DE102013020998A1 - Brennraumdrucksensor zum Erfassen eines Drucks in einem Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine - Google Patents

Brennraumdrucksensor zum Erfassen eines Drucks in einem Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine Download PDF

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    • G01L23/26Details or accessories

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Brennraumdrucksensor (10) zum Erfassen eines Drucks in einem Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine, mit wenigstens einem Gehäuseteil (22), mit wenigstens einem relativ zu dem Gehäuseteil (22) translatorisch bewegbaren Übertragungselement (28) zum Übertragen des in dem Brennraum herrschenden Drucks auf zumindest ein Erfassungselement des Brennraumdrucksensors (10) und mit wenigstens einem Dichtungselement (30), welches am Übertragungselement (28) und am Gehäuseteil (22) abgestützt ist, wobei das Dichtungselement (30) zumindest teilweise mit wenigstens einer katalytischen Beschichtung versehen ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Brennraumdrucksensor gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
  • Derartige Brennraumdrucksensoren zum Erfassen eines Drucks in einem Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere einer Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine, sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bereits hinlänglich bekannt. Ein solcher Brennraumdrucksensor umfasst wenigstens ein Gehäuseteil sowie wenigstens ein Übertragungselement. Das Übertragungselement ist relativ zu dem Gehäuseteil translatorisch bewegbar und dient zum Übertragen des in dem Brennraum herrschenden Drucks auf zumindest ein Erfassungselement des Brennraumdrucksensors. Durch die Übertragung des Drucks auf das Erfassungselement kann mittels des Erfassungselements schließlich der im Brennraum herrschende Druck erfasst werden.
  • Der Brennraumdrucksensor umfasst darüber hinaus wenigstens ein Dichtungselement, welches am Übertragungselement und am Gehäuseteil abgestützt ist. Mittels des Dichtungselements ist beispielsweise das Übertragungselement gegen das Gehäuseteil abgestützt, so dass der im Brennraum herrschende Druck präzise und definiert mittels des Übertragungselements auf das Erfassungselement übertragen werden kann. Hierdurch kann der im Brennraum herrschende Druck, welcher auch als Brennraumdruck bezeichnet wird, besonders präzise erfasst werden.
  • Durch die Erfassung des Brennraumdrucks kann bei einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftwagens, eine besonders vorteilhafte Verbrennungsregelung durchgeführt werden, so dass sich ein kraftstoffverbrauchs- und emissionsarmer Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisieren lässt. Beispielsweise ist es möglich, eine in dem Brennraum einzubringende Luftmenge und/oder eine in den Brennraum einzubringende Kraftstoffmenge in Abhängigkeit von dem mittels des Brennraumdrucksensors erfassten Brennraumdruck einzustellen, um in der Folge besonders effiziente und emissionsarme Verbrennungen im Brennraum zu realisieren. In der Folge lässt sich ein effizienter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine darstellen.
  • Es hat sich jedoch gezeigt, dass es mit zunehmender Betriebs- und Lebensdauer des Brennraumdrucksensors zu einer Verschlechterung der Erfassung des Brennraumdrucks kommen kann. Mit anderen Worten hat es sich gezeigt, dass die mittels des Brennraumdrucksensors zu bewirkende Erfassung des Drucks mit zunehmender Betriebs- und Lebensdauer des Brennraumdrucksensors unpräziser wird.
  • Die DE 10 2004 045 383 A1 offenbart eine Glühkerze mit Brennraumdrucksensor. Die Glühkerze weist ein Gehäuse und einen in dem Gehäuse angeordneten Glühstift auf. Darüber hinaus weist die Glühkerze wenigstens einen zu dem Brennraumdrucksensor führenden Kanal zur Messung des Brennraumdrucks auf. Dabei ist es vorgesehen, dass der Kanal mit mindestens einem Heizelement beheizbar ist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Brennraumdrucksensor der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass eine besonders präzise Erfassung des Brennraumdrucks auch über eine hohe Betriebs- und Lebensdauer des Brennraumdrucksensors realisierbar ist.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Brennraumdrucksensor mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
  • Um einen Brennraumdrucksensor der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass sich auch bei einer hohen Lebens- und Betriebsdauer des Brennraumdrucksensors eine besonders präzise Erfassung des im Brennraum herrschenden Drucks realisieren lässt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Dichtungselement zumindest teilweise mit wenigstens einer katalytischen Beschichtung versehen ist. Mittels dieser katalytischen Beschichtung ist es möglich, aus dem Brennraum stammende Ablagerungen, welche sich auf das Dichtungselement niederschlagen, zu vermeiden oder zumindest gering zu halten sowie eine einfache Befreiung des Dichtungselements von solchen Ablagerungen zu realisieren.
  • Der Erfindung liegt nämlich die Erkenntnis zugrunde, dass das Dichtungselement üblicherweise mit zunehmender Betriebs- und Lebensdauer der Verbrennungskraftmaschine des Brennraumdrucksensors mit Ablagerungen, die beispielsweise aus in dem Brennraum stattfindenden Verbrennungen resultieren, zumindest teilweise zugesetzt wird. Bei diesen Ablagerungen kann es sich um Ruß handeln, der bei einer Verbrennung von Kraftstoff in dem Brennraum, insbesondere bei Dieselmotoren, entsteht. Ferner kann es sich bei den Ablagerungen um Ölkohle handeln, die sich auf dem Dichtungselement niederschlägt.
  • Dieses Zusetzen des Dichtungselements mit Ablagerungen wird zusammenfassend auch als „Versottung” bezeichnet. Durch diese Versottung bildet sich eine Ablagerungsschicht auf dem Dichtungselement. Es wurde gefunden, dass diese Ablagerungsschicht beziehungsweise Versottung Bewegungen des Dichtungselements behindern kann, wobei das Dichtungselement diese Bewegungen durchführt beziehungsweise durchführen muss, um die Bewegung des Übertragungselements relativ zu dem Gehäuseteil zuzulassen und um dadurch eine präzise Erfassung des Brennraumdrucks zu ermöglichen. Wird also die Bewegungsfähigkeit des Dichtungselements durch die Versottung beeinträchtigt, so geht damit auch eine Beeinträchtigung der Bewegbarkeit des Übertragungselements relativ zu dem Gehäuseteil einher.
  • Dadurch wird die Erfassung des Brennraumdrucks beeinträchtigt, so dass die Erfassung des Brennraumdrucks mit zunehmender Betriebsdauer und Lebensdauer unpräziser wird. Dies ist der Fall, da durch die Behinderung der Bewegung des Dichtungselements eine Kraftübertragung auf das Erfassungselement des Drucksensors beeinträchtigt wird. In der Folge kann es üblicherweise zu Messverfälschungen bis hin zum kompletten Ausfall des Brennraumdrucksensors beziehungsweise eines von dem Drucksensor bereitzustellenden und den im Brennraum herrschenden Druck charakterisierenden Signals kommen.
  • Da nun mittels der katalytischen Beschichtung die Versottung des Dichtungselements vermieden oder zumindest gering gehalten sowie auf einfache Weise von dem Dichtungselement entfernt werden kann, kann eine übermäßige Beeinträchtigung der Bewegbarkeit des Dichtungselements und somit des Übertragungselements vermieden werden. Somit kann auch eine Beeinträchtigung der Erfassung des Drucks vermieden werden. Das vom Brennraumdrucksensor bereitzustellende Signal wird somit robuster und es kann eine vorteilhafte Langzeitstabilität realisiert werden. Durch das Versehen des Dichtungselements mit der katalytischen Beschichtung können zudem konstruktive Änderungen des Brennraumdrucksensors sowie konstruktive Änderungen von den Brennraumdrucksensor umgebenden Bauteilen der Verbrennungskraftmaschine vermieden werden, so dass die katalytische Beschichtung eine einfache und kostengünstige Möglichkeit darstellt, eine dauerhafte präzise Erfassung des Drucks im Brennraum zu realisieren.
  • Durch das Versehen des Dichtungselements mit der katalytischen Beschichtung reichen beispielsweise bereits geringe Temperaturen aus, um das Dichtungselement von Versottung zu befreien. Zu einer solchen, das Dichtungselement zumindest teilweise von Versottung befreienden Temperatureinwirkung auf das Dichtungselement kann es bei einem gefeuerten Betrieb der Verbrennungskraftmaschine kommen, in welchem Verbrennungen im Brennraum stattfinden. Durch das Versehen des Dichtungselements mit der katalytischen Beschichtung reichen die im Brennraum entstehenden und auf das Dichtungselement einwirkenden Temperaturen aus, um das Dichtungselement von Versottung zu befreien, das heißt freizubrennen beziehungsweise die Versottung abzubrennen. Gesonderte, beispielsweise innermotorische und somit kraftstoffaufwändige Maßnahmen zum Freibrennen des Dichtungselements können somit vermieden werden.
  • Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die katalytische Beschichtung wenigstens ein Edelmetall, insbesondere Platin und/oder Rhodium und/oder Palladium und/oder Iridium aufweist. Hierdurch kann die Versottung bereits bei besonders geringen Temperaturen abgebrannt werden.
  • Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das Übertragungselement als Glühstift einer Glühkerze des Brennraumdrucksensors ausgebildet ist. Mit anderen Worten ist die Glühkerze in den Brennraumdrucksensor integriert. Dadurch lässt sich mittels des Brennraumdrucksensors auch ein Vorheizen des Brennraums realisieren, so dass beispielsweise die als Dieselmotor ausgebildete Verbrennungskraftmaschine auch bei kalten Umgebungstemperaturen problemlos gestartet werden kann. Darüber hinaus ist es möglich, mittels des Glühstifts, an dem das Dichtungselement abgestützt ist, das Dichtungselement zu erwärmen beziehungsweise zu beheizen. Da das Dichtungselement nun mit einer katalytischen Beschichtung versehen ist, reicht diese Beheizung des Dichtungselements gegebenenfalls in Kombination mit einer aus dem Brennraum auf das Dichtungselement wirkenden Erwärmung aus, um das Dichtungselement zumindest teilweise von der Versottung zu befreien. Hierdurch lässt sich eine besonders präzise Erfassung des im Brennraum herrschenden Drucks auch über eine besonders hohe Lebens- und Betriebsdauer des Brennraumdrucksensors realisieren.
  • Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das Dichtungselement aus einem metallischen Werkstoff gebildet ist. Hierdurch kann das Dichtungselement besonders vorteilhaft mit der katalytischen Beschichtung versehen werden. Darüber hinaus kann eine besonders hohe Robustheit des Dichtungselements geschaffen werden, so dass der Brennraumdruck auch über eine hohe Lebensdauer hinweg präzise erfasst werden kann.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Dichtungselement durch Tiefziehen hergestellt. Mit anderen Worten ist das Dichtungselement als Tiefziehbauteil hergestellt. Hierdurch kann eine besonders präzise Erfassung des Drucks realisiert werden. Darüber hinaus kann dadurch das Dichtungselement besonders zeit- und kostengünstig hergestellt werden.
  • Zur Realisierung einer besonders vorteilhaften Abdichtung des Übertragungselements gegen das Gehäuseteil ist es bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass das Dichtungselement als Faltenbalg ausgebildet ist. infolge dieser vorteilhaften Abdichtung kann der Brennraumdruck besonders präzise erfasst werden.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Übertragungselement durch Pulverspritzgießen hergestellt. Hierdurch können komplexe Geometrien des Übertragungselements auf einfache, zeit- und kostengünstige Weise dargestellt werden. In der Folge ist eine besonders präzise und definierte Erfassung des Brennraumdrucks realisierbar.
  • Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das Übertragungselement einstückig mit dem Gehäuseteil ausgebildet ist. Hierdurch lässt sich die Teileanzahl des Brennraumdrucksensors gering halten. Darüber hinaus führt diese einstückige Ausgestaltung zu einer einfachen Montage des Brennraumdrucksensors sowie zu einer präzisen Erfassung des Brennraumdrucks.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Die Zeichnung zeigt in:
  • 1 eine schematische Seitenansicht eines Brennraumdrucksensors gemäß einer ersten Ausführungsform zum Erfassen eines in einem Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine herrschenden Drucks, mit wenigstens einem Gehäuseteil, mit wenigstens einem relativ zu dem Gehäuseteil translatorisch bewegbaren Übertragungselement und mit wenigstens einem Dichtungselement, welches am Übertragungselement und am Gehäuseteil abgestützt ist, wobei das Dichtungselement zumindest teilweise mit wenigstens einer katalytischen Beschichtung versehen ist;
  • 2 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht des Brennraumdrucksensors gemäß der ersten Ausführungsform;
  • 3 ausschnittsweise eine weitere schematische Längsschnittansicht des Brennraumdrucksensors gemäß der ersten Ausführungsform; und
  • 4 eine schematische Längsschnittansicht des Brennraumdrucksensors gemäß einer zweiten Ausführungsform.
  • In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht einen Brennraumdrucksensor 10 zum Erfassen eines in einem Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine herrschenden Drucks. Dieser Druck wird üblicherweise auch als Brennraumdruck bezeichnet.
  • Die Verbrennungskraftmaschine ist beispielsweise als Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine ausgebildet, wobei der Brennraum als Zylinder ausgebildet ist. In dem Zylinder ist ein Kolben translatorisch bewegbar aufgenommen. Durch translatorisches Bewegen des Kolbens relativ zu dem Zylinder kann ein im Brennraum aufgenommenes Gas verdichtet werden, wodurch ein Druckanstieg im Brennraum bewirkt wird.
  • Im Rahmen eines gefeuerten Betriebs der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine werden Luft und flüssiger Kraftstoff in den Brennraum eingebracht, so dass im Brennraum (Zylinder) ein Kraftstoff-Luft-Gemisch entsteht. Dieses Kraftstoff-Luft-Gemisch wird beispielsweise durch Selbstzündung oder Fremdzündung gezündet, so dass das Kraftstoff-Luft-Gemisch verbrennt. Durch diese Verbrennung entstehen Verbrennungsgase, welche sich ausdehnen, wodurch ebenfalls ein Druckanstieg im Zylinder bewirkt wird.
  • Der Zylinder wird zumindest überwiegend durch ein Zylindergehäuse der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine begrenzt. Ein Dach des Zylinders, das heißt ein sogenanntes Brennraumdach, wird durch einen Zylinderkopf der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine gebildet, wobei der Zylinder nach oben hin durch das Brennraumdach begrenzt wird. Der Zylinderkopf ist mit dem Zylindergehäuse verbunden.
  • Der Brennraumdrucksensor 10 wird zumindest teilweise in einer korrespondierenden Aufnahme des Zylinderkopfes angeordnet und mit dem Zylinderkopf verschraubt. Hierzu weist die Aufnahme ein Innengewinde auf, wobei ein im Ganzen mit 12 bezeichnetes Gehäuse des Brennraumdrucksensors 10 ein mit dem Innengewinde korrespondierendes Außengewinde 14 aufweist. Durch Verschrauben des Außengewindes 14 mit dem korrespondierenden Innengewinde der Aufnahme kann der Brennraumdrucksensor 10 am Zylinderkopf befestigt werden.
  • 1 bis 3 zeigen den Brennraumdrucksensor 10 gemäß einer ersten Ausführungsform. Aus 2 ist erkennbar, dass durch das Gehäuse 12 ein Aufnahmeraum 16 begrenzt ist. Im Aufnahmeraum 16 ist eine Erfassungselektronik 18 des Brennraumdrucksensors 10 aufgenommen. Mittels dieser Erfassungselektronik 18, welche wenigstens ein Erfassungselement umfasst, wird der im Zylinder herrschende Druck, das heißt der Brennraumdruck, erfasst. Ferner wird mittels der Erfassungselektronik 18 ein den erfassten Druck charakterisierendes Signal bereitgestellt. Dieses Signal wird an eine Steuereinrichtung, beispielsweise ein Steuergerät, der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine übertragen, wobei das Steuergerät das Signal empfängt. In Abhängigkeit von dem Signal kann das Steuergerät beispielsweise einen Injektor zum Einbringen des flüssigen Kraftstoffs in den Zylinder ansteuern, so dass eine in den Zylinder einzubringende Menge des flüssigen Kraftstoffs in Abhängigkeit von dem von dem Brennraumdrucksensor 10 bereitgestellten Signal eingestellt wird. Der Brennraumdrucksensor 10 ermöglicht somit infolge der Erfassung des Brennraumdrucks eine besonders vorteilhafte Verbrennungsregelung, so dass sich ein kraftstoffverbrauchs- und emissionsarmer Betrieb der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine realisieren lässt.
  • Aus 2 und 3 ist erkennbar, dass das Gehäuse 12 ein erstes Gehäuseteil 20 sowie ein zweites Gehäuseteil 22 umfasst. Das zweite Gehäuseteil 22 ist mit dem ersten Gehäuseteil 20 verbunden. Das zweite Gehäuseteil 22 ist durch Pulverspritzgießen gebildet. Das Pulverspritzgießen wird auch als MIM (Metal Injection Molding) bezeichnet. Der Brennraumdrucksensor 10 umfasst einen Stützring 24, welcher aus einem metallischen Werkstoff gebildet ist. Die Gehäuseteile 20, 22 sind beispielsweise über den Stützring 24 miteinander verbunden.
  • Der Brennraumdrucksensor 10 weist darüber hinaus eine in einem Teilbereich konusförmige Kappe 26 auf, die mit dem aus einem metallischen Werkstoff gebildeten Gehäuseteil 22 verbunden, beispielsweise verschweißt ist.
  • Aus 3 ist ferner erkennbar, dass der Brennraumdrucksensor 10 ein Übertragungselement 28 umfasst, welches zumindest überwiegend stiftförmig ausgebildet ist. Wie in 3 durch einen Richtungspfeil angedeutet ist, ist das Übertragungselement 28 relativ zu dem Gehäuseteil 22 translatorisch und vorliegend in Längserstreckungsrichtung des Brennraumdrucksensors 10 bewegbar. Aus 3 ist ferner erkennbar, dass das Übertragungselement 28 einstückig mit dem Gehäuseteil 22 ausgebildet ist. Mit anderen Worten sind das Gehäuseteil 22 und das Übertragungselement 38 durch ein einstückiges Bauteil gebildet. Somit ist auch das Übertragungselement 28 durch Pulverspritzgießen und aus einem metallischen Werkstoff gebildet. Das Übertragungselement 28 dient dazu, den im Zylinder herrschenden Druck (Brennraumdruck) auf das Erfassungselement beziehungsweise an die Erfassungselektronik 18 zu übertragen. Somit ist auch das Übertragungselement 28 ein Erfassungselement, welches zum Erfassen des Brennraumdrucks verwendet wird.
  • Der Brennraumdrucksensor 10 umfasst darüber hinaus ein Dichtungselement 30 in Form einer Membran, welche aus einem metallischen Werkstoff und durch Tiefziehen gebildet ist. Die Membran (Dichtungselement 30) dient dabei zum Abdichten des Übertragungselements 28 gegen das Gehäuseteil 22. Hierzu ist die Membran (Dichtungselement 30) einerseits am Übertragungselement 28 und andererseits am Gehäuseteil 22 abgestützt. Vorliegend ist die Membran einerseits mit dem Übertragungselement 28 und andererseits mit dem Gehäuseteil 22 verbunden.
  • Vorliegend ist die Membran (Dichtungselement 30) sowohl mit dem Übertragungselement 28 als auch mit dem Gehäuseteil 22 verschweißt.
  • Aus 3 ist erkennbar, dass das Gehäuseteil 22 und das Übertragungselement 28 zwar einstückig miteinander ausgebildet sind, jedoch erstreckt sich in einem überwiegenden Teilbereich zwischen dem Gehäuseteil 22 und dem Übertragungselement 28 ein Freiraum in Form eines Ringkanals 32 um das Übertragungselement 28 herum. Durch diese Ausgestaltung ist eine solche Steifigkeit des einstückigen, das Gehäuseteil 22 und das Übertragungselement 28 bildenden Bauteils geschaffen, dass sich das Übertragungselement 28 relativ zu dem Gehäuseteil 22 translatorisch bewegen kann, wobei sich das einstückige Bauteil elastisch verformt.
  • Die Membran (Dichtungselement 30) kann sich dabei zumindest teilweise mit dem Übertragungselement 28 mitbewegen und dadurch die Bewegung des Übertragungselements 28 relativ zum Gehäuseteil 22 zulassen.
  • Aus den im Zylinder stattfindenden Verbrennungen können Ablagerungen entstehen, die sich an der Membran niederschlagen und zu einer sogenannten Versottung der Membran führen können. Um nun eine solche Versottung zu vermeiden oder zumindest gering zu halten sowie eine einfache Befreiung der Membran von einer solchen Versottung zu realisieren, ist die Membran (Dichtungselement 30) zumindest teilweise mit einer katalytischen Beschichtung versehen. Diese katalytische Beschichtung kann wenigstens ein Edelmetall, beispielsweise Platin, Rhodium, Palladium, Iridium und/oder dergleichen umfassen. Mittels einer solchen katalytischen Beschichtung wird eine sogenannte Abbrenntemperatur, ab welcher die Membran durch eine Temperatureinwirkung von der Versottung befreit werden kann, im Vergleich zu der Membran ohne Beschichtung abgesenkt, so dass beispielsweise Ruß und/oder andere kohlenstoffhaltige und sich auf der Membran niederschlagende Bestandteile wie beispielsweise Ölkohle bereits durch eine geringe, auf die Membran wirkende Temperatureinwirkung von der Membran entfernt werden können. Zu einer solchen Temperatureinwirkung kann es beispielsweise in bestimmten Betriebszuständen der Verbrennungskraftmaschine kommen.
  • Dadurch, dass die Versottung der Membran vermieden oder zumindest gering gehalten und/oder auf einfache Weise entfernt werden kann, kann eine durch die Versottung bewirkte Beeinträchtigung der Bewegbarkeit der Membran und des Übertragungselements 28 relativ zum Gehäuseteil 22 vermieden werden, so dass eine besonders präzise Erfassung des Brennraumdrucks auch bei einer besonders hohen Betriebs- und Lebensdauer des Brennraumdrucksensors 10 gewährleistet werden kann.
  • 4 zeigt den Brennraumdrucksensor 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Bei der zweiten Ausführungsform ist eine Glühkerze in den Brennraumdrucksensor 10 integriert. Die Glühkerze umfasst einen Glühstift, mittels welchem der Zylinder vorgeheizt werden kann. Dadurch kann die beispielsweise als Dieselmotor ausgebildete Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine auch bei besonders geringen Umgebungstemperaturen problemlos gestartet werden.
  • Dieser Glühstift stellt bei der zweiten Ausführungsform das Übertragungselement 28 dar. Mit anderen Worten ist das Übertragungselement 28 durch den Glühstift gebildet, so dass ist der Glühstift (Übertragungselement 28) relativ zu dem Gehäuseteil 22 translatorisch bewegbar ist und dazu dient, den im Zylinder herrschenden Druck auf das Erfassungselement der Erfassungselektronik 18 zu übertragen. Der Brennraumdruck wirkt beispielsweise zumindest mittelbar auf eine Stirnseite 34 des Übertragungselements 28, so dass der Brennraumdruck über diese Stirnseite 34 auf das Erfassungselement übertragen werden kann.
  • Auch bei der zweiten Ausführungsform ist ein Dichtungselement 30 vorgesehen, mittels welchem das Übertragungselement 28 gegen das Gehäuseteil 22 abgedichtet ist. Bei der zweiten Ausführungsform ist das Dichtungselement 30 als Faltenbalg ausgebildet, so dass sich das Dichtungselement 30 besonders gut mit dem Glühstift (Übertragungselement 28) mitbewegen und bei diesen Bewegungen längen und verkürzen kann. Auch bei der zweiten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass das Dichtungselement 30 zumindest teilweise mit einer katalytischen Beschichtung versehen ist, um dadurch die Versottung des Dichtungselements 30 zu vermeiden oder zumindest gering zu halten und eine besonders einfache Befreiung des Dichtungselements 30 von Versottung zu ermöglichen.
  • Um das Dichtungselement 30 von einer solchen Versottung zu befreien, wird die Versottung beispielsweise abgebrannt. Zum Abbrennen reichen aufgrund der katalytischen Beschichtung bereits geringe und im Betrieb der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine entstehende Temperaturen aus. Dadurch kann eine dauerhafte und besonders präzise Erfassung des Brennraumdrucks gewährleistet werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Brennraumdrucksensor
    12
    Gehäuse
    14
    Außengewinde
    16
    Aufnahmeraum
    18
    Erfassungselektronik
    20
    erstes Gehäuseteil
    22
    zweites Gehäuseteil
    24
    Stützring
    26
    Kappe
    28
    Übertragungselement
    30
    Dichtungselement
    32
    Ringkanal
    34
    Stirnseite
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102004045383 A1 [0006]

Claims (8)

  1. Brennraumdrucksensor (10) zum Erfassen eines Drucks in einem Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine, mit wenigstens einem Gehäuseteil (22), mit wenigstens einem relativ zu dem Gehäuseteil (22) translatorisch bewegbaren Übertragungselement (28) zum Übertragen des in dem Brennraum herrschenden Drucks auf zumindest ein Erfassungselement des Brennraumdrucksensors (10) und mit wenigstens einem Dichtungselement (30), welches am Übertragungselement (28) und am Gehäuseteil (22) abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (30) zumindest teilweise mit wenigstens einer katalytischen Beschichtung versehen ist.
  2. Brennraumdrucksensor (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die katalytische Beschichtung wenigstens ein Edelmetall, insbesondere Platin und/oder Rhodium und/oder Palladium und/oder Iridium, aufweist.
  3. Brennraumdrucksensor (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungselement (28) als Glühstift einer Glühkerze des Brennraumdrucksensors (10) ausgebildet ist.
  4. Brennraumdrucksensor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (30) aus einem metallischen Werkstoff gebildet ist.
  5. Brennraumdrucksensor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (30) durch Tiefziehen hergestellt ist.
  6. Brennraumdrucksensor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (30) als Faltenbalg ausgebildet ist.
  7. Brennraumdrucksensor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungselement (28) durch Pulverspritzgießen hergestellt ist.
  8. Brennraumdrucksensor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungselement (28) einstückig mit dem Gehäuseteil (22) ausgebildet ist.
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EP3456947A1 (de) * 2017-09-13 2019-03-20 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum betreiben eines verbrennungsmotors sowie verbrennungsmotor

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