SE517902C2 - Anordning och förfarande för läcktestning - Google Patents

Description

517 902 2 il 0000çg|g 0000 O O 00 000000 anordningen av differentialtryckstyp. Därigenom är det möjligt att kontrollera lufttätheten hos ovannämnda bräns- lematningsapparat.

När arbetsstycket självt innehåller ett utrymme, och inre läckage av luft sker som resultat av utrymmet, är det ej möjligt att få någon noggrann bekräftelse på lufttäthe- ten eftersom det inre läckaget påverkar ovannämnda tryck- skillnad. Detta kommer härnäst att beskrivas i detalj med hänvisning till en bränslematningsapparat som exempel.

Under senare år har man föreslagit användning av di- rektinsprutning av bränsle eller cylinderinsprutning, varvid bränsle insprutas direkt i cylindrarna, såsom vid dieselmotorer, även i förbränningsmotorer som huvudsakli- gen använder bensin som bränsle (nedan benämnda "bensin- motorer").

En sådan förbränningsmotor med cylinderinsprutning har gjort det möjligt att väsentligen förändra tidsan- passningen av bränsleinsprutningen i överensstämmelse med motorns driftstillstånd, varigenom avgasemissionerna kan minskas samtidigt som motorns prestanda kan förbättras.

Dock krävs ett högt bränsleinsprutningstryck vid in- sprutningen av bränsle, exempelvis under kompressionstak- terna. Vidare kräver en med en laddningskompressor utrus- tad motor ett högt bränsleinsprutningstryck under över- laddningen på grund av förekomsten av ett överladdnings- tryck.

En bränslematningsapparat i en förbränningsmotor med cylinderinsprutning är därför utformad att mata bränsle till en bränsleinsprutningsventil efter ytterligare tryck- sättning av bränslet, vilket redan har trycksatts medelst en bränslepump av lågtryckstyp i en bränsletank, medelst en bränslepump av högtryckstyp så att ett tillräckligt högt bränsleinsprutningstryck (exempelvis åtskilliga tio- tal atm) Som bränslepump av högtryckstyp används en pump som kan erhållas. är av förbränningsmotordriven typ (nedan benämnd "motor- driven pump"). Som följd därav arbetar den i direkt an- OOOIOO 10 15 20 25 30 35 I O O IOIIOI slutning till motorns drift och åstadkommer ett matnings- flöde i motsvarighet till motorns varvtal. Matningstrycket ställs in till ett förutbestämt tryck medelst en regula- tor.

I bränslematningsapparaten är en bränsleledning för- sedd med en backventil för att förhindra ett återflöde av det från bränslepumpen av högtryckstyp utmatade bränslet.

På en sådan bränslematningsapparat i en förbrän- ningsmotor med cylinderinsprutning kan man överväga att utföra läcktestning på ovan beskrivet vis, såsom åskåd- liggörs i fig 2.

Närmare bestämt utförs det läcktest som kommer att beskrivas i det följande. Insprutare 6 och en regulator 21 är fästa vid ett matningsrör 6A, och dessutom är ett ar- betsstycke l (testföremål) med en införlivad bränslepump 8 av högtryckstyp sammankopplat med en referens 2 till en pneumatisk tryckkälla 3. Luft som har trycksatts av den pneumatiska tryckkällan 3 matas samtidigt till arbets- stycket l och referensen 2. Uppkomsten av läckage påvisas av en läcktestningsanordning 4 av differentialtyp. I detta fall är regulatorn 21 stängd på en nedströmssida medan in- sprutarna 6 är stängda vid sina fria ändar, så att läckage av den trycksatta luften förhindras.

Det är nödvändigt att utföra läcktestet under högt tryck eftersom bränsletrycket i bränslematningsapparaten blir högt i en förbränningsmotor med cylinderinsprutning.

Bränslepumpen 8 av högtryckstyp, vilken är anordnad i bränslematningsapparaten hos en sådan förbränningsmotor med cylinderinsprutning enligt ovan, kan när den drivs av motorn trycksätta bränsle till högt tryck. Bränslepumpen kan emellertid skadas vid en oljetätning eller liknande när en arbetsfluid av högt tryck verkar på pumpen från dess utsida (i synnerhet från pumpens uppströmssida).

När en arbetsfluid med ett tryck som är likvärdigt ett matningstryck hos bränslepumpen 8 av högtryckstyp påföres det höga för ett sådant högt påföres från pumpens 8 uppströmssida, trycket även ett parti som ej utsätts 10 15 20 25 30 35 517 902 4 tryck under normal användning. Ett sådant parti har ej tillräckligt tryckmotstånd eftersom det normalt ej utsätts för höga tryck. När ett högt tryck påföres från uppströms- sidan av bränslepumpen av högtryckstyp, såsom vid normal läcktestning, kan bränslepumpen 8 av högtryckstyp skadas.

För att undvika sådana problem kan man också över- väga att utföra ett läcktest genom att ansluta den pneu- matiska tryckkällan 3 till en bränsleledning på regula- torns 21 nedströmssida och mata trycksatt luft i en rikt- ning motsatt bränslets matningsriktning.

Eftersom bränsleledningen på nedströmssidan av bräns- lepumpen 8 av högtryckstyp är försedd med en backventil för att förhindra ett återflöde av bränsle, såsom beskri- vits ovan, bör matningen av trycksatt luft från nedströms- sidan av bränslepumpen 8 undanröja det tänkbara problemet med skador på denna bränslepump 8.

Ovannämnda backventil består i allmänhet av en stål- kula (styrkula) och ett stålsäte, varför läckage i vissa fall kan ske i en riktning motsatt bränslets matnings- riktning, även om sådant läckage är ringa.

För att påvisa läckage från bränslematningsappara- ten till omgivningen (vilket nedan benämns "utåtriktat läckage") är det därför nödvändigt att fastställa sådant läckage som sker vid backventilen eller liknande endast under testet och nedan kommer att benämnas "inre läcka- ge", och att ta detta under beaktande.

Ovannämnda läcktestning kan ej fastställa sådant in- re läckage, vilket ger problem med att förekomsten eller frånvaron av utåtriktat läckage från bränslematningsappa- raten ej kan fastställas med noggrannhet.

För övrigt beskrivs i den japanska publiceringsskrif- ten (Kokai) nr HEI 7-49286 en teknik som hänför sig till ett läcktestningsförfarande vid en motor. Enligt denna teknik fastställs en nettomängd läckageluft genom att en mängd förbiblåsningsluft subtraheras från en mängd läckageluft, varvid den sistnämnda mängden innefattar mängden förbiblåsningsluft. Sådant inre läckage som disku- 10 15 20 25 30 35 517 902 H . 5 teras ovan tas emellertid ej under beaktande, varför före- komsten eller frånvaron av utåtriktat läckage ej kan nog- grant påvisas om det förekommer inre läckage.

Vidare beskrivs i den japanska publiceringsskriften (Kokai) nr HEI 7-92052 en teknik avseende ett förfarande för testning av gastäthet hos en ihålig behållare. Enligt denna teknik påvisas en tryckskillnad mellan den ihåliga behållaren och en referenstank, varvid tryckskillnaden korrigeras för mätning av en minskning i inre tryck på grund av läckage från en bränsletank, och baserat på minskningen i inre tryck fastställs förekomsten eller frånvaron av läckage från bränsletanken. Såsom nämnts ovan är det också omöjligt att noggrant fastställa förekomsten eller frånvaron av utåtriktat läckage om det förekommer inre läckage. Denna teknik är också oförmögen att lösa ovannämnda problem.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Med utgångspunkt i föregående problem har förelig- gande uppfinning som ändamàl att åstadkomma en anordning och ett förfarande för läcktestning, som gör det möjligt att noggrant påvisa förekomsten eller frånvaron av utåt- riktat läckage från en apparat, även om apparaten har inre läckge.

Följaktligen åstadkommes genom föreliggande uppfin- ning en läcktestningsanordning för testning av tätheten hos ett testföremål, vilket är utformat med en första och en andra öppning och har ett utrymme mellan de första och andra öppningarna, varvid anordningen kännetecknas av en referens med väsentligen samma inre volym som testföremålet, en tryckkälla för tillförsel av en fluid med ett förutbestämt tryck till testföremålet och referensen, varvid tryckkällan tillför nämnda fluid till testföre- målet Via den första öppningen, ett första mätinstrument för mätning av en tryck- skillnad mellan ett fluidtryck inom testföremålet och ett fluidtryck inom referensen, och 10 15 20 25 30 35 517 902 j_ 0.: 6 ett andra mätinstrument för mätning av ett flöde av nämnda fluid ut ur testföremålet genom den andra öpp- ningen, varvid läcktestningsanordningen påvisar annat fluid- läckage från testföremålet än genom den andra öppningen på basis av nämnda tryckskillnad och nämnda flöde.

Detta gör det möjligt att utesluta inre läckage hos testföremålet från skenbart utåtriktat läckage hos test- föremålet (nämligen läckaget från testföremålets andra öppning), vilket ger fördelen att testföremålets utåtrik- tade läckage noggrant kan påvisas. En annan fördel ligger i att ett läcktest fortfarande kan utföras med testföre- målets samtliga delar i sammansatt tillstånd, även om testföremålet har möjlighet att utveckla inre läckage under sin testning.

Testförmålet kan omfatta ett avstängningselement för avstängning av förbindelsen i minst en riktning från den första öppningen till den andra öppningen, och det andra mätinstrumentet kan påvisa ett fluidflöde som har läckt från avstängningselementet.

Detta gör det möjligt att utesluta läckageflödet av fluid från det i testföremålet införlivade avstängnings- elementet, vilket ger fördelen att testföremålets utåt- riktade läckage noggrant kan påvisas.

Testföremàlet kan omfatta en högtryckszon på en sida hos den första öppningen i förhållande till avstängnings- elementet, och en lågtryckszon på en sida hos den andra öppningen i förhållande till avstängningselementet, var- vid ett tillåtligt tryck för högtryckszonen kan vara in- ställt till ett högre värde än för làgtryckszonen, och varvid det förutbestämda trycket kan vara inställt till ett högre värde än det tillåtliga trycket för làgtrycks- zonen.

Detta har fördelen att, även när testföremàlet inbe- griper en lågtryckszon som saknar ett tillräckligt, till- låtligt tryck, denna zon kan isoleras från det höga trycket för att undvika bristningar eller liknande. Även 000000 10 15 20 25 30 '35 när testföremålet är ett föremål som används under högt tryck, kan ett lika stort eller större tryck än det höga trycket pàföras, vilket medför den ytterligare fördelen att ett läcktest kan utföras med noggrannhet.

Testföremålet kan vara en bränslematningsapparat för användning i en förbränningsmotor till ett motorfordon, varvid bränslematningsapparaten kan omfatta en bränslepump för utmatning av bränsle under tryck- sättning av detsamma, en bränsleledning för matning av bränslet, vilket har trycksatts av bränslepumpen, till en bränsleinsprutare, en backventil som är anordnad mellan bränslepumpen och bränsleinsprutaren för att förhindra ett återflöde av nämnda från bränslepumpen utmatade bränsle, och en bränslereturledning för återföring av överskotts- bränsle i bränsleinsprutaren till en bränsletank, och varvid tryckkällan är ansluten till bränslere- turledningen via den första öppningen för matning av nämnda fluid från en nedströmssida hos bränslematnings- apparaten mot en uppströmssida hos densamma, och det andra mätinstrumentet är anslutet till en uppströmssida hos bränslepumpen via den andra öppningen för mätning av nämnda flöde av den på bränslepumpens uppströmssida ut- strömmande fluiden.

Detta ger fördelen att ett noggrant läcktest kan ut- föras på den bränslematningsapparat som används i för- bränningsmotorn till motorfordonet.

Ett tillåtligt tryck för en sida av bränsleinspruta- ren i förhållande till bränslepumpen kan vara inställt till ett högre värde än för bränslepumpens uppströmssida, och det förutbestämda trycket är inställt till ett högre värde än det tillåtliga trycket för bränslepumpens upp- strömssida.

Detta ger fördelen att, även i fallet med en bräns- lematningsapparat som är försedd med en bränslepump inne- fattande en lågtryckszon som saknar tillräckligt, tillåt- ligt tryck, kan denna zon isoleras från det höga trycket OOIIQI UOOOÛÛ 10 15 20 25 30 35 517 902 8 för att undvika bristningar eller liknande, och ett nog- grant läcktest kan utföras.

Bränsleinsprutaren kan vara en bränsleinsprutnings- ventil av högtryckstyp för direktinsprutning av bränsle i ett förbränningsrum hos förbränningsmotorn.

Detta ger fördelen att ett noggrant läcktest kan ut- föras utan att bränslepumpen av högtryckstyp skadas, vil- ket är särskilt viktigt i en förbränningsmotor av det slag som har direktinsprutning av bränsle.

Dessutom kan nämnda fluid företrädesvis vara luft.

Detta ger fördelarna att förmågan att påvisa läckage kan förbättras och att kostnaderna kan minskas.

Genom föreliggande uppfinning åstadkommes också ett läcktestningsförfarande för testning av tätheten hos ett testföremål, vilket är utformat med en första öppning och en andra öppning och har ett utrymme mellan de första och andra öppningarna, att en fluid med ett förutbestämt tryck matas till testföremàlet via den första öppningen, att fluiden med det förutbestämda trycket matas till kännetecknat av stegen en referens, varvid referensen har väsentligen samma inre volym som testföremálet, att en tryckskillnad mellan fluidens tryck inom test- föremålet och inom referensen mäts, och att ett fluidflöde ut ur testföremålet genom den andra öppningen mäts, varvid förfarandet påvisar annat läckage av nämnda fluid från testföremålet än genom den andra öppningen på basis av nämnda tryckskillnad och nämnda flöde.

Detta gör det möjligt att utesluta inre läckage hos testföremålet från skenbart utåtriktat läckage hos test- föremålet (nämligen läckaget från testföremålets andra öppning), vilket ger fördelen att testföremålets utåtrik- tade läckage noggrant kan påvisas. En annan fördel ligger i att ett läcktest fortfarande kan utföras med testföre- målets samtliga delar i sammansatt tillstånd, även om 10 15 20 25 30 35 testföremålet har möjlighet att utveckla inre läckage un- der sin testning.

Testföremålet kan inbegripa ett avstängningselement för avstängning av förbindelsen i minst en riktning från den första öppningen till den andra öppningen, och flö- desmätningssteget kan påvisa ett flöde av nämnda fluid som har läckt från avstängningselementet.

Detta gör det möjligt att utesluta läckageflödet av fluid från det i testföremålet införlivade avstängnings- elementet, vilket ger fördelen att testföremålets utåt~ riktade läckage noggrant kan påvisas.

Testföremålet kan inbegripa en högtryckszon på en sida om den första öppningen i förhållande till avstäng- ningselementet, och en lågtryckszon på en sida om den andra öppningen i förhållande till avstängningselementet, varvid ett tillàtligt tryck för högtryckszonen kan in- ställas till ett högre värde än för lågtryckszonen, och det förutbestämda trycket inställes till ett högre värde än det tillåtliga trycket för lågtryckszonen.

Detta ger fördelen att, även när testföremålet inbe- griper en lågtryckszon som saknar tillräckligt, tillråd- ligt tryck, denna zon kan isoleras från det höga trycket för att undvika bristningar eller liknande. Även när testföremålet är ett föremål som används under högt tryck kan ett lika stort eller större tryck än det höga trycket påföras, vilket ger den ytterligare fördelen att ett läcktest kan utföras med noggrannhet.

Testföremålet kan vara en bränslematningsapparat för användning i en förbränningsmotor till ett motorfordon, varvid bränslematningsapparaten kan omfatta en bränslepump för trycksättning av bränsle, en bränsleledning för matning av nämnda bränsle, vilket har trycksatts av bränslepumpen, till en bränsle- insprutare, en backventil som är anordnad mellan bränslepumpen och bränsleinsprutaren för att förhindra ett återflöde av nämnda från bränslepumpen utmatade bränsle, och 10 15 20 25 30 35 517 902 ;g.- '='= 10 IOOCIIOI 000000 en bränslereturledning för återföring av överskotts- bränsle i bränsleinsprutaren till en bränsletank, och varvid fluidmatningssteget inbegriper att nämnda fluid matas från en nedströmssida hos bränslematnings- apparaten mot en uppströmssida hos densamma, och flödes- mätningssteget innebär att flödet av den fluid som ström- mar ut mot bränslepumpens uppströmssida mäts.

Detta ger fördelen att ett noggrant läcktest kan ut- föras på den bränslematningsapparat som används i för- bränningsmotorn till ett motorfordon.

Ett tillåtligt tryck för en sida av bränsleinspruta- ren i förhållande till bränslepumpen kan inställas till ett högre värde än för bränslepumpens uppströmssida, och det förutbestämda trycket inställes till ett högre värde än det tillàtliga trycket för bränslepumpens uppströms- sida.

Detta ger fördelen att, även när testföremàlet in- begriper en lågtryckszon som saknar tillräckligt, till- rådligt tryck, denna zon kan isoleras från det höga trycket för att undvika bristningar eller liknande. Även när testföremålet är ett föremål som används under högt tryck, kan ett lika stort eller större tryck än det höga trycket påföras, vilket ger den ytterligare fördelen att ett läcktest kan utföras med noggrannhet.

Bränsleinsprutaren kan vara en bränsleinsprutnings- ventil av högtryckstyp för direktinsprutning av bränsle i ett förbränningsrum hos förbränningsmotorn.

Detta ger fördelen att ett noggrant läcktest kan ut- föras utan att bränslepumpen av högtryckstyp skadas, vil- ket är särskilt viktigt i en förbränningsmotor av det slag som har direktinsprutning av bränsle.

Dessutom kan nämnda fluid företrädesvis vara luft.

Detta ger fördelarna att förmågan att påvisa läckage kan förbättras och att kostnaderna kan minskas.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Fig 1 är ett schematiskt kretsschema av en anordning 10 15 20 25 30 35 2117 902 li O Il O OO för läcktestning enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning, och fig 2 är ett schematiskt diagram för beskrivning av de problem uppkommer vid läcktestning av en förbrännings- motor med cylinderinsprutning med användning av en känd läcktestningsanordning.

DETALJERAD BESKRIVNING AV DEN FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMEN En utföringsform av föreliggande uppfinning kommer att beskrivas med hänvisning till fig 1.

I fig 1 åskådliggörs ett arbetsstycke (dvs ett test- föremål) i form av en bränslematningsapparat 1, en refe- rens 2, en tryckkälla i form av en pneumatisk tryckkälla 3, ett första mätinstrument i form av en läcktestnings- anordning 4 av differentialtryckstyp, ett andra mätinstru- ment i form av en flödesmätare 5, en bränsleinsprutare i form av en bränsleinsprutningsventil 6 av högtryckstyp (nedan benämnd "insprutare"), en bränsleledning 7, en bränslepump 8 av högtryckstyp (bränslepump) som är anord- nad i ett uppströmsparti av bränsleledningen 7 och dess- utom fungerar som ett avstängningselement, backventiler 9, 14, 15, ningsstyrventil 10, en regulator ll av högtryckstyp, bränslefilter 12, Följande beskrivning kommer först att avse bränsle- en solenoidventil i form av en solenoidstyrd rikt- 16 och mynningar 13, 17, 18. matningsapparaten l i form av ett arbetsstycke i läck- testningsanordningen enligt en utföringsform av uppfin- ningen. Det bör noteras att i följande beskrivning en "uppströmssida" och en "nedströmssida" innebär en "upp- strömssida" respektive en "nedströmssida" vid normal användning av bränslematningsapparaten 1.

Bränslematningsapparaten 1 (testföremâlet) är anord- nad i en förbränningsmotor med direktinsprutning av bräns- le (en förbränningsmotor med cylinderinsprutning), i vil- ken bränsle sprutas in direkt i cylindrarna (förbrännings- rummen). En bränsleledning 7 är anordnad att förbinda in- sprutarna 6 och en bränsletank (ej visad) med varandra.

Denna bränsleledning 7 består av en bränslematningsledning OIIOOI 10 15 20 25 30 35 5174902 12 7A, som är utformad att mata bränsle från bränsletanken till insprutarna 6, och en bränslereturledning 7B, som är utformad att till bränsletanken återföra överskottsbränsle som ej har sprutats in genom insprutarna 6. Dessutom är bränslematningsledningen 7A försedd med en bränslepump 8 av högtryckstyp. Bränsle matas till insprutarna 6 via ett matningsrör 6A. Matningsröret 6A kommer häri att i sig anses vara en del av bränsleledningen 7.

Manövreringen av insprutarna 6 är datorstyrd så att bränsle kan sprutas in i en önskad mängd och med en önskad tidsanpassning i förhållande till motorns varvtal, den insugna mängden luft etc.

Bränslepumpen 8 av högtryckstyp är inrättad att trycksätta bränsle, som har tillförts från en bränslepump av lågtryckstyp (ej visad), till åtskilliga tiotals atm och att därefter mata bränslet mot matningsröret 6A via ett bränslefilter 12 för filtrering. Detta medför att bränslet på uppströmssidan av bränslepumpen 8 är tryck- satt, exempelvis till 50 atm.

Som pump 8 av högtryckstyp används en förbrännings- motordriven pump som har en fördelaktigare pumpnings- effektivitet och kostnad än en motordriven pump, exempel- vis en kolvkompressor. Den arbetar på ett direkt med för- bränningsmotorn sammankopplat vis för att generera en mat- ningstakt i motsvarighet till förbränningsmotorns varvtal.

Såsom kommer att beskrivas i detalj nedan kan bränslepumpen 8 av högtryckstyp också betraktas som ett avstängningselement eftersom den stänger av förbindelsen i bränsleledningen 7 i en riktning från nedströmssidan till uppströmssidan. Hos bränslepumpen 8 av högtryckstyp, i dess egenskap av avstängningselement, råder ett lågt tryck i dess zon på uppströmssidan (dvs på en sida om en andra öppning) och råder ett högt tryck i dess zon på nedströmssidan (dvs på en sida om en första öppning). Zo- nen på uppströmssidan kommer att benämndas "lågtrycks- zon", medan zonen på nedströmssidan kommer att benämnas "högtryckszon". Ett tillåtligt tryck i högtryckszonen är OIOIOQ 10 15 20 25 30 35 517 902 13 så inställt att det är högre än ett tillåtligt tryck i lågtryckszonen.

Dessutom är en backventil 9 anordnad i bränslemat- ningsledningen 7A på nedströmssidan av bränslepumpen 8 av högtryckstyp, så att varje återflöde av det från bränsle- pumpen 8 utmatade bränslet kan förhindras. För övrigt be- står denna backventil 9 av en stålkula och ett stålsäte.

På nedströmssidan av insprutarna 6, dvs i bränsle- ledningens 7 returledning 7B, är en regulator 11 av hög- tryckstyp anordnad. Denna regulator 11 förblir stängd tills bränslepumpens 8 matningstryck överskrider ett förinställt värde. När matningstrycket överskrider det förinställda värdet, återförs mot bränsletanken en del av bränslet, vilken del är en mängd motsvarande det extra trycket, så att bränsletrycket i insprutarna 6 stabilise- ras på en förutbestämd nivå. Här är det förinställda vär- det exempelvis inställt till 5 MPa (dvs ca 50 atm) med tanke på förbränningsstabilitet och bränsleförbrukning.

Dessutom är mynningen 18 ("orifice") anordnad på regu- latorns 11 nedströmssida. Å andra sidan är en shuntledning 19 anordnad att förbinda bränslepumpens 8 uppströmssida och nedströms- sida, så att bränslet kan matas till insprutarna 6 under kringgående av bränslepumpen 8.

Denna shuntledning 19 är försedd med en backventil 14, vilken endast tillåter bränslet att passera genom bränslematningsledningen 7A från uppströmssidan till nedströmssidan. Denna backventil 14 öppnar shuntledningen 19 när bränslepumpen av högtryckstyp ej drivs fullstän- digt, och bränsletrycket således är lägre på bränslepum- pens 8 nedströmssida än på dess uppströmssida. I motsats därtill håller backventilen 14 shuntledningen 19 stängd vid fullständig drift av bränslepumpen 8, och bränsle- trycket förblir således högre på bränslepumpens 8 ned- strömssida än på dess uppströmssida. 10 15 20 25 30 35 517302 14 För övrigt är ett ytterligare stryporgan (dvs myn- ningen 13) också anordnat mellan shuntledningen 19 och bränslepumpen 8 av högtryckstyp.

För att göra det möjligt att utmata bränslet från insprutarna 6 mot bränsletanken genom förbikoppling av regulatorn 11, är en ytterligare shuntledning 20 anordnad att förbinda regulatorns 11 uppströmssida och stryporga- net 18 med dessas nedströmssida. Denna shuntledning 20 är försedd med en solenoidstyrd riktningsstyrventil 10, vil- ken styr matningstrycket från bränslepumpen 8 till ett förinställt värde. Omedelbart nedströms den solenoidstyr- da riktningsstyrventilen 10 är mynningen 17 anordnad.

Mellan bränslepumpen 8 och shuntledningen 20 är en bränsleavloppsledning 7C anordnad att avtappa bränslet från ett avtappningsutrymme inom bränslepumpen 8 till om- givningen. Denna bränsleavloppsledning 7C är försedd med en backventil 15, så att inget högt tryck påföres bränsle- pumpen 8 vid testningen av gastätheten. För övrigt har backventilen 15 liknande uppbyggnad som backventilen 9.

Bränslefiltret 16 är inrättat i bränslereturled- ningen 7B på uppströmssidan av shuntledningen 20 och re- gulatorn 11 av högtryckstyp.

Driften av den solenoidstyrda riktningsstyrventilen 10 styrs av en regulator (ej visad). Vid verksamgöring som resultat av magnetisering öppnar styrventilen 10 shuntled- ningen 20. Så länge den är omagnetiserad, dvs ej verksam- gjord, håller den shuntledningen 20 stängd. Regulatorn utför styrning på ett sådant sätt att den solenoidstyrda riktningsstyrventilen 10 öppnas vid uppstartning av för- bränningsmotorn och hålls stängd medan motorn förblir i ett normalt driftstillstånd (dvs efter uppstartningen).

Detta är för att släppa ut eventuellt bränsle som kvarstår på nedströmssidan av matningsröret 6A från den tidpunkt då motorn stoppades under föregående motordrifts- period. När motorn övergår från ett driftstillstånd till ett stoppat tillstànd kvarstår nämligen bränsle med hög temperatur och högt tryck inom matningsröret 6A och COCIII 10 15 20 25 30 35 517 902 15' I i I 000000 bränslereturledningen 7B. Om bränsle kvarstår vid sådan hög temperatur och högt tryck, bildas ånga (bubblor) i bränslet, så att trycket inuti matningsledningen 6A och bränslereturledningen 7B ej stiger omgående när motorn startas nästa gång, vilket resulterar i försämrad upp- startningsprestanda. Följaktligen är den solenoidstyrda riktningsstyrventilen 10 anordnad i shuntledningen 20 och öppnas vid uppstartning.

Härnäst kommer referensen 2, den pneumatiska tryck- källan 3, läcktestningsanordningen 4 av differential- tryckstyp och flödesmätaren 5 i läcktestningsanordningen enligt en utföringsform av uppfinningen att beskrivas i följd efter varandra.

Referensen 2 har samma inre volym som arbetsstycket i form av bränslematningsapparaten 1 och är, med tanke på mätfel pà grund av dess termiska ledningsförmåga, utfor- mad i samma material som bränslematningsapparaten 1 (dvs en aluminiumlegering i denna utföringsform).

Den pneumatiska tryckkällan 3 är en pumpapparat av högtryckstyp för trycksättning av luft (fluid) till högt tryck och är utformad att medge matning av luft av samma tryck (ett förutbestämt tryck) till bränslematningsappara- ten l och till referensen 2. Exempelvis är den pneumatiska tryckkällan 3 utformad att medge matning av trycksatt luft med ett tryck (exempelvid 50-60 atm) som är likvärdigt det tryck som påföres bränslepumpens 8 nedströmssida under normal drift av bränslematningsapparaten 1. (det förutbestämda trycket) från den pneumatiska tryckkällan 3 inställt till ett högre För övrigt är trycket hos den luft som matas värde än det tillåtliga trycket i lågtryckszonen hos av- stängningselementet i form av bränslepumpen.

Dessutom är den pneumatiska tryckkällan 3 via nedan beskrivna läcktestningsanordning 4 av differentialtrycks- typ ansluten till ett öppet parti av bränslereturled- ningen 7B i bränslematningsapparaten l (nämligen den första öppningen) och dessutom till referensen 2.

Läcktestningsanordningen 4 av differentialtryckstyp 10 15 20 25 30 35 517 90 lå ' I I I vv - I (det första mätinstrumentet) är avsedd att mäta en tryck- skillnad mellan ett till bränslematningsapparaten 1 matat lufttryck (fluidtryck) lufttryck, bådadera från den pneumatiska tryckkällan 3, och ett till referensen 2 matat dvs en av utåtriktat läckage och inre läckage förorsakad skillnad i tryck (tryckskillnad). omvandlas den av läcktestningsanordningen 4 av differen- I denna utföringsform tialtryckstyp påvisade tryckskillnaden till ett flöde.

För övrigt avser benämningen "utåtriktat läckage" läckage från bränslematningsapparaten 1 till omgivningen, medan benämningen "inre läckage" avser läckage inom bränslemat- ningsapparaten 1. Sådant inre läckage kan exempelvis avse läckage genom backventilerna 9, 14 i bränslematningsappa- raten 1.

Ovannämnda backventiler 9, 14 är nämligen bådadera anordnade att förhindra ett återflöde av bränsle. Eftersom bränsletryck som är högre än regulatorns förinställda 14, rade att framgångsrikt förhindra ett återflöde av bränsle tryck ej påföres dessa backventiler 9, är de konstrue- vid tryck under detta förinställda tryck. När en arbets- fluid med ett högre tryck än regulatorns ll förinställda tryck (trycksatt luft i denna utföringsform) matas till bränsleledningen 7 från bränslepumpens 8 nedströmssida under en läcktestning, förväntas arbetsfluiden att i viss utsträckning läcka till backventilernas 9, 14 uppströmssi- dor. Dessa backventiler 9, 14 är dessutom ej av en sådan typ som säkert förhindrar läckage av bränsle till upp- strömssidan, eftersom de var och en består av en stålkula och ett stàlsäte, såsom nämnts ovan. Å andra sidan är flödesmätaren 5 (det andra mät- instrumentet) avsedd att mäta mängden av den fluid som läcker inom bränslematningsapparaten 1, dvs mängden av den fluid som läcker förbi avstängningselementet i form av bränslepumpen 8.

Denna flödesmätare är ansluten till ett öppet parti (den andra öppningen) på bränslepumpens 8 uppströmssida, närmare bestämt i bränslematningsapparatens 1 bränslemat- 000000 I OOOIOW 10 15 20 25 30 35 902 . ,, , _, ooooouoø OUOIO! 517 ningsledning 7A, och bränslematningsledningen 7A är öppen till omgivningen på bränslepumpens 8 uppströmssida. Back- 14, ningsledningen 7A i en position omedelbart nedströms ventilerna 9, 15 är nämligen anordnade i bränslemat- bränslepumpen 8, shuntledningen 19 respektive bränsleav- loppsledningen 7C, varför det finns en begränsning av flödet av höggradigt trycksatt luft mot bränslepumpen 8.

Såsom nämnts ovan är det emellertid omöjligt att helt undvika läckage av den höggradigt trycksätta luften på grund av backventilernas 9, 14 konstruktion. För att skydda bränslepumpen 8 av högtryckstyp från skador på grund av detta läckage av luft, frigörs luften till om- givningen på bränslematningsledningens 7A uppströmssida.

Bränslepumpen 8 av högtryckstyp är i sig anordnad att trycksätta lågtrycksbränslet till ett högt tryck på uppströmssidan och sedan mata det sålunda trycksätta bränslet till fluid av högt tera i skador nedströmssidan. Påföringen av en arbets- tryck från utsidan anses emellertid resul- eftersom på tätningspartier, ej visade, bränslepumpen 8 ej påföres höga tryck från utsidan och således någon ytterst stor tryckhållfasthet ej erfordras av bränslepumpen 8 i sig. Bränslepumpen 8 saknar därför i ett parti där inget högt tryck påföres under normalt bruk av bränslepumpen 8 (exempelvis ett tätningsparti på upp- strömssidan) tillräckligt tryckmotstånd för läcktestning.

En fluid med högt tryck kan därför ej påföras.

Därför är bränslepumpens 8 uppströmssida öppen mot atmosfären, så att den mängd luft som invändigt läcker 14, samtidigt som bränslepumpen 8 skyddas. förbi backventilerna 9, 15 påvisas av flödesmätaren 5 När läcktestningsanordningen enligt denna utförings- form av uppfinningen är konstruerad på ovan beskrivet vis, kan ett läcktest utföras på det vis som kommer att beskrivas nedan.

När ett läcktest utförs för undersökning av bränsle- matningsapparatens 1 gastäthet, matas högtrycksluft, har trycksatts till ett tryck (förutbestämt tryck) SOIII som vä- 10 15 20 25 30 35 902 . .= 1-8 0000 0000 517 sentligen är lika med ett tryck som påförs bränslepumpens 8 nedströmssida under normal drift av bränslematningsappa- (testföremålet) raten l, till bränslematningsapparaten 1 från bränslereturledningens 7B sida (närmare bestämt den första öppningen) medelst den pneumatiska tryckkällan 3, (-fluid) tas också till referensen 2 via läcktestningsanordningen och till samma tryck trycksatt högtrycksluft ma- av differentialtryckstyp (det första mätinstrumentet) me- delst den pneumatiska tryckkällan 3.

Härnäst påvisas en skillnad i tryck (tryckskillnad) mellan det lufttryck som tillföres bränslematningsappara- ten l och det som tillföres referensen 2, bådadera medelst den pneumatiska tryckkällan 3. I detta fall leder uppkoms- ten av varken inre läckage eller utåtriktat läckage till ett balanserat tillstånd i inre tryck mellan bränslemat- ningsapparaten l och referensen 2, varför någon tryck- skillnad ej uppkommer. Om läckage (utåtriktat läckage eller inre läckage) har ägt rum har å andra sidan ett tryckfall uppstått på bränslematningsapparatens 1 sida, varför en tryckskillnad utvecklas mellan bränslematnings- apparatens 1 inre tryck och referensens 2 inre tryck.

Den mängd luft som avges till atmosfären via flödes- mätaren 5, med andra ord den mängd luft som undergår inre läckage (läckage på lågtryckssidan) påvisas av flödesmä- taren 5. När den mängd luft som avges till atmosfären via bränsleledningens 7 andra öppning, med andra ord det inre läckaget, är noll, anses den i ovan beskrivna steg påvi- sade tryckskillnaden vara hänförbar till endast utåtrik- tat läckage.

På basis av en tryckskillnad som erhålls som resultat av varje enligt ovan utförd påvisning, fastställs före- komsten eller frånvaron av läckage till bränslematnings- Följakt- ligen utgörs det yttre läckaget av skillnaden mellan den apparatens 1 utsida (läckage på högtryckssidan). mängd luft som fastställs på basis av tryckskillnaden och den mängd luft som avges till atmosfären (inre läckage).

När skillnaden mellan den mängd luft som fastställs på ba- 10 15 20 25 30 517 902 19 sis av tryckskillnaden och den mängd luft som avges till atmosfären (det inre läckaget) är noll anses inget utåt- riktat läckage ha uppstått.

Följaktligen kan läcktestet utföras med samtliga de- lar eller komponenter hos bränslematningsapparaten i sam- mansatt tillstånd, vilket ger en fördelaktigt enkel läck- testning. Inget högt tryck kan påföras bränslepumpen 8 från uppströmssidan på grund av dess konstruktion. Ett läcktest kan emellertid utföras på bränslepumpen 8 samti- digt som den upprätthålls i ett öppet tillstånd på sin uppströmssida. Detta ger fördelen att läcktestet kan ut- föras utan att något parti med otillräcklig tryckhåll- fasthet hos bränslepumpen 8 skadas, genom att man påför ett lika stort eller större tryck än bränsletrycket under normal drift av bränslematningsapparaten l. Dessutom ger användningen av ett pneumatiskt tryck under läcktestet fördelen att läcktestningsanordningen har stor förmåga att påvisa läckage.

I läcktestningsanordningen enligt denna utförings- form av föreliggande uppfinning används arbetsstycket som en bränslematningsapparat. Denna testningsanordning kan också användas i stor utsträckning för sådana (arbets- stycken) som kräver inspektioner med avseende på sin tät- het, kräver påföring av höga tryck. och har stort bruksvärde, i synnerhet för sådana som Pneumatiskt tryck används som fluidtryck i läcktest- ningsanordningen enligt denna utföringsform av förelig- gande uppfinning. Fluidtrycket är emellertid ej begränsat exempelvis till pneumatiskt tryck, och andra fluidtryck, hydrauliskt tryck eller liknande, kan också användas.

Claims (14)

10 15 20 25 30 35 517 902 20 UIOOOIII PATENTKRAV

1. l. Läcktestningsanordning för testning av tätheten (1), och en andra öppning och har ett utrymme mellan de första hos ett testföremål vilket är utformat med en första och andra öppningarna, k ä n n e t e c k n a d av en referens (2) med väsentligen samma inre volym som testföremålet, (3) för tillförsel av en fluid med ett förutbestämt tryck till testföremålet och referensen, var- vid tryckkällan tillför nämnda fluid till testföremålet en tryckkälla via den första öppningen, (4) skillnad mellan ett fluidtryck inom testföremålet och ett ett första mätinstrument för mätning av en tryck- och (5) av nämnda fluid ut ur testföremålet genom den andra öpp- fluidtryck inom referensen, ett andra mätinstrument för mätning av ett flöde ningen, varvid läcktestningsanordningen påvisar annat fluid- läckage från testföremàlet än genom den andra öppningen på basis av nämnda tryckskillnad och nämnda flöde.

2. Läcktestningsanordning enligt krav 1, varvid test- (1) (8) stängning av förbindelsen i minst en riktning från den förmàlet omfattar ett avstängningselement för av- första öppningen till den andra öppningen, och det andra mätinstrumentet (5) påvisar ett fluidflöde som har läckt från avstängningselementet.

3. Läcktestningsanordning enligt krav 2, varvid test- (1) första öppningen i förhållande till avstängningselementet föremålet omfattar en högtryckszon på en sida hos den (8), och en lågtryckszon på en sida hos den andra öpp- ningen i förhållande till avstängningselementet, varvid ett tilllåtligt tryck för högtryckszonen är inställt till ett högre värde än för làgtryckszonen, och varvid det förutbestämda trycket är inställt till ett högre värde än det tillåtliga trycket för lågtryckszonen.

4. Läcktestningsanordning enligt krav 1, varvid test- UIIOOÛ 10 15 20 25 30 35 517 902 21 föremålet (1) är en bränslematningsapparat för användning i en förbränningsmotor till ett motorfordon, varvid bränslematningsapparaten omfattar en bränslepump (8) för utmatning av bränsle under trycksättning av detsamma, vil- en bränsleledning (7) för matning av bränslet, ket har trycksatts av bränslepumpen (8), till en bränsle- (6), en backventil (9) insprutare som är anordnad mellan bränslepum- för att förhindra ett àterflöde av nämnda från bränslepumpen utmatade bränsle, pen (8) och bränsleinsprutaren (6) och (7B) skottsbränsle i bränsleinsprutaren till en bränsletank, en bränslereturledning för återföring av över- och varvid tryckkällan (3) är ansluten till bränsle- returledningen (7B) via den första öppningen för matning av nämnda fluid från en nedströmssida hos bränslemat- ningsapparaten mot en uppströmssida hos densamma, och det andra mätinstrumentet (5) är anslutet till en uppströms- sida hos bränslepumpen via den andra öppningen för mät- ning av nämnda flöde av den på bränslepumpens uppströms- sida utströmmande fluiden.

5. Läcktestningsanordning enligt krav 4, varvid ett tillåtligt tryck för en sida av bränsleinsprutaren (6) i är inställt till ett högre värde än för bränslepumpens uppströmssida, och det förhållande till bränslepumpen (8) förutbestämda trycket är inställt till ett högre värde än det tillåtliga trycket för bränslepumpens uppströmssida.

6. Läcktestningsanordning enligt krav 4, varvid bränsleinsprutaren (6) är en bränsleinsprutningsventil av högtryckstyp för direktinsprutning av bränsle i ett för- bränningsrum hos förbränningsmotorn.

7. Läcktestningsanordning enligt krav l, varvid nämnda fluid är luft.

8. Läcktestningsförfarande för testning av tätheten (1), öppning och en andra öppning och har ett utrymme mellan hos ett testföremàl vilket är utformat med en första lO 15 20 25 30 35 517 902 22 de första och andra öppningarna, k ä n n e t e c k n a t av stegen att en fluid med ett förutbestämt tryck matas till testföremàlet via den första öppningen, att fluiden med det förutbestämda trycket matas till (2), inre volym som testföremàlet, en referens varvid referensen har väsentligen samma att en tryckskillnad mellan fluidens tryck inom test- föremålet och inom referensen mäts, och att ett fluidflöde ut ur testföremàlet genom den andra öppningen mäts, varvid förfarandet påvisar annat läckage av nämnda fluid från testföremàlet än genom den andra öppningen på basis av nämnda tryckskillnad och nämnda flöde.

9. Läcktestningsförfarande enligt krav 8, varvid (l) (3) för avstängning av förbindelsen i minst en riktning från och flö- desmätningssteget påvisar ett fluidflöde som har läckt testföremàlet inbegriper ett avstängningselement den första öppningen till den andra öppningen, från avstängningselementet.

10. testföremàlet Läcktestningsförfarande enligt krav 9, varvid (1) hos den första öppningen i förhållande till avstängnings- inbegriper en högtryckszon på en sida elementet (8), och en lågtryckszon på en sida hos den andra öppningen i förhållande till avstängningselementet, varvid ett tillåtligt tryck för högtryckszonen inställes till ett högre värde än för lågtryckszonen, och det för- utbestämda trycket inställes till ett högre värde än det tillàtliga trycket för lågtryckszonen.

11. ll. Läcktestningsförfarande enligt krav 8, varvid (1) vändning i en förbränningsmotor till ett motorfordon, testföremàlet är en bränslematningsapparat för an- varvid bränslematningsapparaten omfattar (8) en bränsleledning en bränslepump för trycksättning av bränsle, (7) vilket har trycksatts av bränslepumpen (6), för matning av nämnda bränsle, (8), till en bränsleinsprutare 10 15 20 en backventil (9) som är anordnad mellan bränsle- pumpen (8) och bränsleinsprutaren (6) för att förhindra ett återflöde av nämnda från bränslepumpen utmatade bränsle, och (713) skottsbränsle i bränsleinsprutaren till en bränsletank, en bränslereturledning för återföring av över- och varvid fluidmatningssteget inbegriper att nämnda fluid matas från en nedströmssida hos bränslematnings- apparaten mot en uppströmssida hos densamma, och flödes- mätningssteget innebär att flödet av den fluid som ström- mar ut mot bränslepumpens uppströmssida mäts.

12. Läcktestningsförfarande enligt krav 11, varvid ett tillåtligt tryck för en sida av bränsleinsprutaren (6) i förhållande till bränslepumpen (8) inställes till ett högre värde än för bränslepumpens (8) uppströmssida, och varvid det förutbestämda trycket inställes till ett högre värde än det tillàtliga trycket för bränslepumpens uppströmssida.

13. Läcktestningsförfarande enligt krav 11, varvid bränsleinsprutaren (6) är en bränsleinsprutningsventil av högtryckstyp för direktinsprutning av bränsle i ett för- bränningsrum hos förbränningsmotorn.

14. Läcktestningsförfarande enligt krav 8, varvid nämnda fluid är luft. 010000