Multitalent für die Motorenentwicklung

Sensoren von Sensitec liefern klare Informationen über den Status von beweglichen, mechanischen Komponenten oder über die elektromagnetische Identifikation von Motoren oder anderen Maschinenelementen. Es ist sogar möglich, dass die Sensoren zwei Funktionen gleichzeitig erfüllen. Neben den Standard-Winkel-, Positions- oder aktuellen Informationen liefern sie weitere Daten über den Zustand der Maschine.

Ein typisches Anwendungsbeispiel einer robusten xMR-Sensorlösung ist die direkte Messung von Ventilhub oder Ventildrehung in befeuerten Verbrennungsmotoren unter realen Betriebsbedingungen. Dies ist eine der anspruchsvollsten Messaufgaben bei der Entwicklung oder Verbesserung von Komponenten von Verbrennungsmotoren. Bisher wurde das Ventilverhalten mittels Simulation oder mit einem elektrisch angetriebenen Dummy-Motor gemessen, d. h. die Messung wurde nicht unter realen Betriebsbedingungen durchgeführt und spiegelte nicht alle thermo- und fluiddynamischen Effekte wider, die einen realen Ventiltrieb betreffen.

Das Valve Train Measurement System (VTMS) von Sensitec wurde für die präzise Längenmessung an schwierigen Messstellen in Verbrennungsmotoren entwickelt. Mit der Entwicklung des neuen VTMS ist die moderne GMR-Sensortechnologie in Kombination mit einer leistungsfähigen Auswerteelektronik in der Lage, eine hochkomplexe Messaufgabe mit einer überraschend einfachen und effektiven Messlösung zu lösen. Der GMR-Sensor verfügt über einen Stützmagneten, der eine in den Ventilschaft eingearbeitete ferromagnetische Messstruktur abtastet. Da der Ventilschaft präzise gefertigt wird, ist er ideal als Maßverkörperung geeignet. Die anschließend aufgebrachte mechanische Struktur hat keinen Einfluss auf den normalen Ventilbetrieb. Ventile werden in der Regel aus ferromagnetischem Material hergestellt. Es können aber auch nichtmagnetische Varianten (z. B. Titan) als Maßstäbe verwendet werden, was jedoch einige zusätzliche geringfügige Modifikationen erfordert.

Sensitec bietet nun eine komplett neue Auswerteeinheit für das Ventiltriebsmesssystem an. Die Erfahrungen mit dem ursprünglichen und erfolgreichen 1-Kanal-System haben zur Entwicklung dieses neuen Gerätes beigetragen und viele Kundenanforderungen umgesetzt. Das neue Gerät (SPP-3001) ist bis auf 32 Messkanäle erweiterbar, bietet eine höhere Auflösung und einen besseren Messkomfort. Die bestehende Benutzeroberfläche wurde komplett überarbeitet und aktualisiert: Ein neuer Look, erweiterte Funktionen und weitere Messfunktionen stehen zur Verfügung. Das System unterstützt nun auch einige zusätzliche Sensoren von Sensitec, wie z.B. Drehzahlsensoren, um eine einfache Zuordnung der Ventilstellung zur Nocken- oder Kurbelwellenposition zu ermöglichen.

Im Vergleich zum Vorgängermodell bietet der SPP-3001 eine deutlich höhere Abtastfrequenz (1 MHz). Die Ventilstellung wird mit einer Auflösung von besser als 1 μm erfasst und der Positionswert in Echtzeit als analoge Spannung ausgegeben. Das System ermöglicht eine zuverlässige Messung der schnellen Ventilbewegung. Die maximale Hubbewegung wurde erweitert und die Funktionalität zur Messung der Ventildrehung ist vollständig integriert. Je nach Anzahl der Kanäle stehen verschiedene Gehäusesysteme zur Verfügung. Dies vereinfacht die mechanische Integration in die bestehende Umgebung.