-
Technisches Gebiet
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sonde für die optische Messung, um Licht, das bei einer Verbrennung entsteht, zu einer Vorrichtung zu führen, sowie eine damit versehene optische Messvorrichtung, und betrifft insbesondere eine Sonde für die optische Messung mit eingebauter Zündkerze, die einen Zündteil aufweist, um durch eine Funkenentladung zwischen Elektroden eine Zündung vorzunehmen, sowie eine damit versehene optische Messvorrichtung.
-
Allgemeiner Stand der Technik
-
Bei der Bewertung des Verbrennungszustands in der Verbrennungskammer eines Verbrennungsmotors zum Beispiel eines Kraftfahrzeugs wird eine Messung unter Verwendung einer Sonde für die optische Messung, die das bei der Verbrennung entstehende Licht zu einem Instrument führt, vorgenommen (siehe zum Beispiel die nachstehend angeführten Patentliteraturbeispiele 1 und 2). Als ein Beispiel für eine solche Sonde für die optische Messung ist eine Sonde für die optische Messung mit eingebauter Zündkerze, die einen Zündteil aufweist, um durch eine Funkenentladung zwischen Elektroden eine Zündung vorzunehmen, bekannt (siehe zum Beispiel das nachstehende Patentliteraturbeispiel 3).
-
Wie in 1 des Patentliteraturbeispiels 3 offenbart, wird bei der Sonde für die optische Messung mit eingebauter Zündkerze ein Lichtempfangsteil, der durch ein optisches Element oder dergleichen gebildet ist, zusammen mit dem Zündteil durch einen Zündkerzenhauptkörper (Isolatorteil) gehalten. Das Licht bei der Verbrennung, die durch eine Funkenentladung des Zündteils in der Verbrennungskammer entsteht, strahlt in eine Einstrahlungsfläche des Lichtempfangsteils ein und wird über einen Lichtleitkörper wie zum Beispiel eine optische Faser zu einem Instrument geführt.
-
Da die äußere Form des Zündkerzenhauptkörpers auf Standards beruhenden gestalterischen Beschränkungen unterliegt, ist keine Ausführung mit einer allzu großen äußeren Form möglich. Daher müssen der Lichtempfangsteil und der Zündteil dann, wenn der Lichtempfangsteil und der Zündteil durch den Hauptkörper einstückig gehalten werden, wie beispielweise in 1 des Patentliteraturbeispiels 3 gezeigt in einem vergleichsweise dicht aneinander befindlichen Zustand angeordnet gehalten werden.
-
Literatur zum Stand der Technik
-
Patentliteratur
-
- Patentliteraturbeispiel 1: Patentoffenlegungsschrift 2012-118080
- Patentliteraturbeispiel 2: Patentoffenlegungsschrift 2011-241753
- Patentliteraturbeispiel 3: Patentoffenlegungsschrift 2006-292524
-
Kurzdarstellung der Erfindung
-
Aufgabe, die die Erfindung lösen soll
-
Bei dem Beispiel von 1 des obigen Patentliteraturbeispiels 3 ist der Lichtempfangsteil so an dem Zündkerzenhauptkörper angebracht, dass die Einstrahlungsfläche des Lichtempfangsteils in Bezug auf die Endfläche des Zündkerzenhauptkörpers glatt zum Anliegen kommt. Der Zündteil ist so angebracht, dass er von der Endfläche des Zündkerzenhauptkörpers vorspringt. Daher besteht die Gefahr, dass das Entladungslicht von dem Zündteil in die Einstrahlungsfläche des Lichtempfangsteils einstrahlt und über den Lichtleitkörper zu dem Instrument geführt wird.
-
Das heißt, es besteht die Gefahr, dass nicht nur das Verbrennungslicht in der Verbrennungskammer, das den Gegenstand der Messung darstellt, sondern auch das Entladungslicht von dem Zündteil in den Lichtempfangsteil einstrahlt und die empfangene Lichtstärke dieses Entladungslichts zu dem Messwert addiert wird. In diesem Fall besteht das Problem, dass nur das Verbrennungslicht in der Verbrennungskammer, das den Gegenstand der Messung darstellt, nicht genau gemessen werden kann.
-
Wenn die Einstrahlungsfläche des Lichtempfangsteils zu dem Inneren der Verbrennungskammer eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs gewandt ist, gelangen Ruß, Motoröl und dergleichen, die bei der Verbrennung im Inneren der Verbrennungskammer schweben, mit der Einstrahlungsfläche des Lichtempfangsteils in Kontakt. Daher haften Verschmutzungen, die Ruß, Motoröl und dergleichen enthalten, an der Einstrahlungsfläche des Lichtempfangsteils an und besteht die Gefahr, dass diese Anhaftungen einen Einfluss auf den Messwert ausüben.
-
Nun kann eine regelmäßige Wartung wie etwa ein Wegwischen der Verschmutzungen, die an der Einstrahlungsfläche des Lichtempfangsteils anhaften, erfolgen, doch wenn die Mühen für die ausführende Person bedacht werden, ist ein Aufbau erwünscht, bei dem eine solche Wartung leicht vorgenommen werden kann.
-
Die vorliegende Erfindung erfolgte angesichts der obigen Umstände und hat die Aufgabe, eine Sonde für die optische Messung mit eingebauter Zündkerze, sowie eine damit versehene optische Messvorrichtung bereitzustellen, wodurch genauere Messwerte erhalten werden können. Außerdem hat die vorliegende Erfindung die Aufgabe, eine Sonde für die optische Messung mit eingebauter Zündkerze, sowie eine damit versehene optische Messvorrichtung bereitzustellen, bei der die Wartung leicht vorgenommen werden kann.
-
Mittel zur Lösung der Aufgabe
-
Die Sonde für die optische Messung mit eingebauter Zündkerze nach der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Zündteil zur Vornahme einer Zündung durch eine Funkenentladung zwischen Elektroden; einen Lichtempfangsteil, der ein optisches Fenster, in das das bei der Verbrennung entstehende Licht einstrahlt, und einen lichtblockierenden Halter, in dessen Endabschnitt das optische Fenster aufgenommen ist, aufweist und das durch das optische Fenster verlaufene Licht innerhalb seines Blickfelds empfängt; und einen Zündkerzenhauptkörper, der den Zündteil und den Lichtempfangsteil jeweils so in einem vorspringenden Zustand nebeneinander hält, dass die Endfläche des Halters an einer solchen Stelle angeordnet ist, dass das Entladungslicht von dem Zündteil nicht in das Blickfeld des Lichtempfangsteils gelangt, umfasst.
-
Gemäß dieser Gestaltung wird der Lichtempfangsteil in einem von dem Zündkerzenhauptkörper vorspringenden Zustand gehalten und kann die Einstrahlung des Entladungslichts von dem Zündteil durch den Halter des Lichtempfangsteils beschränkt werden. Das heißt, durch die Anordnung der Endfläche des Halters an einer solchen Stelle, dass das Entladungslicht von dem Zündteil nicht in das Blickfeld des Lichtempfangsteils gelangt, wird verhindert, dass eine empfangene Lichtstärke des Entladungslichts von dem Zündteil zu dem Messwert addiert wird, und kann nur das bei der Verbrennung entstehende Licht gemessen werden, weshalb ein genauerer Messwert erhalten werden kann.
-
Es ist möglich, dass der Halter zylinderförmig ausgeführt ist, an einem seiner Endabschnitte eine Aussparung mit einem Innendurchmesser, der dem Außendurchmesser des optischen Fensters entspricht, gebildet ist, und das optische Fenster in dieser Aussparung untergebracht ist.
-
Es ist möglich, dass die Einstrahlungsfläche des optischen Fensters von der Endfläche des Halters vorspringt.
-
Da der Lichtempfangsteil gemäß dieser Gestaltung in einem von dem Zündkerzenhauptkörper vorspringenden Zustand gehalten wird und ferner die Einstrahlungsfläche des optischen Fensters von der Endfläche des Halters vorspringt, können an der Einstrahlungsfläche anhaftende Verschmutzungen leicht weggewischt werden. Folglich kann die Wartung leicht vorgenommen werden.
-
Da somit auch dann, wenn die Einstrahlungsfläche des optischen Fensters von der Endfläche des Halters vorspringt, durch die Position der Endfläche des Halters eine Beschränkung des Blickfelds der Einstrahlungsfläche vorgenommen werden kann, kann die Einstrahlung des Entladungslichts von dem Zündteil gut beschränkt werden und kann ein genauerer Messwert erhalten werden.
-
Außerdem ist es möglich, dass für den Zündteil eine Mittelelektrode und seitlich von der Mittelelektrode eine Seitenelektrode, die L-förmig von der Endfläche des Zündkerzenhauptkörpers vorspringt, bereitgestellt sind und der Lichtempfangsteil an einer solchen Stelle ausgebildet ist, dass der Raum zwischen dem Lichtempfangsteil und der Mittelelektrode nicht durch die Seitenelektrode unterbrochen wird.
-
Die optische Messvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Sonde für die optische Messung mit eingebauter Zündkerze, und einen Detektor zur Feststellung des von der Sonde für die optische Messung mit eingebauter Zündkerze geleiteten Lichts umfasst.
-
Die optische Messvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist ferner dadurch gekennzeichnet, dass die Sonde für die optische Messung mit eingebauter Zündkerze so an dem Zylinderkopf eines Verbrennungsmotors angebracht ist, dass sie zu dem Inneren einer Verbrennungskammer, die den Gegenstand der Messung darstellt, gewandt ist.
-
Es ist möglich, dass die Sonde für die optische Messung mit eingebauter Zündkerze in einem Öffnungsbereich ausgebildet ist, der in Bezug auf eine in dem Zylinderkopf ausgebildete Aufnahmekammer für Ventilsteuerungs-Kopplungselemente über die Zylindermitte hinweg an der entgegengesetzten Seite gebildet ist.
-
Resultat der Erfindung
-
Da durch die vorliegende Erfindung verhindert wird, dass die empfangene Lichtstärke des Entladungslichts von dem Zündteil zu dem Messwert addiert wird, und nur das bei der Verbrennung entstehende Licht gemessen werden kann, kann ein genauerer Messwert erhalten werden. Wenn die Einstrahlungsfläche des optischen Fensters von der Endfläche des Halters vorspringt, können Verschmutzungen, die an dieser Einstrahlungsfläche anhaften, leicht weggewischt werden, wodurch die Wartung leicht vorgenommen werden kann.
-
Kurzerklärung der Zeichnungen
-
1 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für den Aufbau einer optischen Messvorrichtung, die mit einer Sonde für die optische Messung mit eingebauter Zündkerze nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung versehen ist, zeigt.
-
2 ist eine Schnittansicht, die ein Beispiel für den Aufbau des Lichtempfangsteils zeigt.
-
3 ist eine schematische Ansicht zur Erklärung des Anordnungszustands des Zündteils und des Lichtempfangsteils.
-
4 ist eine Ansicht zur Erklärung der Anbringungsstelle der Sonde für die optische Messung mit eingebauter Zündkerze an einem Zylinderkopf.
-
Ausführungsformen der Erfindung
-
1 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für den Aufbau einer optischen Messvorrichtung, die mit einer Sonde 1 für die optische Messung mit eingebauter Zündkerze nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung versehen ist, zeigt. In 1 ist der konkrete Aufbau der Sonde 1 für die optische Messung mit eingebauter Zündkerze durch eine schematische Seitenansicht gezeigt und der weitere Aufbau in Form eines Blockdiagramms gezeigt.
-
Die Sonde 1 für die optische Messung mit eingebauter Zündkerze nach der vorliegenden Ausführungsform dient dazu, in einer Hochtemperaturumgebung entstehendes Licht zu einem Instrument zu führen, und wird zum Beispiel zu der Verbrennungskammer des Verbrennungsmotors von Kraftfahrzeugen oder Motorrädern und dergleichen gewandt eingerichtet und bei der Bewertung des Verbrennungszustand in dieser Verbrennungskammer oder dergleichen verwendet. Die oben genannte ”Hochtemperaturumgebung” ist zum Beispiel eine Umgebung mit zum Beispiel wenigstens 300°C, und die Sonde 1 für die optische Messung mit eingebauter Zündkerze nach der vorliegenden Ausführungsform verfügt über Wärmebeständigkeit in einer Umgebung von zum Beispiel wenigstens 300°C, und verfügt noch besser über Wärmebeständigkeit in einer Umgebung von wenigstens 800°C. Hier bedeutet ”Wärmebeständigkeit” den Umstand, dass sich die optischen Eigenschaften auch bei einer Verwendung in einer wie oben angeführten Hochtemperaturumgebung nicht verändern.
-
Diese Sonde 1 für die optische Messung mit eingebauter Zündkerze ist so ausgeführt, dass ein Zündteil 2 und ein Lichtempfangsteil 3 durch einen Zündkerzenhauptkörper 4 einstückig gehalten werden. Das durch den Lichtempfangsteil 3 empfangene Licht wird über eine optische Faser 5, die ein Beispiel für einen Lichtleitkörper darstellt, zu einem Spektroskop 6 geführt, und das durch das Spektroskop 6 zerlegte Licht wird durch einen Detektor 7 festgestellt. Für den obigen Lichtleitkörper genügt ein Aufbau, der Licht zu dem Instrument führen kann, er ist nicht auf die optische Faser 5 beschränkt.
-
Für den Zündteil 2 sind eine Mittelelektrode 21, die geradlinig von einer Endfläche 41 des Zündkerzenhauptkörpers 4 vorspringt, und eine Seitenelektrode 22, die seitlich von der Mittelelektrode 21 L-förmig von der Endfläche 41 des Zündkerzenhauptkörpers 4 vorspringt, bereitgestellt. Die Mittelelektrode 21 springt entlang einer Achsenlinie L1, die in der Längsrichtung des Zündkerzenhauptkörpers 4 verläuft, von der Endfläche 41 vor. Der Lichtempfangsteil 3 ist an einer solchen Stelle ausgebildet, dass der Raum zwischen dem Lichtempfangsteil 3 und der Mittelelektrode 21 nicht durch die Seitenelektrode 22 unterbrochen wird.
-
Bei einer allgemeinen Zündkerze verläuft die Mittelelektrode 21 entlang der Mittelachsenlinie des Zündkerzenhauptkörpers 4, doch bei der Sonde 1 für die optische Messung mit eingebauter Zündkerze nach der vorliegenden Ausführungsform erstreckt sich die Mittelelektrode 21 entlang einer Achsenlinie L1, die in Bezug auf die Mittelachsenlinie des Zündkerzenhauptkörpers 4 parallel verschoben ist, um den Platz für das einstückige Halten des Lichtempfangsteils 3 zusammen mit dem Zündteil 2 durch den Zündkerzenhauptkörper 4 sicherzustellen.
-
Die Seitenelektrode 22 ist so ausgeführt, dass ihr Spitzenende nach einem Verlauf entlang der Richtung der Achsenlinie L1 von der Endfläche 41 des Zündkerzenhauptkörpers 4 in Bezug auf die Zeichnungsfläche zu dem Betrachter hin gebogen ist und L-förmig vorspringt, und dieses Spitzenende daher dem Spitzenende der Mittelelektrode 21 in der Richtung der Achsenlinie L1 mit einem bestimmten Abstand gegenüberliegt. Dieser Abstand, der entlang der Richtung der Achsenlinie L1 zwischen dem Spitzenende der Seitenelektrode 22 und der Mittelelektrode 21 gebildet ist, ist der sogenannte Elektrodenspalt (Elektrodenabstand), der mit einem Abstand von zum Beispiel etwa 0,5 bis 2 mm ausgeführt ist.
-
Die Seitenelektrode 22 ist eine Erdungselektrode, die einen Erdanschluss bildet; und durch Anlegen einer Hochspannung zwischen sie und die Mittelelektrode 21 wird zwischen den Elektroden eine Funkenentladung erzeugt und kann eine Zündung vorgenommen werden. Durch die Zündung an dem Zündteil 2 wird Kraftstoff in der Verbrennungskammer des Verbrennungsmotors verbrannt, Verbrennungsgas erzeugt und das bei der Verbrennung entstehende Licht durch den Lichtempfangsteil 3 empfangen.
-
2 ist eine Schnittansicht, die ein Beispiel für den Aufbau des Lichtempfangsteils 3 zeigt. Der Lichtempfangsteil 3 umfasst u. a. ein optisches Fenster 31 und einen Halter 32, wobei der Spitzenendabschnitt der optischen Faser 5 an dem Halter 32 angebracht ist. In 2 ist nur der Aufbau der Umgebung des optischen Fensters 31 des Lichtempfangsteils 3 gezeigt.
-
Das optische Fenster 31 ist ein durchsichtiges Element, das zum Beispiel aus Saphir gebildet ist und Licht, das in eine Einstrahlungsfläche 311 einstrahlt, passieren lässt und in das Innere des Halters 32 einbringen kann. Bei diesem Beispiel ist das optische Fenster 31 säulenförmig ausgeführt und so gestaltet, dass das bei der Verbrennung entstehende Licht von der Endfläche des optischen Fensters 31 her einstrahlt. Die Endfläche des optischen Fensters 31 ist zum Beispiel rund ausgeführt und bildet die obige Einstrahlungsfläche 311. Doch das optische Fenster 31 ist nicht auf einen säulenförmigen Aufbau mit einer rund ausgeführten Einstrahlungsfläche 311 beschränkt, das optische Fenster 31 kann auch in anderen verschiedenen Formen ausgeführt werden.
-
Der Halter 32 ist zum Beispiel zylinderförmig ausgeführt, wobei das optische Fenster 31 an einem seiner Endabschnitte untergebracht ist. Konkret ist an einem Endabschnitt des Halters 32 eine Aussparung gebildet, die einen Innendurchmesser aufweist, der dem Außendurchmesser des optischen Fensters 31 entspricht, und ist das optische Fenster 31 in dieser Aussparung untergebracht. Der Zwischenraum zwischen der inneren Umfangsfläche der Aussparung und der äußeren Umfangsfläche des optischen Fensters 31 ist zum Beispiel durch Verlöten oder einen O-Ring abgedichtet, damit das Verbrennungsgas, das bei der Verbrennung entsteht, nicht in das Innere des Halters 32 eindringt.
-
Das optische Fenster 31 ist nicht auf Saphir beschränkt, sondern kann unter Verwendung verschiedener Arten von Materialien wie etwa Quarz, Harz, Si oder Ge gebildet werden. Wenn das optische Fenster 31 zum Beispiel unter Verwendung von Saphir, Quarz oder Harz gebildet wurde, kann UV-Licht gut passieren. Bei einer Bildung des optischen Fensters 31 unter Verwendung von Si oder Ge kann Infrarotlicht gut passieren. Sichtbares Licht kann auch bei einer Bildung des optischen Fensters 31 unter Verwendung anderer Arten von Materialien gut passieren.
-
Wenn das optische Fenster 31 aus Saphir gebildet ist, kann das optische Fenster 31 gut mit dem Halter verlötet werden, wenn der Halter 32 aus Kovar gebildet ist. Doch der Halter 32 ist nicht auf Kovar beschränkt, sondern kann auch aus anderen Metallen wie etwa Edelstahl oder Aluminium gebildet sein oder auch aus anderen Materialien als Metallen gebildet sein. Da im Inneren des Halters 32 der Endabschnitt der optischen Faser untergebracht ist, ist der Halter vorzugsweise aus einem Material gebildet, das über Wärmebeständigkeit verfügt. Bei der Anbringung des optischen Fensters 11 unter Verwendung eines O-Rings an dem Halter 32 werden die Beschränkungen für das Material zur Bildung des Halters 32 verringert. Wenn zum Beispiel ein O-Ring verwendet wird, der aus einem Elastomermaterial wie etwa einem Perfluorelastomer gebildet ist, kann ein aus Quarz gebildetes optisches Fenster 31 gut an einem aus Edelstahl gebildeten Halter 32 angebracht werden.
-
Die optische Faser 5 ist so in dem Halter 32 ausgebildet, dass sie entlang einer Mittelachsenlinie L2 des Halters 32 verläuft, und das optische Fenster 31 ist auf der gleichen Achse wie die optische Faser 5 in einem geringen Abstand davon angeordnet. Dadurch strahlt Licht, das durch das optische Fenster 31 verlaufen ist, in den Endabschnitt der optischen Faser 5 ein und wird es über diese optische Faser 5 zu einem Instrument wie etwa einem Spektroskop 6 geführt. Wie in 1 gezeigt wird der Lichtempfangsteil 3 so an dem Zündkerzenhauptkörper 4 gehalten, dass seine Mittelachsenlinie L2 in Bezug auf die Achsenlinie L1 der Mittelelektrode 21 parallel verläuft, und ist die Einstrahlungsfläche 311 des optischen Fensters 31 so ausgebildet, dass sie von der Endfläche 41 des Zündkerzenhauptkörpers 4 vorspringt.
-
Bei diesem Beispiel springt die Einstrahlungsfläche 311 des optischen Fensters 31 durch die derartige Anbringung des optischen Fensters 31, dass dieses entlang der Mittelachsenlinie L2 ein wenig von der Endfläche 321 des Halters 32 vorragt, von der Endfläche 321 des Halters 32 vor. Es besteht jedoch keine Beschränkung auf einen derartigen Aufbau, zum Beispiel ist auch eine Ausbildung möglich, bei der die Einstrahlungsfläche 311 des optischen Fensters 31 in Bezug auf die Endfläche 321 des Halters 32 bündig ist.
-
3 ist eine schematische Ansicht zur Erklärung des Anordnungszustands des Zündteils 2 und des Lichtempfangsteils 3. Wie in 3 gezeigt weist das an dem Zündteil 2 entstehende Entladungslicht (Zündlicht) 23 eine gewisse Ausbreitung auf und entsteht es in einem derartigen Zustand, dass das Licht zum Beispiel bis zur Außenseite des Zündteils 2 austritt.
-
Der Lichtempfangsteil 3 bei der vorliegenden Ausführungsform kann Licht innerhalb eines Blickfelds 33, das sich von der Einstrahlungsfläche 311 des optischen Fensters 31 entlang der Mittelachsenlinie L2 allmählich ausbreitet, empfangen. Das Blickfeld 33 ist ein Bereich innerhalb eines bestimmten Blickfeldwinkels mit der Mittelachsenlinie L2 als Zentrum, wobei dieser Blickfeldwinkel zum Beispiel auf etwa 15 bis 30° oder noch besser auf etwa 23° eingerichtet ist. Der Blickfeldwinkel des Lichtempfangsteils 3 hängt von der numerischen Apertur (NA) der optischen Faser 5 und der Form des optischen Fensters 31 ab und stimmt dann, wenn die Endfläche des optischen Fensters 31 wie bei der vorliegenden Ausführungsform flach ist, mit dem Blickwinkel der optischen Faser 5 überein. Im Fall der Verwendung einer optischen Faser 5 von CeramOptec beträgt der Blickwinkel der optischen Faser 5 etwa 13,8 bis 64,0°.
-
Der Halter 32 ist ein Element, das zum Beispiel lichtblockierende Eigenschaften aufweist, und so ausgeführt, dass eine Einstrahlung von Licht von der Umfangsfläche des in seinem Endabschnitt untergebrachten optischen Fensters 31 verhindert wird und Licht nur von der Seite der Einstrahlungsfläche 311 her in das optische Fensters 31 einstrahlt. Der Bereich des Blickfelds 33 wird nicht nur durch die Form des optischen Fensters 31, sondern auch durch die Position der Endfläche 321 des Halters 32 verändert.
-
Bei der vorliegenden Ausführungsform werden der Zündteil 2 und der Lichtempfangsteil 3 jeweils so in einem vorspringenden Zustand nebeneinander durch den Zündkerzenhauptkörper 4 gehalten, dass die Endfläche 321 des Halters 32 an einer solchen Position angeordnet ist, dass das Entladungslicht 23 von dem Zündteil 2 nicht in das Blickfeld 33 gelangt. Dadurch wird der Lichtempfangsteil 3 in einem von dem Zündkerzenhauptkörper 4 vorspringenden Zustand gehalten und kann die Einstrahlung des Entladungslichts 23 von dem Zündteil 2 durch den Halter 32 des Lichtempfangsteils 3 beschränkt werden. Das heißt, durch die Anordnung der Endfläche 231 des Halters an einer derartigen Position, dass das Entladungslicht 23 von dem Zündteil 2 nicht in das Blickfeld 33 des Lichtempfangsteils 3 gelangt, wird verhindert, dass eine empfangene Lichtstärke des Entladungslichts 23 von dem Zündteil 2 zu dem Messwert addiert wird, und kann nur das bei der Zündung entstehende Licht gemessen werden, wodurch ein genauerer Messwert erhalten werden kann.
-
Da der Lichtempfangsteil 3 bei der vorliegenden Ausführungsform in einem von dem Zündkerzenhauptkörper 4 vorspringenden Zustand gehalten wird und zudem die Einstrahlungsfläche 311 des optischen Fensters 31 von der Endfläche 321 des Halters 32 vorspringt, können an der Einstrahlungsfläche 311 anhaftende Verschmutzungen leicht weggewischt werden. Folglich kann die Wartung leicht vorgenommen werden.
-
Da auf diese Weise das Blickfeld 33 des Lichteinstrahlungsteils 3 trotz des Vorspringens der Lichteinstrahlungsfläche 311 des Lichtempfangsteils 31 von der Endfläche 32 des Halters 32 durch die Position der Endfläche 321 des Halters 32 beschränkt werden kann, wird die Einstrahlung des Entladungslichts 23 von dem Zündteil 2 gut beschränkt und kann ein genauerer Messwert erhalten werden.
-
4 ist eine Ansicht zur Erklärung der Anbringungsstelle der Sonde 1 für die optische Messung mit eingebauter Zündkerze an einem Zylinderkopf 101. Bei Verbrennungsmotoren 100 von, zum Beispiel, Kraftfahrzeugen oder Motorrädern sind ein Zylinderkopf 101 und eine von einem Zylinderblock und einem Kolben, welche nicht dargestellt sind, umgebene Verbrennungskammer 102 ausgebildet.
-
Die Sonde 1 für die optische Messung mit eingebauter Zündkerze ist zum Beispiel so an dem Zylinderkopf 101 angebracht, dass sie zu dem Inneren der Verbrennungskammer 102, die den Gegenstand der Messung darstellt, gewandt ist. Konkret ist in dem Zylinderkopf 101 eine Aufnahmekammer 111 für Ventilsteuerungs-Kopplungselemente gebildet, die nicht dargestellte Ventilsteuerungs-Kopplungselemente (zum Beispiel eine Steuerkette oder dergleichen) aufnimmt, und ist die Sonde 1 für die optische Messung mit eingebauter Zündkerze so angeordnet, dass sie von einer Öffnung 116, die in Bezug auf die Aufnahmekammer 111 für Ventilsteuerungs-Kopplungselemente über die Zylindermitte hinweg an der entgegengesetzten Seite gebildet ist, zu dem Inneren der Verbrennungskammer 102 gewandt ist.
-
An dem Zylinderkopf 101 sind eine zu der Verbrennungskammer 102 geöffnete und mit einer Ansaugventilöffnung 112 verbundene Ansaugöffnung 113 und eine zu der Verbrennungskammer 102 geöffnete und mit einer Auslassventilöffnung 114 verbundene Auslassöffnung 15 gebildet. Bei diesem Beispiel ist die Öffnung 116, die sich zu der Verbrennungskammer 102 öffnet, in der Nähe der Ansaugventilöffnung 112 und der Auslassventilöffnung 114 in dem Zylinderkopf 101 gebildet, und ist die Sonde 1 für die optische Messung mit eingebauter Zündkerze in dieser Öffnung 116 angebracht. Dadurch kann bei der Bewertung des Verbrennungszustands im Inneren der Verbrennungskammer 102 des Verbrennungsmotors 100 oder dergleichen das in der Verbrennungskammer 102 entstehende Licht über die Sonde 1 für die optische Messung mit eingebauter Zündkerze, die in der Öffnung 116 angebracht ist, zu einem Instrument geführt werden.
-
Die Sonde 1 für die optische Messung mit eingebauter Zündkerze nach der vorliegenden Erfindung ist nicht auf einen Aufbau, der in der Verbrennungskammer 102 des Verbrennungsmotors 100 von, zum Beispiel, Kraftfahrzeugen oder Motorrädern eingerichtet wird, beschränkt, sondern kann auch in verschiedenen anderen Hochtemperaturumgebungen eingerichtet werden und bei einer Verbrennung entstehendes Licht zu einem Instrument führen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Sonde für die optische Messung mit eingebauter Zündkerze
- 2
- Zündteil
- 3
- Lichtempfangsteil
- 4
- Zündkerzenhauptkörper
- 5
- optische Faser
- 6
- Spektroskop
- 7
- Detektor
- 21
- Mittelelektrode
- 22
- Seitenelektrode
- 23
- Entladungslicht
- 31
- optisches Fenster
- 32
- Halter
- 33
- Blickfeld
- 41
- Endfläche
- 100
- Verbrennungsmotor
- 101
- Zylinderkopf
- 102
- Verbrennungskammer
- 111
- Aufnahmekammer für Ventilsteuerungs-Kopplungselemente
- 112
- Ansaugventilöffnung
- 113
- Ansaugöffnung
- 114
- Auslassventilöffnung
- 115
- Auslassöffnung
- 116
- Öffnung
- 311
- Einstrahlungsfläche
- 321
- Endfläche
- L1
- Achsenlinie
- L2
- Mittelachsenlinie
