Entwicklung eines Messsystems zur Betriebsmessung hoher Drücke bei hohen Temperaturen

Die Einführung der Common-Rail-Einspritztechnik auch für Großmotoren mit Schweröl als Kraftstoff erfordert den Einsatz von Druckaufnehmern mit einer hohen Temperatur- und Druckfestigkeit zur Messung und Steuerung des Raildruckes. Die am Markt erhältlichen piezoresistiven Druckaufnehmer sind für Messungen in derartigen Systemen nur bedingt geeignet. Da ihre obere Temperaturgrenze bei etwa 100 Grd. C liegt, werden Geber dieses Typs in Schwerölsystemen mit Umgebungstemperaturen bis 200 Grd. C thermisch überlastet, was zu Fehlmessungen und zu einer verkürzten Lebensdauer führt.

Es wurden ein Rohr- und ein Membrandruckaufnehmer entwickelt, die beide auf dem Dehnungsmessstreifen-Prinzip basieren, sich jedoch in der Gestaltung des Messelementes unterscheiden. Beide Varianten wurden unter Verwendung eines angepassten marktüblichen Messwerterfassungsmoduls erfolgreich in einem Common-Rail-Schwerölprüfstand getestet.

Der Rohrdruckaufnehmer erwies sich im realisierbaren Druckbereich bis 1600 bar als dauerfest. Der Membrandruckaufnehmer bedarf auf Grund seiner immanenten Schweißtechnologie noch einer Weiterentwicklung. Sein Potenzial liegt in der höheren Empfindlichkeit gegenüber dem Rohrdruckaufnehmer.