Mess- & Prüfsysteme
MagHyst® für Einspritzventile
Einspritzventile für Benzin-, Diesel- und Wasserstoffmotoren sowie für industrielle Gasanwendungen stellen die High-End-Klasse elektromagnetischer Ventile dar. Kaum eine andere Baugruppe vereint derart hohe Anforderungen an Dynamik, Präzision, Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit.
Die zentrale Aufgabe eines Einspritzventils besteht in der hochgenauen Dosierung des eingespritzten Mediums. Bereits kleinste Abweichungen der bewegten Komponenten können das Einspritzverhalten und damit die Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems beeinflussen. Entsprechend hoch sind die Anforderungen an Konstruktion, Fertigung, Kalibrierung und Qualitätssicherung.
Typische Ankerhübe moderner Einspritzventile liegen im Bereich weniger zehn Mikrometer, während die Schaltzeiten lediglich einige zehn Mikrosekunden betragen können. Daraus ergeben sich außergewöhnlich hohe Anforderungen an die Fertigungsgenauigkeit, die Montagequalität sowie an die Justierung kritischer Parameter mit Toleranzen im Mikrometerbereich.
Darüber hinaus erfordern Einspritzventile umfangreiche Vorserienuntersuchungen, Validierungsprozesse und eine kontinuierliche Überwachung der Serienqualität.
Mit der MagHyst®technologie wird die Erregerspule des Injektors in einen intelligenten Sensor verwandelt, wodurch eine vollständig sensorlose Überwachung des Aktorverhaltens ermöglicht wird. Dieser Ansatz erlaubt eine umfassende, zerstörungsfreie Analyse von:
- Ankerposition und dynamischem Schaltverhalten
- Kraft-Hub-Kennlinien des Aktors
- Magnetischen Materialeigenschaften und Spulenintegrität
- Leistungsänderungen in Abhängigkeit von Temperatur und Druck
In der Entwicklungsphase unterstützen hochpräzise Messdaten die Validierung von Simulationsmodellen und ermöglichen schnelle, zuverlässige Designiterationen. In der Produktion gewährleistet die Inline-Prüfung die frühzeitige Erkennung von Montageabweichungen wie Luftspaltvariationen, mechanischer Reibung oder Wicklungsfehlern. Für die Lebensdauerbewertung liefern Langzeittests wertvolle Erkenntnisse über Verschleißmechanismen und Leistungsveränderungen im Betrieb.
Bei der MagTronX GmbH wird diese Technologie in anspruchsvollen Injektorprojekten eingesetzt – von kompakten Elektromagneten für Diesel-Einspritzsysteme mit strengen Bauraumvorgaben bis hin zu Hochleistungsaktoren für die Wasserstoff-Direkteinspritzung bei Drücken bis zu 350 bar.
Für weitere Informationen zu Messlösungen oder Projektkooperationen stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung.
Durch die hochpräzise Erfassung und Regelung elektrischer Größen ermöglicht MagHyst® sowohl die zuverlässige Detektion verborgener Fehler innerhalb des elektromagnetisch-mechanischen Systems als auch hochgenaue sensorlose Wegmessungen des Ankers.
Ein besonders wichtiges Anwendungsgebiet ist die Justierung der Ankergrundposition, die bei vielen Einspritzventilen einen unverzichtbaren Fertigungsschritt darstellt. Bereits minimale Abweichungen dieser Einstellung können die Einspritzmenge und das dynamische Verhalten des Ventils erheblich beeinflussen.
Die in MagHyst® integrierten induktiven sensorlosen Messverfahren bieten hierbei entscheidende Vorteile gegenüber mechanischen oder optischen Messmethoden. Gerade bei Einspritzventilen sind direkte Wegmessungen häufig nur mit erheblichem technischem Aufwand möglich, da die bewegten Komponenten innerhalb einer vollständig gekapselten Baugruppe angeordnet sind.
Zusätzlich erschweren die geforderte Messgenauigkeit im Mikrometerbereich sowie die hohen Stückzahlen in der Serienfertigung den Einsatz konventioneller Messtechnik.
Bei MagHyst® übernimmt die Magnetspule des Einspritzventils selbst die Funktion des Sensors. Dadurch kann die Position des Ankers direkt über die elektromagnetischen Eigenschaften des Systems bestimmt werden , ohne zusätzliche Sensorik, ohne Eingriff in die Konstruktion und ohne Einschränkung des Produktionsprozesses.
Mit serienmäßigen MagHyst® Messsystemen lassen sich Ankerpositionen mit einer Genauigkeit bis in den Bereich von 1 µm erfassen und auswerten.
Neben klassischen Einspritzventilen existieren zudem spezielle Kleinserienanwendungen, bei denen die elektromagnetische und hydraulische Funktionseinheit erst während der Montage direkt im Zylinderkopf des Motors zusammengefügt wird.
Gerade bei diesen hochintegrierten Konstruktionen ermöglicht MagHyst® die zuverlässige Vermeidung von Montagefehlern sowie die präzise Justierung der Baugruppe unmittelbar während des Montageprozesses. Dadurch können Ausschuss, Nacharbeit und Prüfaufwand erheblich reduziert werden.
Typische Anwendungen von MagHyst® bei Einspritzventilen
- Entwicklung und Prototypenvalidierung
- Vorserien- und Serienfreigabe
- End-of-Line-Prüfung (EOL)
- Prozessüberwachung in der Fertigung
- Sensorlose Ankerwegmessung
- Justierung der Ankergrundposition
- Erkennung von Reibung, Verklemmen und Verschleiß
- Überprüfung von Federkräften und Luftspalten
- Detektion magnetischer und elektrischer Abweichungen
- Vermeidung von Montagefehlern
- Lebensdauer- und Dauerlaufuntersuchungen
Durch die Kombination aus hochpräziser Diagnostik, sensorloser Wegmessung und umfassender Fehleranalyse stellt MagHyst® ein leistungsfähiges Werkzeug für die Entwicklung, Fertigung und Qualitätssicherung moderner Einspritzventile dar. Die Technologie ermöglicht einen bislang unerreichten Einblick in das dynamische Verhalten elektromagnetischer Einspritzsysteme und schafft die Grundlage für maximale Präzision, Prozesssicherheit und Produktqualität.