Precíz mérés gyors tempóban

A svájci székhelyű FPT Motorenforschung AG vállalatnál körülbelül 220 alkalmazott dolgozik azért, hogy új fejlesztésű motorokkal lássák el a haszongépjárműveket, az építőipari és mezőgazdasági gépeket ipari és tengeri alkalmazásokhoz. A motorok összesen 30 tesztpadon mennek át, a hatékonyságot professzionális eszközökkel érik el, mint amilyen a KELLER AG M5 sorozatú nyomásérzékelője.

„A gyárunkban kifejlesztett és tesztelt motorok a legszigorúbb minőségi követelményeknek is megfelelnek. Minden anyag, a károsanyag-kibocsátás és a hatékonyság szempontjából is kiemelkedő eredményeket érünk el. Ez pontosabban azt jelenti, hogy a tesztpadjainkon vizsgálat alá vetjük a motorokat, figyelembe vesszük az összes lehetséges változót, amely befolyásoló tényező lehet. Ehhez szükségünk van precíz mérőeszközökre, amelyek rendkívül alapos és megbízható leolvasást nyújtanak a motor belsejében zajló speciális körülmények között is; valljuk be, ez néha igen ingoványos terület, ezért is van szükségünk a megfelelő mechanizmusokra.”

Mit csinál az M5 sorozat?

Az FTP Motorenforschung fejlesztési munkája elsősorban a kipufogógáz-kibocsátás csökkentésére, a nagy teljesítménysűrűség, az alacsony üzemanyag-fogyasztás, a hosszú élettartam és a maximális megbízhatóság elérésére koncentrál. A motor hatékonysága nagymértékben függ attól, hogy az égéstérbe áramló levegő és a visszatérő kipufogógázok útja mennyire akadálytalan. A nyomás ebben az esetben tíz bar alatt lesz. Prioritást képez a rendkívül pontos és dinamikus mérések elvégzése érzékelőkön keresztül. A KELLER AG ennek érdekében kifejlesztette M5 sorozatát, így megfelelnek a speciális motorvizsgálati követelményeknek, a szenzorokat pedig a motor különböző pontjain alkalmazzák a tesztek során. A nyomásviszonyok és a veszteségek megbízható elemzéséhez fontos, hogy a méréseket a lehető legközelebb végezzük a bemeneti oldalon található hengerekhez. A szívócsonk változó geometriája egy újabb kihívás, ugyanis minden hengerhez különböző mennyiségű levegő kerül, amit lehetőség szerint el kell kerülni. Az egyes hengerek égési gázai a kimeneti oldalon is okozhatnak nem kívánt kölcsönhatásokat a nyomásfeszültség vagy az impulzusok között. A nyomásérzékelők a lezajló folyamatokat a bemeneti és a kimeneti oldalon lokálisan, magas megbízhatósággal mérik.

A motorok tesztelésekor fontos, hogy a szenzorok mérését ne befolyásolja a motor által okozott hanghatás, illetve rezgés. Nincs szükség ragasztásra, illetve különböző csatlakozókra a rendszer és az érzékelő között. Ebből adódóan nem léphet fel érintkezési ellenállás, a hibaforrás minimálisra csökken. A kábel tömbszelence hermetikusan elzárt (IP67), ezzel az arra gyakorolt külső hatás a nullához közelít.

Gyors és pontos mérések mini szenzorral

Az M5 HB sorozat nyomásérzékelői rendkívül gyors és pontos méréseket végeznek 0,1%-os FS pontossággal 180°C-ig. A széria érzékeny menettel rendelkezik, ezért a csatlakozás során statikus és dinamikus mérésekhez is alkalmazható – például nyomásimpulzusokhoz. Miniatűr méretük miatt ezek a szenzorok optimálisak a lokális vizsgálatokra.

A szenzor fő tulajdonságai: az alacsony holt térfogat és a jó szellőzőképesség. Nincs szükség tömítőanyagokra, ragasztózásra és kapillárisokra sem. Az érzékelő amellett, hogy apró, ellenálló is a különböző hatásokkal szemben.

Az M5 sorozatot elektronikus rendszerrel (50 kHz-es frekvenciáig) és a nélkül is forgalmazza a KELLER AG. A széria HB nyomásérzékelőit elektronikus rendszerrel együtt használja az FPT Motorenforschung AG, amely cég a műszaki specifikációinak megfelelően optimalizálta, és már több mint két éve üzemelteti.

Hasznos adatközpont

Az FPT Motorenforschung az M5 szenzorokat elektronikus rendszerekkel használja a motor összes tesztpadján. A vállalat olyan alkatrészeket mér, mint az olaj-, üzemanyag- és vízszivattyúk, befecskendező vezetékek, közbenső hűtők, hőcserélők, valamint a szívó- és elszívócsatornák. A naplózás folyamata lehetővé teszi a szokatlan ingadozások, a kiugró eredmények vagy egyéb, nem várt nyomásjelenségek detektálását. A mérnökök a kapott adatok alapján optimalizálják, dolgozzák át a terméket.

A kinyert adatok megkönnyítik a motorok változó viszonyainak exportálását. Például 1 Pa nyomásveszteség 1 m3r/s térfogatáram mellett – a nagy tehergépjárművek levegő-beáramlásának tipikus értéke – 1 W veszteséget jelent. A gyakorlatban ez úgy jelenik meg, hogy 50 mbar nyomáscsökkenés akár 5 kW áramlási veszteséget is okozhat. Következésképpen ezt az értéket a lehető legalacsonyabban kell tartani a motor hatékonyabbá tétele érdekében.

Az M5 érzékelők az injektorok visszavezető csövében is használhatók, ugyanis kialakításuk miatt visszatérő áramlást hoznak létre, szivárgás és hűtés révén. Ezekben a csövekben is mérik és optimalizálják a nyomásviszonyokat, 1 és 5 bar közötti tartományban. Az olajnyomás kritikus tényező a motor hatékonyságában. Alacsony fordulatszámon működő motoroknál általában alacsony, nagy sebességnél általában magas.

„Különösen fontos volt, hogy minél kisebb érzékelőt találjunk. Ennek a legfőbb oka, hogy a kisebb szenzorok kevésbé befolyásolják a tényleges áramlási körülményeket. Évek óta rendkívül konstruktív együttműködést folytatunk a KELLER AG-vel, amellett, hogy jó ár-érték arányban kínálják megoldásaikat, megbízható és magas szakértelemmel rendelkeznek.”

A KELLER AG több mint 40 éves tapasztalattal rendelkezik a piezorezisztív méréstechnika eszközeinek gyártásában, és megalakulása óta testre szabott nyomásérzékelőket fejleszt különböző felhasználási célra.

Némethi Botond/NEW technology