Date: June 22, 2004 at 00:39:11
From: 2L-Heiko, [dsbg-d9bbdf11.pool.mediaways.net]
Subject: Temperaturverhalten von Stapelaktoren
Hallo Alex,
finde ich toll, dass Du Dich hier an der Diskussion beteiligst. So wird hoffentlich auch ein praktischer Nutzen erzielt und macht die Gespräche für mich noch wertvoller.
Hans hat ja sehr präzise den Finger auf gewisse Lücken in meiner Darstellung gelegt und so habe ich mich zunächst mit den Themen Piezo und unterschiedliche CR-Generationen beschäftigt. In diesem Beitrag beschränke ich mich auf das Temperaturverhalten von Piezo-Stapelaktoren, da es sonst zu umfangreich und unübersichtlich wird.
Zunächst habe ich mir mein Piezo-Feuerzeug geschnappt und den Bereich der Zündung ordentlich mit einer Flamme erhitzt - Ergebnis: das tut noch - kann also nicht so doll sein mit der schädigenden hohen Temperatur ;-) Jetzt mal Ernst:
Das Verhalten unterschiedlicher Piezokeramischer Werkstoffe scheint tatsächlich in Temperaturbereichen problematisch zu werden, die durchaus im Kraftstoffbereich auftreten können:
Der relative Dehnung des Werkstoff "FPM 220" zeigt im vorgesehenen Arbeitstemperaturbereich von -40 bis +80°C eine Abweichung, die zu vernachlässigen ist. Oberhalb von 125°C treten allerdings irreversible Depolarisationserscheinungen auf. Diese dauerhafte Zerstörung setzt bei Halbierung der Curietemperatur ein.
Hier die Curietemperaturen der von mir gefundenen piezokeramischen Werkstoffe:
FMP 101: 265°C
FMP 100: 330°C
FMP 110: 295°C
FMP 202: 340°C
FMP 203: 360°C
FMP 220: 250°C
FMP 231: 205°C
Greife ich mir nun den hitzebeständigsten Werkstoff FMP 203 heraus, komme ich zu einer Zerstörungstemperatur von 180°C. Sofern der Arbeitstemperaturbereich proportional im gleichen Verhältnis anzusiedeln ist wie bei FMP 220 liegt die Arbeitstemperatur bei max. ~ 120°C.
Wenn ich mir vor Augen halte, dass bei CR-Systemen im Tank bei niedrigem Füllstand ohne Kühlung im Rücklauf 140°C auftreten können, halte ich es für sehr wahrscheinlich, dass die Hersteller unter bestimmten Betriebszuständen - bereits mit Diesel - im knallroten Bereich fahren, was den definierten Arbeitsbereich der Piezo-Aktoren angeht. Lösungen für dieses Problem stellt vielleicht das Siemens PCR 3 zur Verfügung, worauf ich aber erst im folgenden Posting eingehen werde (CR-Generationen).
Welche Materialien für Piezo-Injektoren verwendet werden, ist mir nicht bekannt. Aus diesem Grund habe ich heute eine Anfrage bei einem Hersteller von CR-Systemen gestartet, der sich zur Zeit mit besonders vielen Pressemitteilungen brüstet, dass er ab 2008 eine CR-Generation produzieren wird, die bereits heute von Bosch in Bamberg gefertigt wird ;-) Ich hoffe nicht wirklich auf eine aussagekräftige Antwort!
Festzuhalten bleibt für mich, dass die Verwendung von PÖL zu einer weiteren Temperaturerhöhung führen würde, die u.U. bei bestimmten Betriebsbedingungen (PRG etc.) zu einer Schädigung der Aktoren führen könnte.
@ Alex: das Delphi-System erhöht bei Überschreitung einer gewissen Temperatur die Rücklaufmenge zwecks Kühlung - habe ich das richtig verstanden?
@ Hans: fühle Dich bitte nicht durch meine Beiträge bedrängt zu antworten. Für diese Diskussion haben wir alle Zeit der Welt. Ich halte das Splitten der Beiträge nach Kategorien wegen der Übersichtlichkeit für sinnvoll. Du wirst sicher laut STOPP rufen, wenn es zu unübersichtlich wird :-)
Viele Grüße aus dem Westpott vom 2L-Heiko
Follow Ups: