CN101231204A - 缸压测量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于内燃机的缸压测量装置，该缸压测量装置用于在内燃机气缸的燃烧室外部对在该燃烧室中存在的压力进行测量，该缸压测量装置具有沿径向方向并且沿轴向方向分开的支承套(11)，该支承套(11)可以通过至少一个紧固机构(22)固定在所述气缸的拉杆上，使得所述支承套(11)部分地将所述拉杆围住，其中所述支承套(11)的至少两个通过沿径向方向的分隔彼此分开的区段(14、15)配设给电容式测量系统的部件(18、29、19)，从而所述拉杆的因有待测量的缸压引起的长度变化使所述通过沿径向方向的分隔彼此分开的区段(14、15)产生轴向移动并且由此使所述电容式测量系统的部件(18、29、19)产生轴向移动。

Description

缸压测量装置
技术领域
本发明涉及一种用于内燃机的缸压测量装置。
背景技术
为保证内燃机比如大型柴油机或者燃气发动机最佳地运行，有必要用测量技术检测在内燃机气缸中存在的缸压，并且比如用于对内燃机的点火特性进行调节。此外有必要永久检测在内燃机气缸中存在的缸压。
从实践中公开的缸压测量装置直接或者说在气缸的燃烧室内部检测内燃机气缸的缸压。这种与燃烧室齐平的(brennraumbündig)缸压测量装置经受很高的热负荷及机械负荷。此外，所述缸压测量装置还要经受因燃烧残渣的沉积引起的损坏影响。这就导致所述从实践中公开的与燃烧室齐平的缸压测量装置仅仅具有很小的使用寿命，并且因此不适合于长期地在较长的运行持续时间内可靠地检测缸压。因此存在着对一种缸压测量装置的需求，借助于这种缸压测量装置可以长期测量在内燃机气缸中存在的缸压，但是这种缸压测量装置可以以较低的成本实现，而不需要对这样的内燃机进行结构上的改动。
发明内容
由此，本发明的任务是，提供一种新颖的缸压测量装置。
该问题通过一种按权利要求1所述的缸压测量装置得到解决。按本发明的缸压测量装置具有一个沿径向方向和沿轴向方向分开的支承套，该支承套可以通过至少一个紧固机构固定在气缸的拉杆上，使得所述支承套部分地围住所述拉杆，其中将所述支承套的至少两个通过沿径向方向的分隔彼此分开的区段配设给电容式测量系统的部件，从而所述拉杆的因有待测量的缸压引起的长度变化使所述通过沿径向方向的分隔彼此分开的区段产生轴向移动并且由此使所述电容式测量系统的部件产生轴向移动。
借助于按本发明的缸压测量装置，来间接地或者说在内燃机气缸的燃烧室外部检测在气缸中存在的缸压。为此，使用所述有待在缸压方面接受监控的气缸的拉杆的与缸压成比例的伸长。因为按本发明的缸压测量装置不具有任何直接的、与有待监控的气缸的燃烧室之间的连接，所以该缸压测量装置也不经受很高的热负荷和机械负荷。此外，按本发明的缸压测量装置的功能没有受到燃烧残渣沉积的影响。除此以外，在内燃机上不需要进行任何结构上的改动。按本发明的缸压测量装置可以简单地安装在内燃机上以及简单地拆下。按本发明的缸压测量装置的突出之处在于较低的成本以及较高的使用寿命。由于在按本发明的缸压测量装置中使用电容式测量系统，所以为在内燃机的气缸中存在的缸压建立无传力作用的测量原理，从而在所述拉杆上不存在任何摩擦腐蚀危险，在所述拉杆上固定着按本发明的缸压测量装置。
由于在缸压测量装置和拉杆之间所需要的很小的表面压力，所述缸压测量装置可以安装在拉杆的防腐层上。由此除了摩擦腐蚀危险也不会出现由于湿气聚集而产生的腐蚀。按本发明的缸压测量装置可以随时安装在拉杆上以及从拉杆上拆下。可以简单地对既有的内燃机进行改装。
附图说明
本发明的优选的改进方案由从属权利要求及以下说明中获得。下面借助于附图在不局限于本发明的实施例的情况下对这些实施例进行详细解释。其中：
图1是按本发明的缸压测量装置的透视图；
图2是图1所示的按本发明的缸压测量装置的俯视图；
图3是按本发明的缸压测量装置沿图2所示的剖切方向III-III的横截面；
图4是图1所示的按本发明的缸压测量装置的侧视图；
图5是按本发明的缸压测量装置的紧固机构的夹紧环；
图6是按本发明的缸压测量装置的紧固机构的滑块；
图7是按本发明的缸压测量装置的紧固机构的夹紧块；
图8是按本发明的缸压测量装置的紧固机构的夹板；
图9是按本发明的缸压测量装置的电容式测量系统的第一部件；
图10是按本发明的缸压测量装置的电容式测量系统的第二部件；
图11是按本发明的缸压测量装置的支承套的两个区段。
具体实施方式
图1到11示出了按本发明的缸压测量装置10的一种优选的实施方式。例如所述缸压测量装置10用于在内燃机气缸的燃烧室外部间接地对在该气缸中存在的缸压进行检测，其中为进行缸压测量使用有待在缸压方面接受监控的气缸的拉杆的成比例的伸长。
按本发明的缸压测量装置10拥有一个支承套11，其中所述支承套11一方面沿轴向方向也就是沿箭头12的方向并且另一方面沿径向方向也就是沿箭头13的方向分开。优选所述支承套11通过沿径向方向以及沿轴向方向的分隔或者说分离划分为四个区段14、15、16和17。图11示出了所述支承套11的四个区段中的其中两个区段。
在图1和2所示的实施例中，为所述支承套11的两个沿径向方向彼此分开的区段14和15配设了电容式测量系统的部件18或者说19。所述部件18(请同样参见图9)是所谓的传感器支座，该传感器支座用于接纳电容式传感器29。而所述部件19(请同样参见图10)则是所谓的传感器配对件。
所述电容式测量系统的构造为传感器支座的部件18接纳着所述电容式传感器29，更确切地说接纳在空隙31中(参见图9)。所述电容式传感器29以电容方式测量与所述电容式测量系统的构造为传感器配对件的部件19的间距21。
所述电容式测量系统的部件18和19按照图3通过固定销20与所述支承套11的相应的区段14或者说15相连接，其中所述固定销20阻止所述电容式测量系统的部件18、19位置倾斜。
在图1到3所示的实施例中，通过环状元件30确定所述支承套11的区段14、15、16及17的位置。所述环状元件30在此按照图3在横截面中构造为H形，其中所述支承套11的区段14、15、16及17优选通过槽-榫-连接啮合在所述元件30中。所述支承套11的区段14、15、16及17相应地通过所述环形元件30彼此调整。
优选构造为塑料板的元件32用于对在所述电容式测量系统的部件18和19之间的指定的间距21或者说缝隙进行调节，并且由此用于对在接纳在所述部件18中的传感器29和所述构造为传感器配对件的部件19之间的指定的间距21或者说缝隙进行调节。
此外，图1和2所示的按本发明的缸压测量装置拥有两个紧固机构22，用于将按本发明的缸压测量装置10固定在所述气缸的拉杆上，更确切地说如此进行固定，使得所述支承套11部分地围住或者说包围所述拉杆。在此分别为所述支承套11的两个轴向端部配设紧固机构22。
每个紧固机构22包括U形夹紧环23(请同样参见图5)、滑块24(请同样参见图6)、夹紧块25(请同样参见图7)以及夹板26(请同样参见图8)。每块夹板26都通过螺栓27与相应的夹紧块25以及滑块24旋紧在一起，由此最后所述夹紧环23将所述支承套11挤压或者说压紧在相应的拉杆上。
通过所述夹紧环23的使用，甚至在狭窄的位置情况下也能将所述缸压测量装置10安装在拉杆上。通过所述螺栓27的拧紧扭矩，确定所述支承套11与所述拉杆的表面压力。
所述支承套11的每个区段14、15、16和17在外面的端部上分别具有一个伸出部分28，该伸出部分28在安装状态中抵靠在拉杆上。所述构造在支承套11的区段14、15、16和17的内表面上的伸出部分28的尺寸以及所述螺栓27的拧紧扭矩确定了在所述支承套11和拉杆之间的表面压力。所述构造在区段14、15、16和17的内表面上的伸出部分28的内径在此与所述拉杆的外径相匹配，在所述拉杆上应该固定所述缸压测量装置。
如早已解释的一样，所述支承套11不仅沿轴向方向而且沿径向方向分开或者说分离。所述支承套11提供一种导向支撑结构，在该导向支撑结构上安装了所述电容式测量系统或者说电容式传感器。所述支承套11的轴向分隔在此能够在安装了拉杆的情况下安装按本发明的缸压测量装置。所述支承套11的径向分隔对于安排无传力作用的电容式测量来说十分必要。
在所述拉杆出现拉伸负荷并且由此所述支承套11出现拉伸负荷时，所述支承套11的区段14、15、16和17可自由地彼此分开移动。在出现在热膨胀的影响下可能出现的压力负荷时，仅仅应该克服由所述元件30接收的力。所述拉杆的由有待测量的缸压引起的长度变化相应地导致所述通过沿径向方向的分隔彼此分开的区段尤其所述支承着所述电容式测量系统的部件18、29和19的区段14和15产生轴向移动。
一种所述的轴向移动相应地改变在所述电容式传感器29和所述电容式测量系统的构造为传感器配对件的部件19之间的间距21，并且由此最后改变所提供的测量信号。所述电容式传感器29用未示出的密封件来防止沾污。
可以用按本发明的缸压测量装置来对既有的内燃机进行改装。在已安装的拉杆上来安装和拆卸按本发明的缸压测量装置。在此没有必要对拉杆或者说对内燃机进行任何结构上的改动。
该测量原理不产生力，相应地不必由在所述拉杆和缸压测量装置之间的连接传递任何的力或者仅需要传递很小的力。因此在拉杆上不存在任何摩擦腐蚀的危险。
附图标记列表
10    缸压测量装置
11    支承套
12    轴向方向
13    径向方向
14    区段
15    区段
16    区段
17    区段
18    部件
19    部件
20    固定销
21    间距
22    紧固机构
23    夹紧环
24    滑块
25    夹紧块
26    夹板
27    螺栓
28    伸出部分
29    电容式传感器
30    元件
31    空隙
32    元件

Claims (6)

1.用于内燃机的缸压测量装置，该缸压测量装置用于在内燃机气缸的燃烧室外部对在该燃烧室中存在的压力进行测量，该缸压测量装置具有沿径向方向并且沿轴向方向分开的支承套(11)，该支承套(11)则可以通过至少一个紧固机构(22)固定在所述气缸的拉杆上，使得所述支承套(11)部分地将所述拉杆围住，其中所述支承套(11)的至少两个通过沿径向方向的分隔彼此分开的区段(14、15)配设给电容式测量系统的部件(18、29、19)，从而所述拉杆的因有待测量的缸压引起的长度变化使所述通过沿径向方向的分隔彼此分开的区段(14、15)产生轴向移动并且由此使所述电容式测量系统的部件(18、29、19)产生轴向移动。
2.按权利要求1所述的缸压测量装置，其特征在于，所述支承套(11)通过沿径向方向和沿轴向方向的分隔划分为四个区段(14、15、16、17)。
3.按权利要求1或2所述的缸压测量装置，其特征在于，所述支承套(11)的区段(14、15、16、17)通过环状的元件(30)彼此调整。
4.按权利要求1到3中一项或多项所述的缸压测量装置，其特征在于，所述支承套(11)的区段(14、15、16、17)在其外面的端部上分别具有配设给内表面的伸出部分(28)，该伸出部分(28)在安装在所述拉杆上的状态中挤压在所述拉杆的外表面上。
5.按权利要求1到4中一项或多项所述的缸压测量装置，其特征在于，该缸压测量装置可以通过优选两个紧固机构(22)固定在气缸的拉杆上，其中每个紧固机构(22)包括U形夹紧环(23)、滑块(24)、夹紧块(25)和夹板(26)，其中每个夹紧环(23)在外面的端部上将所述支承套(11)的区段围住，使得通过相应的夹板(26)、相应的夹紧块(25)和相应的滑块(24)施加在相应的夹紧环(23)上的力将所述支承套(11)的区段(14、15、16、17)挤压在所述拉杆上。
6.按权利要求1到5中一项或多项所述的缸压测量装置，其特征在于，所述电容式测量系统的部件(18、29、19)通过固定销(20)与所述支承套(11)的区段(14、15)相连接。
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