Tiefer Einblick
Forschung und Vorausentwicklung bedeuten bei Bosch, immer einen Schritt weiter zu denken, die Weichen für die Aufgaben der Zukunft schon heute zu stellen. So ist beispielsweise absehbar, dass bei modernen Einspritzkomponenten die Systemanforderungen weiter steigen werden.
Aktuelle Common-Rail-Injektoren für Dieselmotoren arbeiten mit 1600 bar Einspritzdruck. In Zukunft werden es 2000 bar und mehr sein – das macht die Motoren sparsamer und umweltschonender. Doch damit muss auch die Präzision in der Bauteilfertigung steigen. Zulässige Toleranzen werden kleiner. Für diese Messaufgaben der Zukunft haben Bosch-Forscher schon jetzt ein Prüfverfahren entwickelt: Ein Endoskop, das ins Innere eines Bauteils eingeführt werden kann, um die Oberflächen optisch zu untersuchen.
Die kritischen Stellen in neuen Einspritzdüsen werden dort sein, wo die hohen Drücke von 2000 bar abgedichtet werden müssen – etwa am Ventilsitz, auf dem die Ventilnadel ruht. Die Dichtfläche muss daher besonders strengen Fertigungstoleranzen unterliegen. Kleinste Abweichungen beeinträchtigen die Funktion. Die Fertigungstoleranz beträgt knapp einen Mikrometer (millionstel Meter). Aus statistischen Berechnungen haben die Bosch-Forscher ermittelt, dass die Prüfmethode noch 40mal genauer sein muss: Bis auf wenige Nanometer genau ist gerade das optische Verfahren nach dem Prinzip der Weißlicht-Interferometrie. Ein Lichtstrahl wird auf die Dichtfläche gerichtet und mit einem Referenzstrahl verglichen. Ergebnis ist ein exaktes Höhenprofil der Oberfläche.
Das zum Patent angemeldete Verfahren wurde im Juli 2002 auf einer internationalen Konferenz zum ersten Mal der Fachöffentlichkeit vorgestellt.
Das Endoskop wird in das Bauteil eingeschoben. Damit können wichtige Parameter zerstörungsfrei gemessen werden. Innerhalb der Bosch-Forschung wurde ein erstes Funktionsmuster aufgebaut. In Zukunft sollen mit diesem Verfahren Ventilsitze im Fertigungstakt geprüft werden.
Die kritischen Stellen in neuen Einspritzdüsen werden dort sein, wo die hohen Drücke von 2000 bar abgedichtet werden müssen – etwa am Ventilsitz, auf dem die Ventilnadel ruht. Die Dichtfläche muss daher besonders strengen Fertigungstoleranzen unterliegen. Kleinste Abweichungen beeinträchtigen die Funktion. Die Fertigungstoleranz beträgt knapp einen Mikrometer (millionstel Meter). Aus statistischen Berechnungen haben die Bosch-Forscher ermittelt, dass die Prüfmethode noch 40mal genauer sein muss: Bis auf wenige Nanometer genau ist gerade das optische Verfahren nach dem Prinzip der Weißlicht-Interferometrie. Ein Lichtstrahl wird auf die Dichtfläche gerichtet und mit einem Referenzstrahl verglichen. Ergebnis ist ein exaktes Höhenprofil der Oberfläche.
Das zum Patent angemeldete Verfahren wurde im Juli 2002 auf einer internationalen Konferenz zum ersten Mal der Fachöffentlichkeit vorgestellt.
Das Endoskop wird in das Bauteil eingeschoben. Damit können wichtige Parameter zerstörungsfrei gemessen werden. Innerhalb der Bosch-Forschung wurde ein erstes Funktionsmuster aufgebaut. In Zukunft sollen mit diesem Verfahren Ventilsitze im Fertigungstakt geprüft werden.
