一种测量设备（100），包括第一腔室（13）、第二腔室（15）、和将第一腔室（13）和第二腔室（15）分开的隔膜（25）。此外，所述测量设备包括在第一腔室（13）的外壁中的凹口，所述凹口设计成将喷射阀（11）不透流体地设置在该凹口中，从而喷射阀（11）的喷射喷嘴通向第一腔室中（13）。所述测量设备包括传感器（27），所述传感器（27）设计和设置成获取表示隔膜（25）应变的第一测量变量。
将第一腔室（13）和第二腔室（15）分开的隔膜（25）；
在第一腔室（13）的外壁中的凹口，所述凹口设计成将喷射阀（11）不透流体地设置在该凹口中，从而喷射阀（11）的喷射喷嘴通向第一腔室中（13）；和传感器（27），所述传感器（27）设计和设置成获取表示隔膜（25）应变的第一测量变量；
带有第一阀（17）的第一管线（21），取决于第一阀（17）的设置，所述第一管线在第一腔室（13）和第二腔室（13）之间提供液压连通；和带有第二阀（19）的第二管线（23），取决于第二阀（19）的设置，所述第二管线提供离开第二腔室（15）的测试流体流出。
2.根据权利要求1所述的测量设备（100），其中，所述传感器（27）包括应变计。
3.一种组件，包括根据权利要求1和2中任一项所述的测量设备（100）以及具有喷射喷嘴的喷射阀（11）。
4.一种确定喷射阀（11）泄漏的方法，所述喷射阀包括：喷射喷嘴；空腔；阀针，所述阀针能在空腔中移动，在关闭位置防止流体流出喷射喷嘴且在关闭位置之外允许流体流出喷射喷嘴；以及燃料入口，所述燃料入口液压地联接到所述空腔和流体供应单元，所述流体供应单元设计成以给定供应压力将测试流体提供给燃料入口，所述喷射阀（11）相对于根据权利要求1和2中任一项所述的测量设备设置，使得喷射阀（11）的喷射喷嘴通向第一腔室（13）中，在测量阶段期间，测量设备的第一腔室（13）和第二腔室（15）用测试流体填充，其中，所述方法在测量阶段期间包括如下步骤：控制喷射阀（11）以便使得阀针防止流体流出喷射喷嘴；
控制所述流体供应单元以便将给定测试压力提供给空腔中的测试流体；
控制所述流体供应单元，从而在给定时间段期间保持该测试压力；
根据第一测量变量确定可能从喷射阀（11）流入第一腔室（13）中的测试流体的流体体积。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述方法在测量阶段之前包括以下步骤：第一阀（17）和第二阀（19）被控制为具有打开设置；
喷射阀（11）被激活以用给定喷射压力将大约给定体积的测试流体喷射到第一腔室（13）中；以及在大约给定体积的测试流体喷射到第一腔室（13）中时，第一阀（17）和第二阀（19）被控制为具有关闭设置。
6.一种确定喷射阀（11）泄漏的设备，所述喷射阀包括：喷射喷嘴；空腔；阀针，所述阀针能在空腔中移动，在关闭位置防止流体流出喷射喷嘴且在关闭位置之外允许流体流出喷射喷嘴；以及燃料入口，所述燃料入口液压地联接到所述空腔和流体供应单元，所述流体供应单元设计成以给定供应压力将测试流体提供给燃料入口，所述喷射阀（11）相对于根据权利要求1至2中任一项所述的测量设备设置，使得喷射阀（11）的喷射喷嘴通向第一腔室（13）中，在测量阶段期间，测量设备的第一腔室（13）和第二腔室（15）用测试流体填充，其中，所述设备设计成在测量阶段期间执行如下步骤：控制喷射阀（11）以便使得阀针防止流体流出喷射喷嘴；
控制所述流体供应单元以便将给定测试压力提供给空腔中的测试流体；
控制所述流体供应单元，从而在给定时间段期间保持该测试压力；
根据第一测量变量确定可能从喷射阀（11）流入第一腔室（13）中的测试流体的流体体积。
测量设备以及用于确定喷射阀泄漏的方法和设备
技术领域
[0001] 本发明涉及测量设备以及用于确定喷射阀泄漏的方法和设备，所述喷射阀包括喷射喷嘴、空腔、阀针和流体入口。
背景技术
[0002] 喷射阀广泛地使用，尤其是用于内燃发动机，它们可以设置在内燃发动机中以便将流体配量到内燃发动机的进气歧管中或者直接配量到内燃发动机的气缸的燃烧室中。进入内燃发动机的燃烧室的流体的精确计量有助于减少来自于设置在车辆中的内燃发动机的有害排放物。用于内燃发动机的喷射阀还应当在操作期间且甚至在车辆关闭时防泄漏。进入燃料燃烧室的燃料的不受控点滴可引起烃排放物的显著增加。在这方面，喷射阀通常在制造过程结束时被测试。
发明内容
[0003] 本发明的目的是提供一种测量设备以及用于确定泄漏的方法和设备，从而有助于喷射阀的可靠测试。
[0004] 该目的通过独立权利要求的特征实现。本发明的有利实施例在从属权利要求中给出。
[0005] 根据第一方面，本发明特点在于一种测量设备，包括第一腔室、第二腔室、和将第一腔室和第二腔室分开的隔膜。此外，所述测量设备包括在第一腔室的外壁中的凹口，所述凹口设计成将喷射阀不透流体地设置在该凹口中，从而喷射阀的喷射喷嘴通向第一腔室中。所述测量设备包括传感器，所述传感器设计和设置成获取表示隔膜应变的第一测量变量。
[0006] 所述测量设备有助于非常精确地确定喷射阀的泄漏速率。有利地，借助于这种测量设备可以确定非常低水平的泄漏。测量设备可以容易地整体形成到现有制造泄漏测试单元中。在测量阶段期间，第一腔室和第二腔室优选用测试流体完全填充且测试流体被封装在第一腔室和第二腔室中，从而没有测试流体能够从第一腔室和第二腔室泄漏。所述隔膜对于测试流体来说可以是可渗透的。所述隔膜可包括由不锈钢制成的薄壁，如片材。取决于要测量的泄漏水平，所述隔膜可包括其它材料，以便具有放大泄漏影响的其它参数。如果第一腔室中的第一压力等于第二腔室中的第二压力，那么第一腔室的第一容积等于第一腔室的给定第一内部容积，且第二腔室的第二容积等于第二腔室的给定第二内部容积。如果在第一腔室和第二腔室之间存在压力差，那么第一容积和第二容积取决于所述压力差。
[0007] 在有利实施例中，所述传感器包括应变计。例如，所述应变计设置在第二腔室中隔膜处。所述应变计可设置在隔膜的中心处。所述应变计可以具有高灵敏度，从而能够可靠地获取隔膜的甚至微量变形。
[0008] 在其它有利实施例中，所述测量设备包括带有第一阀的第一管线，取决于第一阀的设置，所述第一管线在第一腔室和第二腔室之间提供液压连通。此外，所述测量设备包括带有第二阀的第二管线，取决于第二阀的设置，所述第二管线提供离开第二腔室的测试流体流出。这种设置允许位于第一腔室中的测试流体和/或空气或其它气体能够吹扫到第二腔室中，且位于第二腔室中的测试流体和/或空气或其它气体能够吹扫出第二腔室。这可以允许对于测试阶段用测试流体完全填充所述腔室。
[0009] 根据第二和第三方面，本发明特点在于一种确定喷射阀泄漏的方法和对应设备。所述喷射阀包括：喷射喷嘴；空腔；阀针，所述阀针能在空腔中移动，在关闭位置防止流体流出喷射喷嘴且在关闭位置之外允许流体流出喷射喷嘴；以及燃料入口，所述燃料入口液压地联接到所述空腔和流体供应单元，所述流体供应单元设计成以给定供应压力将测试流体提供给燃料入口。所述喷射阀相对于根据第一方面的测量设备设置，使得喷射阀的喷射喷嘴通向第一腔室中。在测量阶段期间，测量设备的第一腔室和第二腔室用测试流体填充。所述方法在测量阶段期间包括多个步骤。喷射阀被控制以便使得阀针防止流体流出喷射喷嘴。所述流体供应单元被控制以便将给定测试压力提供给空腔中的测试流体。此外，所述流体供应单元被控制，从而在给定时间段期间保持该测试压力。获取第一测量变量且根据第一测量变量确定可能从喷射阀流入第一腔室中的测试流体的流体体积。
[0010] 由此，可以非常精确地确定喷射阀的泄漏速率且可以确定非常低水平的泄漏。有利地，测试流体泄漏速率可以与在内燃发动机中操作的喷射阀的燃料泄漏速率非常好地相关。例如，测试流体泄漏速率可以比也可以用于估计在内燃发动机中操作的喷射阀的燃料泄漏速率的气体泄漏速率更好地与燃料泄漏速率相关。
[0011] 优选地，测试压力是大约在操作期间通常施加到喷射阀的流体入口的燃料压力，例如对于直喷式汽油发动机的喷射阀是大约150 bar至200 bar或者对于具有共轨喷射的柴油发动机的喷射阀是大约2000 bar。在喷射阀的泄漏的情况下，引入第一腔室中的流体体积可以在第一腔室中产生差压。第一腔室和第二腔室之间的差压可以引起隔膜变形。隔膜变形可以与引入第一腔室中的流体体积线性相关。第一腔室的第一容积和第二腔室的第二容积可以根据隔膜应变来确定。根据该第一容积和第二容积可以确定泄漏速率。
[0012] 在其它实施例中，所述方法在测量阶段之前包括以下步骤：第一阀和第二阀被控制为具有打开设置。此外，喷射阀被激活以用给定喷射压力将大约给定体积的测试流体喷射到第一腔室中。在大约给定体积的测试流体喷射到第一腔室中时，第一阀和第二阀被控制为具有关闭设置。由此，位于第一腔室中的测试流体和/或空气或其它气体能够吹扫到第二腔室中，且位于第二腔室中的测试流体和/或空气或其它气体能够吹扫出。喷射到第一腔室中的测试流体的体积可以例如等于或高于第一腔室的第一内部容积或第二腔室的第二内部容积，取决于这两个中哪个更高。由此，可以确保对于测量阶段，第一腔室和第二腔室用测试流体完全填充且没有空气和/或其它气体位于所述腔室中。如果喷射器是新的和/或连接到测量设备，喷射器的空腔可能包括一些空气，由于空气具有与流体（例如，测试流体）不同的密度，因而可使得泄漏测量失真。由此，还可以确保空腔中的空气被吹扫出且在测量阶段期间来自于喷射器的空气不泄漏到第一腔室中。
[0013] 优选地，喷射压力可以是大约5 bar至20 bar，这意味着比在正常操作期间施加到喷射阀的燃料压力小很多，从而避免位于空腔和/或腔室中的测试流体和空气的混合物，该混合物可引起测试流体中的气泡。
附图说明
[0014] 本发明的示例性实施例借助于示意性附图在下文示出。附图如下：
[0015] 图1示出了测量设备的示意图。
[0016] 图2a，2b示出了在两个不同操作状态期间的测量设备，和
[0017] 图3示出了确定喷射阀泄漏的程序的流程图。
[0018] 在不同视图中出现的具有相同设计和功能的元件由相同附图标记表示。
具体实施方式
[0019] 图1中所示的测量设备100可以用于喷射阀11的制造测试。测量设备100包括第一腔室13和第二腔室15。此外，测量设备100包括隔膜25，所述隔膜25将第一腔室13和第二腔室15分开。所述隔膜25可以包括不锈钢片材或者可以由不锈钢片材制成。取决于应变特性的要求，隔膜25可以包括至少其它材料。图1示出了测量设备100，其中，第一腔室13的第一压力等于第二腔室15的第二压力。在该情况下，隔膜25没有显示变形。在该情况下，第一腔室13可包括给定第一内部容积，第二腔室15可包括给定第二内部容积。第一和第二内部容积可以相等或不同，例如第一和第二内部容积可以是1升。
[0020] 此外，所述测量设备100包括在第一腔室13的外壁中的凹口，所述凹口设计成将喷射阀11不透流体地设置。所述喷射阀11可包括：喷射喷嘴；空腔；阀针，所述阀针能在阀针中移动，在关闭位置防止流体流出喷射喷嘴且在关闭位置之外允许流体流出喷射喷嘴。喷射喷嘴可以是例如喷射孔。然而，其还可以具有适合于计量流体的一些其它类型。所述喷射阀11相对于测量设备100设置，使得喷射阀11的喷射喷嘴通向第一腔室13中。喷射阀11还可以包括多于一个喷射孔。在该情况下，所述喷射阀11可以相对于测量设备100设置，使得喷射阀11的喷射孔通向第一腔室13中。此外，喷射阀11可包括流体入口，所述流体入口与所述空腔液压地联接。为了测试喷射阀11，流体入口可以与流体供应单元液压地联接，所述流体供应单元可以设计成以给定供应压力将测试流体提供给燃料入口。
[0021] 此外，所述测量设备100包括传感器27，所述传感器27设计和设置成获取表示隔膜25应变的第一测量变量。所述传感器27可包括应变计。如图1所示，所述传感器27可设置在第二腔室15中隔膜25的中心处。附加地或者可选地，传感器27可以设置在第一腔室13中隔膜25处。
[0022] 此外，所述测量设备100可包括带有第一阀17的第一管线21，取决于第一阀17的设置，所述第一管线在第一腔室13和第二腔室15之间提供液压连通。此外，所述测量设备100可包括带有第二阀19的第二管线23，取决于第二阀19的设置，所述第二管线提供离开第二腔室15的测试流体流出。
[0023] 此外，第一腔室13可包括第一压力传感器，第二腔室15可包括第二压力传感器。用第一压力传感器获取第一腔室13中的第一压力且用第二压力传感器获取第二腔室15中的第二压力可允许确认传感器27的第一测量变量。
[0024] 图2a示出了在第一操作阶段期间（例如在吹扫阶段期间）在第一阀17和第二阀19具有打开设置且第一腔室13中的第一压力等于第二腔室15中的第二压力时的测量设备100。图2b示出了在第二操作阶段期间（例如在测量阶段期间或者在测量阶段结束时）在第一阀17和第二阀19具有关闭设置且第一腔室13中的第一压力例如高于第二腔室15中的第二压力时的测量设备100。例如，在测量阶段期间，第一腔室13中的第一压力根据喷射阀11的泄漏而增加。第一腔室13和第二腔室15之间的压力差Delt_P引起隔膜25的变形。如果第一腔室13中的第一压力高于第二压力，那么隔膜25朝向第二腔室15的方向垂直地弯曲。在该情况下，第一腔室13的第一容积和第二腔室15的第二容积取决于压力差。第一腔室13的第一容积和第二腔室15的第二容积可以根据表示隔膜25应变的第一测量变量来确定。根据该第一容积和第二容积可以确定泄漏速率。
[0025] 确定喷射阀11的泄漏的设备可包括具有程序的处理器单元和数据存储器。所述设备可以是测试控制单元的至少一部分。所述设备可以设计成执行程序以确定喷射阀11的泄漏，其中，所述程序包括下文所述的多个步骤。
[0026] 在步骤S01，程序开始。在步骤S03，第一阀17和第二阀19被控制为具有打开设置。在步骤S05，喷射阀11被激活以用给定喷射压力将大约给定体积的测试流体喷射到第一腔室13中。喷射压力可以是大约5 bar。由此，可以避免位于腔室和空腔中的空气和测试流体的混合物。
[0027] 在大约给定体积的测试流体喷射到第一腔室13中时，第一阀17和第二阀19在步骤S07被控制为具有关闭设置。测试流体的体积可以至少等于第一腔室13的第一内部容积或至少等于第二腔室15的第二内部容积，取决于这两个中哪个更大。在该阶段，测量设备的第一腔室13和第二腔室15用测试流体完全填充。喷射阀11的空腔也用测试流体填充。
[0028] 在该阶段，开始测量阶段。在步骤S09，喷射阀11被控制以便使得阀针防止流体流出喷射喷嘴。
[0029] 在步骤S11，所述流体供应单元被控制以便将给定测试压力提供给空腔中的测试流体。
[0030] 在另一步骤S13，所述流体供应单元被控制，从而在给定时间段期间保持该测试压力。
[0031] 在步骤S15，获取第一测量变量且在步骤S17，根据第一测量变量确定可能从喷射阀11流入第一腔室13中的测试流体的流体体积。
