Bewertung der Sauberkeit von Dieselinjektoren

1. Hintergrund

Die Gesamtqualität eines Fahrzeugs ist gleich der Summe seiner Teile. Deswegen ist es für Hersteller unerlässlich, für jedes Teil höchste Qualitätsniveaus einzuhalten. Hersteller müssen aber auch Anforderungen wie Emissionsreduzierung, Kraftstoffeffizienz, lange Haltbarkeit und behördliche Normen berücksichtigen. Aufgrund der zunehmenden Komplexität von Autoteilen und -komponenten müssen Hersteller zudem großen Wert auf Materialeigenschaften, Passtoleranzen und technische Sauberkeit legen, die alle eine große Rolle für die langfristige Haltbarkeit, Beständigkeit und Lebenserwartung des Endprodukts spielen. Partikelverunreinigungen können die Zuverlässigkeit eines Teils direkt beeinflussen, insbesondere wenn das Teil aus Komponenten mehrerer Lieferanten zusammengesetzt ist. Da Systeme und Komponenten immer kleiner werden, können selbst kleinste Partikel zu katastrophalen Ausfällen führen, weshalb es unerlässlich ist, die technische Sauberkeit und Integrität von Komponenten und Flüssigkeiten zu beurteilen.

2. Anwendung

Ein Dieselinjektor ist ein wichtiges, ultrapräzises Teil, das in Dieselmotoren verwendet wird. Der Injektor besitzt eine kleine Düse (50 bis 250 μm), die Dieselkraftstoff mit hohem Druck in den Brennraum des Motors einspritzt (Abbildung 1). Wenn die Düse durch Verunreinigungen verstopft ist, kann der Wirkungsgrad des Motors abnehmen und der Motor oder die Einspritzdüse kann beschädigt werden. Die Überprüfung der Sauberkeit von Dieselinjektoren ist einer der wichtigsten Schritte im Herstellungsprozess der Injektoren und eine Maßnahme zur Vermeidung von Schäden am Motor durch Metallspäne und andere Verunreinigungen.

Abbildung 1: Schema eines Dieselinjektors.

Die Zählung der Verunreinigungspartikel ist eine wichtige Methode zur Bewertung der Sauberkeit von Injektoren. Die Verunreinigungspartikel werden zunächst mit einer Flüssigkeitsdusche oder einem Ultraschallbad entfernt. Die Reinigungsflüssigkeit wird anschließend durch eine Membran filtriert, um die extrahierten Partikel aufzufangen. Die Filtermembran wird für die weitere Analyse getrocknet. Sobald die Probe vollständig präpariert ist, werden die Partikel auf der Filteroberfläche mit einem Mikroskop ausgewertet (Abbildung 2). Nach der Quantifizierung der Größe und Anzahl der Partikel müssen die Daten analysiert und nach Industriestandards ausgewertet werden, um die technische Sauberkeit des Injektors zu bestimmen.

Abbildung 2: Prozess zur Überprüfung der Sauberkeit eines Dieselinjektors.

3. Die Lösung von Olympus

Das CIX100 Prüfsystem für technische Sauberkeit von Olympus ist eine schlüsselfertige Speziallösung für Hersteller, welche die Sauberkeit wesentlicher Komponenten bewerten, die Einhaltung von firmeneingenen Standards und geltenden Normen sicherstellen und die Ergebnisse für ihre Kunden dokumentieren müssen. Das System, das aus einem modernen Mikroskop, einem motorisierten XY-Tisch, einer Digitalkamera und Software besteht, scannt automatisch die gesamte Oberfläche der Filtermembran. Sowohl reflektierende als auch nichtreflektierende Partikel werden gezählt und nach definierten Standards in Größenklassen sortiert. Das CIX100 System unterstützt die wichtigsten internationalen Normen und Standards, darunter: ISO 16232-10 (A) (N) (V), VDA 19.1 (A) (N) (V), ISO 4406, ISO 4407, ISO 12345, NAS 1638, NF E48-651, NF E48-655 und SAE AS4059.

Alle relevanten Daten, einschließlich der Live- und Übersichtsbilder, werden während der Prüfung live auf einem Bildschirm angezeigt (Abbildung 3), wobei eine statistische Regelkarte zur Verbesserung der Zuverlässigkeit den Grad der Einhaltung der Partikelklassen visuell veranschaulicht. Die Miniaturbilder der einzelnen Verunreinigungen sind zur einfachen Überprüfung der Daten mit ihren Abmessungen verknüpft, und die Ergebnisse werden mithilfe einer bearbeitbaren Vorlage für Microsoft Word aufbereitet. Die langfristige Datenspeicherung ermöglicht den Zugriff auf Ergebnisse und Entscheidungen für eine spätere Überprüfung.