测量与测试系统

用于喷油器的MagHyst®技术

用于汽油、柴油、氢燃料发动机以及工业气体应用的喷油器属于电磁阀中的高端产品。几乎没有其他部件会同时对动态性能、精度、可靠性和重复性有如此高的要求。

喷油器的核心任务是对喷入介质进行高精度计量。即使运动部件只存在很小的偏差,也可能影响喷油器的喷射特性,进而影响整个系统的性能。因此,喷油器在设计、制造、校准和质量保证方面都有很高的要求。

现代喷油器的典型衔铁行程仅为几十微米,而开关时间则可能仅为几十微秒,因此这对制造精度、装配质量以及关键参数的精确调整都提出了极高要求,其中部分公差甚至需要控制在微米级范围内。

此外,喷油器还需要进行大量的预量产测试、验证工作,并在批量生产过程中持续监控产品质量。

借助 MagHyst® technology, 可将喷油器自身的励磁线圈转化为智能传感器,无需传感器即可对执行器的工作状态进行全面监测。该方法能够对以下内容进行全面以及无损地分析:

  • 衔铁位置及开关动态行为
  • 执行器的力—行程特性曲线
  • 磁性材料特性及线圈完整性
  • 温度和压力变化对性能的影响
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在研发阶段,高精度测量数据有助于仿真模型的验证,并能够实现快速、可靠的设计迭代。在生产过程中,在线检测能够及早识别诸如气隙变化、机械摩擦、绕组缺陷的装配偏差。对于寿命评估而言,长期测试能够提供有关磨损机理及运行性能变化的重要信息。

从对安装空间要求严格的柴油喷射系统用紧凑型电磁铁,到工作压力最高可达 350 bar 的氢气直喷高性能执行器——在 MagTronX GmbH,这项技术已应用于多种高要求的喷油器项目中。

如需了解更多测量解决方案或项目合作信息,欢迎与我们联系。

通过对电气参数进行高精度采集与控制,MagHyst® 不仅能够可靠检测电磁—机械系统内部隐藏的故障,还能够在无需额外传感器的情况下,对衔铁位移进行高精度测量。

其中一个尤为重要的应用,是对衔铁初始位置进行精确调校。对于许多喷油器而言,这是生产过程中不可缺少的一道工序;即使只有微小的位置偏差,也可能对喷油量以及阀的动态性能产生显著影响。

MagHyst® 集成的感应式无传感器测量方法,相比机械式或光学测量方法具有明显优势。尤其对于喷油器而言,由于运动部件通常位于完全封闭的组件内部,因此如果采用直接位移测量,往往需要付出很高的技术成本。

此外,微米级的测量精度要求、高产量的批次量产,也进一步增加了传统测量技术的应用难度。

在 MagHyst® 系统中,喷油器的电磁线圈本身即可承担传感器的功能。这样一来,就可以直接利用系统的电磁特性确定衔铁位置,无需额外传感器,也无需改动产品结构,更不会对生产流程造成影响。

采用标准配置的 MagHyst® 测量系统,可对衔铁位置进行测量与分析,其精度最高可达到约 1 µm。

除常规喷油器外,还存在一些特殊的小批量应用。在这类应用中,电磁功能单元与液压功能单元需要在装配过程中直接集成在发动机气缸盖内。

对于这类高度集成的结构,MagHyst® 能够在装配过程中有效避免装配误差,并同步完成组件的高精度调校。由此可显著减少废品、返工以及检测工作量。
 

MagHyst®技术在喷油器领域的典型应用

  • 开发与原型验证
  • 样件阶段及量产批准测试
  • 终检测试(EOL)
  • 制造过程监控
  • 无附加传感器的衔铁位移测量
  • 衔铁初始位置调整
  • 摩擦、卡滞及磨损检测
  • 弹簧力和气隙检测
  • 磁性和电气偏差检测
  • 避免装配错误
  • 寿命与耐久性测试

凭借高精度诊断、无附加传感器的位移测量和全面故障分析等功能,MagHyst® 可广泛应用于现代喷油器的研发、生产和质量保证。

该技术能够以前所未有的深度,分析电磁喷射系统的动态特性,为提高产品精度、生产过程可靠性和产品质量提供有力支持。