserpunkte im Bereich von einem Mikrometer
oder darunter. Bei einer zweiten Variante der Hubmessung
der Ventilnadel 28 wird ein Laserstrahl 70b so erzeugt, daß dieser
durch eine Abspritzöffnung 32 der Spritzlochscheibe 26 hindurch
senkrecht auf die Oberfläche des kugelformigen Ventilschließkörpers
30 trifft. Auch hierbei ist es wiederum notig, in beiden Endstel
lungen der Ventilnadel 28 die Laserstrahlen 70b zum Ventilschließ
körper 30 zu senden, um die Differenz und damit die axial zurück
gelegte Strecke des fest mit der Ventilnadel 28 verbundenen Ventil
schließkörpers 30 ermitteln zu können. Mit dieser zweiten Variante
wird eine deutlich verbesserte Reflexion der Laserstrahlen 70b er
reicht, wobei die Ausrichtung der Laseranlage 71 wesentlich aufwen
diger ist, um ein genau senkrechtes Auftreffen der Laserstrahlen 70b
auf der Oberfläche des Ventilschließkörpers 30 in beiden Endstel
lungen der Ventilnadel 28 zu gewährleisten.
Es ist davon auszugehen, daß bei der axialen Bewegung der Ventil
nadel 28 und des Ventilschließkörpers 30 in der Führungsöffnung 34
eine minimale Exzentrizität des Ventilschließkörpers 30 auftreten
kann. Diese geht folglich als Meßfehler bei den beiden beschriebe
nen, in der Fig. 2 dargestellten Varianten mit jeweils einzelnen
Laserstrahlen 70a und 70b in das Meßergebnis des Hubes ein. Durch
das radiale Führungsspiel des Ventilschließkörpers 30 können sich
bei beiden Ausführungsbeispielen immerhin noch Meßfehler von bis zu
+/-5% ergeben. Diese Fehlerart kann weitgehend durch die in der
Fig. 3 dargestellte dritte Variante der Hubmessung der Ventilnadel
28 eines Bottom-Feed-Einspritzventils eliminiert werden. Hierbei
erfolgt nämlich die Messung durch mindestens zwei Abspritzöffnungen
32 der Spritzlochscheibe 26. Bei Spritzlochscheiben 26 mit zwei
Abspritzöffnungen 32 werden folglich diese beiden genutzt und bei
Spritzlochscheiben 26 mit vier beispielsweise im Quadrat angeordne
ten Abspritzöffnungen 32 beispielsweise zwei diagonal gegenüber
liegende Abspritzöffnungen 32. Die Messung erfolgt nun,
indem zumindest in beiden Endstellungen der Ventilnadel 28 zwei
Laserstrahlen 70c gleichzeitig in die beiden vorgesehenen Abspritz
öffnungen 32 ausgesendet werden oder ein Laserstrahl 70c zeitlich
nacheinander durch zwei Abspritzöffnungen 32 geschickt wird. Diese
Messung ist nun weitgehend frei von Fehlern, die durch das Führungs
spiel des Ventilschließkörpers 30 in der Führungsöffnung 34 auf
treten können. Die Laserstrahlen 70c sind beispielsweise so ausge
richtet, daß sie wie im zweiten Ausführungsbeispiel senkrecht auf
die Oberfläche des Ventilschließkörpers 30 treffen. Der Hub der
Ventilnadel 28 ergibt sich aus der Summe der beiden durch die zwei
Abspritzöffnungen 32 erzielten Meßwerte geteilt durch zwei.
Eventuelle Korrekturen, die sich durch die Meßmethode der senkrecht
auf die Oberfläche des Ventilschließkörpers 30 gerichteten Laser
strahlen 70b, 70c ergeben, müssen in das Meßergebnis nachträglich
eingearbeitet werden.
Diese berührungsfreien Messungen des Hubes der Ventilnadel 28
mittels Laserstrahlen 70 ermöglichen eine exakte und einfache
Einstellung des Hubes. Mit der Befestigung der Spritzlochscheibe 26
am Ventilsitzträger 20 ist bereits der Hub der Ventilnadel 28 grob
voreingestellt, der durch die erfindungsgemäßen Verfahren zur Hub
messung und Einstellung des Ventils letztlich exakt auf einen vor
gegebenen Sollwert eingestellt wird. Entsprechend den Meßergebnissen
kann die mit der umlaufenden und dichten zweiten Schweißnaht 42 am
Ventilsitzträger 20 fest verbundene Spritzlochscheibe 26 in axialer
Richtung, also entlang der Ventillängsachse 5 verdrückt werden. Das
axiale Verdrücken der Spritzlochscheibe 26 mit einem Werkzeug er
folgt solange, bis die mit der Laseranlage 71 gemessenen Istwerte
mit vorgegebenen Sollwerten für den Hub übereinstimmen. Bevor eine
exakte Einstellung erfolgen kann, muß zuvor eine Korrelation zwi
schen dem Hub der Ventilnadel 28 und den statischen, während der
Öffnungsstellungen abgegebenen Mediumströmungsmengen vorgenommen
werden. Erst dadurch können die beim Messen des Ventilnadelhubes
ermittelten Längenmeßwerte in Werte für die Mediumströmungsmengen
übertragen werden. Die Sollwerte für den Hub der Ventilnadel 28
entsprechen genau bekannten, vorgegebenen abzugebenden Medium
strömungsmengen.
Die Messung und Einstellung des Hubes der Ventilnadel 28 erfolgt
also berührungsfrei und trocken, d. h. es sind keine durch das Ein
spritzventil geleitete Mediumströmungsmengen nötig, da durch die
Größe der Abspritzöffnungen 32 der Spritzlochscheibe 26 und den
exakt eingestellten Hub der Ventilnadel 28, durch den der Hub
drosselanteil im Bereich der Ventilsitzfläche 35 genau definiert
ist, die statische Mediumströmungsmenge entsprechend einem ge
wünschten Sollwert genau festgelegt ist.
Claims (9)
1. Verfahren zur Hubmessung und Einstellung der statischen Medium
strömungsmenge eines Ventils, insbesondere eines elektromagnetisch
betätigbaren Brennstoffeinspritzventils mit einer Ventillängsachse,
mit einer Ventilnadel, die mit einem Ventilschließkörper versehen
ist, der mit einer Ventilsitzfläche zusammenwirkt und gegenüber der
Ventilsitzfläche einen Hub ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß die
Messung des axialen, entlang der Ventillängsachse (5) verlaufenden
Bewegungsbereichs der Ventilnadel (28) mit dem Ventilschließkörper
(30), also des Hubes der Ventilnadel (28), berührungslos durch eine
stark gebündelte, energiereiche Strahlung (70) erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als
energiereiche Strahlung Laserstrahlen (70) zum Einsatz kommen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Strahlung (70) durch wenigstens eine Abspritzöffnung (32) strom
abwärts des Ventilschließkörpers (30) auf den Ventilschließkörper
(30) gerichtet ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Strahlung (70a) parallel zur Ventillängsachse (5)
auf den Ventilschließkörper (30) gerichtet ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Strahlung (70b) senkrecht auf die Oberfläche des
Ventilschließkörpers (30) trifft.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß zwei Strahlen (70c) durch zwei Abspritzöffnungen (32)
stromabwärts des Ventilschließkörpers (30) gleichzeitig auf den
Ventilschließkörper (30) gerichtet sind.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Hubmessung als Differenzmessung durchgeführt wird,
indem die Differenz der gemessenen Werte in den beiden Endstellungen
der Ventilnadel (28) die axiale Bewegungsstrecke des Ventilschließ
körpers (30) darstellt.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine
Korrelation zwischen den gemessenen Längenmeßwerten für den Hub der
Ventilnadel (28) und den statischen Mediumströmungsmengen die
statischen Mediumströmungsmengen bestimmbar sind.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Strahlung (70) durch wenigstens eine Abspritz
öffnung (32) in einer stromabwärts der Ventilsitzfläche (35) ausge
bildeten Spritzlochscheibe (26) gerichtet ist.
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