-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
1. GEBIET DER ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Gassensorbefestigungsaufbau
und insbesondere auf einen Gassensorbefestigungsaufbau zum Befestigen
eines Gassensors in einem Ansaug- oder Abgaskanal einer Verbrennungsmaschine.
-
2. BESCHREIBUNG DER VERWANDTEN
TECHNIK
-
Gassensoren,
wie Sauerstoffsensoren, Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensoren,
NOx-Sensoren und HC-Sensoren, sind typischerweise in dem Ansaug-
oder dem Abgaskanal einer Verbrennungsmaschine befestigt.
3 zeigt
schematisch einen Erfassungsabschnitt bei einem gewöhnlichen
Gassensor
1. Der gewöhnliche Gassensor
1 hat
ein zylindrisches Gehäuse
4, ein Gassensorelement
2,
das in das Gehäuse
4 eingebracht und an demselben
fixiert ist, und eine Sensorabdeckung
3, die das Gassensorelement
2 abdeckt.
Die Sensorabdeckung
3 weist eine innere Abdeckung
3a und
eine äußere Abdeckung
3b auf. Die innere
Abdeckung
3a und die äußere Abdeckung
3b sind
jeweils mit Gaskommunikationslöchern H gebildet, die positioniert
sind, um einander nicht zu überlappen. Die innere Abdeckung
3a verhindert
somit das Aussetzen des Gassensorelements
2 gegenüber
Wasser, wie Kondenswasser, das durch die Gaskommunikationslöcher
H der äußeren Abdeckung
3b eintritt.
Angesichts der Möglichkeit, dass das Gassensorelement Wasser
ausgesetzt wird, und des Ansprechens des Gassensors sind in der
JP-A-2003-75396 ,
der
JP-A-2004-245828 und der
JP-A-2004-294299 Sensorabdeckungen
mit verschiedener Form und verschiedenem Aufbau vorgeschlagen worden.
-
Maßnahmen
zum Verhindern, dass ein Gassensorelement Wasser ausgesetzt wird,
basieren im Allgemeinen auf der Annahme, dass der Gassensor allgemein
senkrecht zu dem Ansaug- oder dem Abgaskanal befestigt ist, und
auf der Annahme, dass der so befestigte Gassensor ebenfalls senkrecht
zu einer Flussrichtung eines zu messenden Gases ist. Andererseits
ist die Befestigungsposition des Gassensors in Anbetracht der Gleichmäßigkeit
einer Konzentration des Gases und der Befestigbarkeit und Wartbarkeit
des Gassensors in dieser Position bestimmt. In dem Fall, bei dem
der Gassensor allgemein senkrecht zu dem Ansaug- oder Abgaskanal befestigt
ist, kann es jedoch sein, dass der Gassensor nicht immer senkrecht
zu der Gasflussrichtung ist. 4 zeigt
schematisch einen Gassensorbefestigungsaufbau (auf den im Folgenden
einfach als ein „Befestigungsaufbau" Bezug genommen sein
kann). Genauer gesagt, 4 zeigt einen Gassensorbefestigungsaufbau,
bei dem der Gassensor 1 unter einem Winkel von annähernd
90° bezüglich einer Abgassammelleitung 5 (d.
h. des Abgaskanals) befestigt ist. 4 zeigt
zum Vergleich Gassensorbefestigungsaufbauten 10Xa, 10Xb und 10Xc,
bei denen der Gassensor 1 jeweils an drei Befestigungspositionen
A, B und C befestigt ist. Ein katalytischer Umwandler 6 ist stromabwärts
der Abgassammelleitung 5 verbunden.
-
Die
Befestigungsaufbauten 10Xa, 10Xb und 10Xc weisen
die Abgassammelleitung 5 und den Gassensor 1 auf,
der in der Abgassammelleitung 5 auf eine in 4 gezeigte
Weise befestigt ist. Bei allen der Befestigungsaufbauten 10Xa, 10Xb und 10Xc ist
der Gassensor 1 in einem Teil der Abgassammelleitung 5 befestigt,
in dem Rohre von jeweiligen Zylindern zusammengeführt worden
sind. Die Befestigungsposition A ist unmittelbar nach einer Krümmung
R in dem Gaskanal der Abgassammelleitung 5 definiert, die
Befestigungsposition B ist bei einem Eintritt in die Krümmung
R in dem Gaskanal definiert, und die Befestigungsposition C ist
weiter stromabwärts von der Befestigungsposition A definiert.
Somit sind bei den Befestigungsaufbauten 10Xb und 10Xc eine
Achse P des Gassensors 1 und die Flussrichtung eines Abgases
allgemein senkrecht zueinander, während dieselben bei dem
Befestigungsaufbau 10Xa einen stumpfen Winkel bilden.
-
5A bis 5C zeigen
die Resultate von Wassereinspritzungstests, die ausgeführt
wurden, um zu bestimmen, ob das Gassensorelement 2 bei den
Gassensorbefestigungsaufbauten 10Xa, 10Xb und 10Xc jeweils
Wasser ausgesetzt wäre. Die Wassereinspritzungstests wurden
durch Einspritzen von Wasser in einer Menge von 100 cm3 von
stromaufwärts der Abgassammelleitung 5 ausgeführt,
während eine Verbrennungsmaschine (nicht gezeigt), die die
Gassensorbefestigungsaufbauten 10Xa, 10Xb und 10Xc beinhaltete,
an einem Stand mit 2000 UpM betrieben wurde, um zu bestimmen, ob
Wasser mit dem Gassensorelement 2 in Berührung
kommen würde. 5D zeigt schematisch, wie das
Wasser eingespritzt wurde. Die bei den Wassereinspritzungstests
eingespritzte Wassermenge war wesentlich größer
als die Kondenswassermenge, die tatsächlich erzeugt würde.
Bei den Wassereinspritzungstests waren an sowohl dem Gassensorelement 2,
der inneren Abdeckung 3a als auch der äußeren
Abdeckung 3b Temperatursensoren vorgesehen, um die Möglichkeit
zu untersuchen, dass das Gassensorelement 2 basierend darauf,
wie sich die Temperaturen derselben verringerten, Wasser ausgesetzt
wurde. Wie aus den Testresultaten bei den in 5A, 5B bzw. 5C gezeigten
Befestigungsaufbauten 10Xa, 10Xb und 10Xc ersichtlich
ist, verringerten sich die Temperaturen der inneren Abdeckung 3a und
der äußeren Abdeckung 3b nach der Einspritzung
drastisch. Es ist ferner ersichtlich, dass sich bei den Befestigungsaufbauten 10Xb und 10Xc die
Temperatur des Gassensorelements 2 nach der Wassereinspritzung
leicht verringerte. Andererseits ist ersichtlich, dass sich bei
dem in 5A gezeigten Befestigungsaufbau 10Xa die
Temperatur des Elements nach der Wassereinspritzung drastisch verringerte. Anhand
des Vorhergehenden kann angenommen werden, dass bei dem Befestigungsaufbau 10Xa das Gassensorelement 2 mit
Wasser in Berührung gekommen ist.
-
Das
heißt, da Schutzmaßnahmen etc. für einen
Gassensor auf den vorhergehenden Annahmen basieren, bildet der Gassensor
in dem Fall, bei dem der Gassensor allgemein senkrecht zu dem Ansaug- oder
Abgaskanal, beispielsweise an einer Befestigungsposition A, befestigt
ist, einen stumpfen Winkel bezüglich der Gasflussrichtung,
wie in 5E gezeigt ist, was ungünstigerweise
zulässt, dass ein Gassensorelement ohne weiteres mit Wasser
in Berührung kommt, und folglich das
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung schafft einen Gassensorbefestigungsaufbau,
der ein Aussetzen eines Gassensorelements gegenüber Wasser
verhindern kann.
-
Ein
erster Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf einen
Gassensorbefestigungsaufbau zum Befestigen eines Gassensors, der
ein Gassensorelement und eine Sensorabdeckung hat, in einem Gaskanal.
Die Sensorabdeckung hat mindestens einen Doppelaufbau, der eine
innere Abdeckung, die das Gassensorelement direkt abdeckt, und eine äußere
Abdeckung, die einem Fluss eines Gases direkt ausgesetzt ist, aufweist.
Der Gassensor ist in dem Gaskanal unter einem solchen Winkel hinsichtlich der
Gasflussrichtung in dem Gaskanal befestigt, der es für
Wasser, das in dem Gas vorhanden ist, schwierig macht, mit dem Gassensorelement
in Berührung zu kommen. Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist der Gassensor in Anbetracht der Gasflussrichtung befestigt,
anstatt aufgrund der Befestigungszweckmäßigkeit
allgemein senkrecht zu der Achse des Gaskanals befestigt zu sein.
Somit kann ein Aussetzen des Gassensorelements gegenüber
Wasser verhindert werden.
-
Wie
bei dem ersten Aspekt bezieht sich ein zweiter Aspekt der vorliegenden
Erfindung auf einen Gassensorbefestigungsaufbau zum Befestigen eines Gassensors,
der ein Gassensorelement und eine Sensorabdeckung hat, in einem
Gaskanal. Die Sensorabdeckung hat mindestens einen Doppelaufbau, der
eine innere Abdeckung, die das Gassensorelement direkt abdeckt,
und eine äußere Abdeckung, die einem Fluss eines
Gases direkt ausgesetzt ist, aufweist. Der Gassensor ist derart
in dem Gaskanal befestigt, dass der Winkel zwischen einer Gasflussrichtung
in dem Gaskanal und einer Gasflussrichtung zwischen der äußeren
Abdeckung und der inneren Abdeckung annähernd 90° oder
kleiner ist.
-
Im
Allgemeinen kann ein Aussetzen des Gassensorelements gegenüber
Wasser in dem Fall, bei dem das Gas in dem Gaskanal allgemein senkrecht
zu dem Gassensor fließt, durch Befestigen des Gassensors,
so dass dessen Achse allgemein senkrecht zu der Achse des Gaskanals
ist, verhindert werden. Es ist somit für Wasser schwierig,
das Gassensorelement zu erreichen, wenn die Gasflussrichtung in
dem Gaskanal und die Achse des Gassensors einen Winkel von annähernd
90° oder einen spitzen Winkel bilden. Dies liegt daran,
dass das Gaskommunikationsloch H der äußeren Abdeckung
im Allgemeinen näher bei dem distalen Ende als das Gaskommunikationsloch
H der inneren Abdeckung gebildet ist, wie in 3 gezeigt
ist, und somit Wasser, wenn die Achse des Gassensors einen stumpfen
Winkel bezüglich der Gasflussrichtung bildet, ohne weiteres in
das Gaskommunikationsloch, das in der inneren Abdeckung gebildet
ist, eintreten kann. Wenn andererseits der Befestigungswinkel ein
spitzer Winkel ist, ist es für Wasser demgemäß schwierig,
in das Gaskommunikationsloch, das in der inneren Abdeckung gebildet
ist, einzutreten. In dem Fall eines spitzen Winkels sollte jedoch
der Befestigungswinkel ferner auch in Anbetracht des Ansprechvermögens
bei einem Erfassen des Gases bestimmt sein.
-
Der
Gassensor kann derart in dem Gaskanal befestigt sein, dass eine
Achse des Gassensors an der Befestigungsposition allgemein nicht
senkrecht zu der Achse des Gaskanals ist.
-
Der
Gassensor kann bei oder unmittelbar nach einer Krümmung
in dem Gaskanal befestigt sein. Genauer gesagt, eine geeignete Wasserblockierwirkung
kann durch Befestigen des Gassensors bei oder unmittelbar nach einer
Krümmung in dem Gaskanal, wie beispielsweise bei der vorliegenden Erfindung,
erreicht werden.
-
Mindestens
entweder die innere Abdeckung oder die äußere
Abdeckung der Sensorabdeckung kann mit einem zusätzlichen
Gaskommunikationsloch gebildet sein. Das zusätzliche Gaskommunikationsloch
der Sensorabdeckung in dem befestigten Zustand ist entlang einer
Lotlinie nach unten offen. Ein Vorsehen des zusätzlichen
Gaskommunikationslochs wie bei der vorliegenden Erfindung verhindert, dass
sich Kondenswasser in der Sensorabdeckung ansammelt, und verhindert
folglich, dass das Gassensorelement dem Wasser ausgesetzt wird.
-
Der
Gassensor kann in einem Abgaskanal in einer Verbrennungsmaschine
befestigt sein. Der Gassensor kann insbesondere in einer Abgassammelleitung
befestigt sein.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Die
vorhergehenden und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung
werden anhand der folgenden Beschreibung von exemplarischen Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen
gleiche Ziffern verwendet sind, um gleiche Elemente darzustellen, offensichtlich.
Es zeigen:
-
1A schematisch
einen Gassensorbefestigungsaufbau gemäß einem
exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
-
1B einen
Gassensorbefestigungsaufbau als ein vergleichendes Beispiel zu 1A;
-
1C schematisch
eine Darstellung der Wasserblockierwirkung für einen Gassensor
gemäß dem exemplarischen Ausführungsbeispiel;
-
2 schematisch
die Resultate von Wassereinspritzungstests, die an den Gassensorbefestigungsaufbauten
gemäß dem exemplarischen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung und dem vergleichenden Beispiel ausgeführt
wurden;
-
3 schematisch
einen Erfassungsteil eines Gassensors 1 gemäß dem
exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
-
4 schematisch
Gassensorbefestigungsaufbauten an drei Befestigungspositionen als
vergleichende Beispiele der vorliegenden Erfindung;
-
5A schematisch
die Resultate eines Wassereinspritzungstests, der an dem Gassensorbefestigungsaufbau
an einer Befestigungsposition A als das vergleichende Beispiel der
vorliegenden Erfindung ausgeführt wurde;
-
5B schematisch
die Resultate eines Wassereinspritzungstests, der an dem Gassensorbefestigungsaufbau
an einer Befestigungsposition B ausgeführt wurde;
-
5C schematisch
die Resultate eines Wassereinspritzungstests, der an dem Gassensorbefestigungsaufbau
an einer Befestigungsposition C ausgeführt wurde;
-
5D schematisch,
wie bei den Wassereinspritzungstests von 5A bis 5C Wasser eingespritzt
wurde; und
-
5E schematisch
eine Darstellung, wie der Gassensor an der Befestigungsposition
A gemäß dem vergleichenden Beispiel mit Wasser
in Berührung kommt.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
-
Im
Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein exemplarisches
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung detailliert
beschrieben.
-
Ein
Erfassungsteil eines Gassensors 1 gemäß dem
exemplarischen Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme
auf 3 detailliert beschrieben. Der Gassensor 1 gemäß dem
exemplarischen Ausführungsbeispiel ist ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor,
der basierend auf der Sauerstoffkonzentration in dem Abgas das Luft-Kraftstoff-Verhältnis
linear erfasst. Der Gassensor 1 ist nicht darauf begrenzt
und kann ein Sauerstoffsensor, der basierend auf der Sauerstoffkonzentration
in einem Abgas erfasst, ob das Luft-Kraftstoff-Verhältnis
fetter oder magerer als das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis
ist, oder verschiedene Typen von Gassensoren zum Messen einer NOx-Konzentration,
einer CO-Konzentration, einer HC-Konzentration oder anderer Gase
sein. Der Gassensor 1 weist ein Gassensorelement 2 eines
geschichteten Typs auf. Alternativ kann ein becherförmiges
Gassensorelement vorgesehen sein. Eine Sensorabdeckung 3 hat
einen Doppelaufbau, der eine innere Abdeckung 3a, die das
Gassensorelement 2 direkt abdeckt, und eine äußere
Abdeckung 3b, die einem Fluss eines Abgases direkt ausgesetzt
ist, aufweist. Alternativ kann anstatt der Sensorabdeckung 3 eine
Sensorabdeckung, die einen drei- oder mehrteiligen Aufbau hat, vorgesehen sein.
-
Die
innere Abdeckung 3a und die äußere Abdeckung 3b haben
beide die Form eines Zylinders, der an dem distalen Ende desselben
einen Boden hat. Die innere Abdeckung 3a und die äußere
Abdeckung 3b sind nicht darauf begrenzt, und das distale Ende
mindestens entweder der inneren Abdeckung 3a oder der äußeren
Abdeckung 3b kann offen sein. Ferner kann die Querschnittsform
der inneren Abdeckung 3a und der äußeren
Abdeckung 3b elliptisch anstatt kreisförmig sein,
und die Querschnittsfläche kann von dem Basisende zu dem
distalen Ende ungleichmäßig sein. Mindestens ein
Gaskommunikationsloch H ist in der Seitenoberfläche sowohl
der inneren Abdeckung 3a als auch der äußeren
Abdeckung 3b gebildet. Ein zusätzliches Gaskommunikationsloch
H ist in dem Boden sowohl der inneren Abdeckung 3a als
auch der äußeren Abdeckung 3b gebildet.
Die Zahl, Anordnung, Form, Größe etc. der Gaskommunikationslöcher
H sind nicht spezifisch begrenzt und können geeignet bestimmt
werden, solange eine Achse P des Gassensors 1 und die Flussrichtung
eines Abgases allgemein senkrecht zueinander sind und Wasser gegenüber
einem Berühren des Gassensorelements 2 blockiert
wird. Die innere Abdeckung 3a und die äußere
Abdeckung 3b sind jeweils durch Anpressen an einem Gehäuse 4 fixiert, wobei
die Achsen derselben im Allgemeinen mit der Achse P des Gassensors 1 identisch
sind.
-
1A bis 1C zeigen
schematisch einen Gassensorbefestigungsaufbau 10 gemäß dem exemplarischen
Ausführungsbeispiel. Genauer gesagt, 1A zeigt
einen Gassensorbefestigungsaufbau 10 gemäß dem
exemplarischen Ausführungsbeispiel, und 1B zeigt
einen Gassensorbefestigungsaufbau 10X als ein vergleichendes
Beispiel. 1C stellt schematisch dar, wie
Wasser gemäß dem exemplarischen Ausführungsbeispiel
gegenüber dem Gassensor 1 blockiert wird. Der
Gassensorbefestigungsaufbau 10X von 1B ist
der gleiche wie derjenige an der in 4 gezeigten
Befestigungsposition A. Der Gassensorbefestigungsaufbau 10 bei
dem exemplarischen Ausführungsbeispiel weist eine Abgassammelleitung 5 und
den Gassensor 1 auf, der auf eine in 1A gezeigte
Weise in der Abgassammelleitung 5 befestigt ist. Die Abgassammelleitung 5 kann
hier als der „Gaskanal" der vorliegenden Erfindung angesehen
werden. Bei sowohl dem Befestigungsaufbau 10 als auch 10X ist der
Gassensor 1 in einem Teil der Abgassammelleitung 5 befestigt,
in dem Rohre von jeweiligen Zylindern zusammengeführt worden
sind. Ferner ist bei sowohl dem Befestigungsaufbau 10 als
auch 10X eine Krümmung R in dem Gaskanal vor der
Befestigungsposition A für den Gassensor 1 vorgesehen. Mit
anderen Worten, der Gassensor 1 ist unmittelbar nach der
Krümmung R in dem Gaskanal befestigt.
-
Die
Abgassammelleitung 5 weist einen Bossen (nicht gezeigt)
zum Befestigen des Gassensors 1 auf. Der Bossen ist an
die Abgassammelleitung 5 geschweißt. Bei dem in 1A gezeigten
Befestigungsaufbau 10 ist die Auflagefläche des
Bossens derart gebildet, dass, wenn der Gassensor 1 an
der Auflagefläche befestigt ist, die Achse P des Gassensors 1 und
die Gasflussrichtung allgemein senkrecht zueinander sind. Die Auflagefläche
des Bossens ist ferner schräg gebildet, derart, dass die
Achse P des Gassensors 1 und die Achse der Abgassammelleitung 5 an
der Befestigungsposition allgemein nicht senkrecht zueinander sind.
Ein Gewindeloch zum Befestigen des Gassensors 1 ist gebildet,
um den Bossen zu durchdringen und sich allgemein senkrecht zu der
Auflagefläche des Bossens zu erstrecken. Unterdessen ist
die Sensorabdeckung 3 gebildet, um Wasser gegenüber
dem Gassensorelement 2 zu blockieren, wobei die Achse P
des Gassensors 1 allgemein senkrecht zu der Flussrichtung
eines Abgases ist, wie in 1C gezeigt
ist. Auf diese Weise ist bei dem in 1A gezeigten Befestigungsaufbau 10 der
Gassensor 1 in der Abgassammelleitung 5 unter
einem solchen Winkel hinsichtlich der Gasflussrichtung in der Abgassammelleitung 5 befestigt,
der es für Wasser, das in dem Abgas vorhanden ist, schwierig
macht, mit dem Gassensorelement 2 in Berührung
zu kommen. Das heißt, der Gassensor 1 ist in der
Abgassammelleitung 5 unter einem solchen Winkel befestigt,
dass die Gasflussrichtung in der Abgassammelleitung 5 allgemein
senkrecht zu der Flussrichtung eines Abgases zwischen der äußeren Abdeckung 3b und
der inneren Abdeckung 3a des Gassensors 1 ist.
Genauer gesagt, der Gassensor 1 ist in der Abgassammelleitung 5 unter
einem solchen Winkel befestigt, der die Achse P des Gassensors 1 allgemein
senkrecht zu der Flussrichtung des Abgases macht und der die Achse
P des Gassensors 1 allgemein nicht senkrecht zu der Achse
der Abgassammelleitung 5 macht.
-
Andererseits
ist bei dem Befestigungsaufbau 10X als einem vergleichenden
Beispiel, das in 1B gezeigt ist, die Auflagefläche
des Bossens derart gebildet, dass, wenn der Gassensor 1 an
der Auflagefläche befestigt ist, die Achse P des Gassensors 1 und
die Achse der Abgassammelleitung 5 allgemein senkrecht
zueinander sind. Auf diese Weise ist der Gassensor 1 derart
befestigt, dass die Achse P des Gassensors 1 und die Achse
der Abgassammelleitung 5 an der Befestigungsposition allgemein senkrecht
zueinander sind. Bei den in 1A und 1B gezeigten
Befestigungspositionen folgt jedoch der Fluss des Abgases nicht
notwendigerweise der Form des Gaskanals, da das Abgas geradeaus fließen
würde, bis das Abgas auf die innere Wand der Krümmung
R in dem Gaskanal trifft. Somit bilden bei dem in 1B gezeigten
Befestigungsaufbau 10X die Achse P des Gassensors 1 und
die Flussrichtung des Abgases einen stumpfen Winkel, was es wahrscheinlicher
macht, dass Kondenswasser zusammen mit einem Abgas erlaubt wird,
mit dem Gassensorelement 2 in Berührung zu kommen,
wodurch das Gassensorelement 2 zerbrochen wird.
-
Im
Gegensatz dazu sind bei dem in 1A gezeigten
Befestigungsaufbau 10 die Achse P des Gassensors 1 und
die Gasflussrichtung allgemein senkrecht zueinander. Somit treffen
ein Abgas und Kondenswasser, die durch das Gaskommunikationsloch
H der äußeren Abdeckung 3b gegangen sind, auf
die innere Abdeckung 3a und werden getrennt, wie in 1C gezeigt
ist. Zusätzlich bleibt bei dem exemplarischen Ausführungsbeispiel
Kondenswasser nicht in dem Gassensor 1 zurück,
sondern wird durch das zusätzliche Gaskommunikationsloch
H, das auch in dem Boden der Sensorabdeckung 3 (genauer
gesagt, sowohl der inneren Abeckung 3a als auch der äußeren
Abdeckung 3b) gebildet ist, abgelassen. Somit ist es bei
dem in 1A gezeigten Befestigungsaufbau 10 möglich,
zu verhindern, dass das Gassensorelement 2 mit Wasser in
Berührung kommt.
-
2 zeigt
schematisch die Resultate von Wassereinspritzungstests, die an den
Befestigungsaufbauten 10 und 10X ausgeführt
wurden. Die Wassereinspritzungstests wurden durch Einspritzen von 100
cm3 Wasser von stromaufwärts der
Abgassammelleitung 5 ausgeführt, während
eine an einem Stand befestigte Verbrennungsmaschine (nicht gezeigt),
die die Gassensorbefestigungsaufbauten 10 und 10X beinhaltete,
mit 2000 UpM betrieben wurde, um zu bestimmen, ob Wasser mit dem
Gassensorelement 2 in Berührung kommen würde.
Die eingespritzte Wassermenge war wesentlich größer
als die Kondenswassermenge, die tatsächlich erzeugt würde.
Die Wassereinspritzungstests wurden unter Verwendung von drei Typen
von Sensorabdeckungen 3A, 3B und 3C unterschiedlicher
Form ausgeführt. Die Sensorabdeckung 3A ist der
Basistyp unter den Sensorabdeckungen. Die Sensorabdeckung 3B ist angepasst,
um, wenn der Gassensor 1 unter einem Winkel von annähernd
140° bezüglich der Flussrichtung des Abgases befestigt
ist, wirksamer als die Sensorabdeckung 3A zu verhindern,
dass das Wasser das Gassensorelement 2 berührt.
Die Sensorabdeckung 3C ist angepasst, um, wenn der Gassensor 1 unter
einem Winkel von annähernd 90° bezüglich der
Flussrichtung des Abgases befestigt ist, wirksamer als die Sensorabdeckung 3A zu
verhindern, dass das Wasser das Gassensorelement 2 berührt.
-
Die
Resultate der Tests, bei denen der Gassensor 1 unter einem
stumpfen Winkel von annähernd 140° bezüglich
der Flussrichtung des Abgases befestigt war, zeigten, dass das Gassensorelement 2 mit
den Sensorabdeckungen 3A und 3C mit signifikanten
Wassermengen in Berührung kam. Dies liegt daran, dass der
Gassensor 1 unter einem stumpfen Winkel bezüglich
der Flussrichtung des Abgases befestigt ist, was zulässt,
dass Wasser ohne weiteres das Gassensorelement 2 erreicht.
Andererseits kam mit der Sensorabdeckung 3B, die entworfen
ist, um wirksamer zu verhindern, dass bei einem stumpfen Befestigungswinkel
von annähernd 140° das Wasser das Gassensorelement 2 berührt,
das Gassensorelement 2 nicht mit Wasser in Berührung.
Die Resultate der Tests, bei denen der Gassensor 1 unter
einem Winkel von annähernd 90° bezüglich
der Flussrichtung des Abgases befestigt war, zeigten, dass alle der
Sensorabdeckungen 3A, 3B und 3C die Wassermenge,
die mit dem Gassensorelement 2 in Berührung kam,
fortschreitend reduzierten, insbesondere die Sensorabdeckung 3C,
bei der kein Wasser mit dem Gassensorelement 2 in Berührung
kam.
-
Wie
aus diesen Testresultaten ersichtlich ist, ist es gemäß dem
Gassensorbefestigungsaufbau 10 selbst in dem Fall, bei
dem der Gassensor 1 unmittelbar nach der Krümmung
R in dem Gaskanal befestigt ist, möglich, unter Verwendung
eines herkömmlichen Gassensors 1 wirksam zu verhindern,
dass das Wasser mit dem Gassensorelement 2 in Berührung kommt.
Anstatt eines herkömmlichen Gassensors 1 kann
auch ein Gassensor mit einer verbesserten Sensorabdeckung 3 verwendet
werden, um wirksamer zu verhindern, dass das Wasser mit dem Gassensorelement 2 in
Berührung kommt. Bei der vorhergehenden Beschreibung des
exemplarischen Ausführungsbeispiels ist der Gassensor 1 unter
einem Winkel von annähernd 90° bezüglich
der Flussrichtung des Abgases befestigt. Der Gassensor 1 kann
jedoch unter einem spitzen Winkel bezüglich der Flussrichtung
des Abgases befestigt sein. In diesem Fall ist es, da es für
das Abgas im Allgemeinen schwierig ist, das Gassensorelement 2 zu
erreichen, bevorzugt, den Befestigungswinkel auch in Anbetracht
des Ansprechvermögens des Gassensors 1 zu bestimmen.
Der Gassensorbefestigungsaufbau 10 kann nicht nur angewandt
werden, wenn der Gassensor 1 unmittelbar nach der Krümmung
R in dem Gaskanal befestigt ist, sondern auch, wenn der Gassensor 1 mit
einer Modifikation bei der Krümmung R in dem Gaskanal befestigt
ist. Wie im Vorhergehenden beschrieben, verhindert der Gassensorbefestigungsaufbau 10,
dass das Gassensorelement 2 Wasser ausgesetzt wird.
-
Obwohl
die Erfindung unter Bezugnahme auf exemplarische Ausführungsbeispiele
derselben beschrieben wurde, versteht sich von selbst, dass die Erfindung
nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele oder Konstruktionen begrenzt
ist. Die Erfindung soll im Gegenteil verschiedene Modifikationen und äquivalente
Anordnungen abdecken. Zusätzlich fallen, obwohl die verschiedenen
Elemente der exemplarischen Ausführungsbeispiele in verschiedenen
Kombinationen und Konfigurationen gezeigt sind, andere Kombinationen
und Konfigurationen, die mehr, weniger oder lediglich ein einziges
Element aufweisen, ebenfalls in den Geist und Schutzbereich der
Erfindung.
-
Zusammenfassung
-
Gassensorbefestigungsaufbau
-
Es
ist ein Gassensorbefestigungsaufbau (10) zum Befestigen
eines Gassensors (1), der ein Gassensorelement (2)
und eine Sensorabdeckung (3) hat, die das Gassensorelement
(2) abdeckt, in einer Abgassammelleitung (5) geschaffen.
Der Gassensor (1) ist in der Abgassammelleitung (5)
hinsichtlich der Gasflussrichtung in der Abgassammelleitung (5)
unter einem solchen Winkel befestigt, der es für Wasser,
das in der Abgassammelleitung (5) vorhanden ist, schwierig
macht, mit dem Gassensorelement (2) in Berührung
zu kommen. Der Gassensor (1) ist ferner derart in der Abgassammelleitung
(5) befestigt, dass eine Achse (P) des Gassensors (1)
an der Befestigungsposition allgemein nicht senkrecht zu der Abgassammelleitung
(5) ist. Zusätzlich ist der Gassensor (1)
unmittelbar nach einer Krümmung (R) in der Abgassammelleitung
(5) befestigt.
-
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
-
- - JP 2003-75396
A [0002]
- - JP 2004-245828 A [0002]
- - JP 2004-294299 A [0002]