DE19517684A1 - Thermischer Durchflußsensor, mit einem Bypasskanal mit aerodynamisch verkleideten Mündungsöffnungen - Google Patents

Thermischer Durchflußsensor, mit einem Bypasskanal mit aerodynamisch verkleideten Mündungsöffnungen

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Luft­ massenmessung am Lufteinlaßstutzen einer Brenn­ kraftmaschine, mit einem in einem Bypasskanal an­ geordneten thermischen Durchflußsensor, der tempe­ raturabhängig den elektrischen Widerstand an ein Meßgerät meldet, wobei der Bypasskanal einander entgegengesetzt gerichtete Mündungsöffnungen auf­ weist.
Derartige Vorrichtungen, wie sie beispielsweise aus der DE 31 30 624 A1 bekannt sind, kommen häu­ fig in verschiedenen Typen von elektronischen Steueranlagen für Brennkraftmaschinen zum Einsatz. Sie liefern Informationen über die Menge der ange­ saugten oder eingepreßten Verbrennungsluft für den Motor. Ein wichtiger Parameter für die Steuerung des Motors ist die momentane Menge des Luftver­ brauchs. Diese Information liefert ein thermischer Durchflußsensor, der mit einem Bypasskanal ausge­ stattet ist, in dem ein temperaturabhängiger elek­ trischer Widerstand als Detektor angeordnet ist. Ein solcher thermischer Durchflußsensor kann sich aber durch Vibration und Strömungseinflüsse in seiner Lage verändern und dadurch fehlerhafte Meß­ daten liefern.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Luftmassenmessung mit einem ther­ mischen Durchflußsensor zu schaffen, bei dem der Luftwiderstand minimiert werden kann.
Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß den Mündungs­ öffnungen des Bypasskanals aerodynamische Verklei­ dungen zugeordnet sind. Durch diese Maßnahmen wird ein thermischer Durchflußsensor geschaffen, bei dem der Luftwiderstand im Bereich der Mündungsöff­ nungen des Bypasskanals auf ein Minimum reduziert und dadurch die Meßgenauigkeit, insbesondere bei Saugmotoren erheblich verbessert werden kann.
Weitere vorteilhafte Maßnahmen sind in den übrigen Unteransprüchen beschrieben. Die Erfindung ist an­ hand eines Ausführungsbeispieles in den beiliegen­ den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben; es zeigt:
Fig. 1 die Draufsicht auf einen Lufteinlaßstutzen, mit einem thermi­ schen Durchflußsensor, mit einem Bypasskanal, in dem ein elektro-thermi­ sches Element angeordnet ist;
Fig. 2 die Draufsicht auf einen Luftein­ laßstutzen nach Fig. 1, mit den Mün­ dungsöffnungen des Bypasskanals zuge­ ordneten aerodynamischen Verkleidungen.
Die Fig. 1 zeigt in Draufsicht einen Lufteinlaß­ stutzen 25 einer Brennkraftmaschine mit einem thermischen Durchflußsensor 10 zur Messung der durchströmenden Verbrennungsluft.
Der thermische Durchflußsensor 10 ist mit einem Bypasskanal 18 versehen, in dem ein elektro-ther­ misches Element 19 angeordnet ist. Die Verbren­ nungsluft für die nicht näher dargestellte Brenn­ kraftmaschine bewegt sich dabei in der Richtung des Pfeiles LSR.
Die beiden freien Enden 15 des thermischen Durchflußsensors 10 und das elektro-thermische Element 19 bilden über Vorsprünge 14 mit einem Meßgerät M einen Stromkreis, der von einer Strom­ quelle U versorgt wird.
Bei Temperaturwechsel des elektro-thermischen Ele­ ments 19, der durch das strömende Medium, nämlich die angesaugte Verbrennungsluft, verursacht wird, stellt das Meßgerät M eine entsprechende Änderung des elektrischen Widerstands fest.
Der thermische Durchflußsensors 10 ist mit seinen freien Enden 15 über Federkontakte 13 in Aufnahmen 12 in der Gehäusewandung 11 des Lufteinlaßstutzens 25 gehalten. Die Vorsprünge 14 sind mittels Auf­ nahmen 12 durch die Gehäusewandung 11 nach außen geführt.
Die Federkontakte 13 sind elektrisch leitend, und die Vorsprünge 14 bilden Kontakte für elektrische Leitungen 24 zu dem Meßgerät M. Die freien Enden 15 des thermischen Durchflußsensors 10 sind in die Federkontakte 13 eingepreßt.
Die Aufnahmen 12 und die Vorsprünge 14 weisen einen vieleckigen bzw. viereckigen Querschnitt auf. Dadurch ist der thermische Durchflußsensor 10 gegen Verdrehung gegenüber seiner Längsachse unter dem Einfluß von Vibrationen gesichert gelagert.
Der Bypasskanal 18 des thermischen Durchflußsen­ sors 10 ist mit aerodynamisch geformten Mündungs­ öffnungen 16 und 17 versehen. Zur Vergrößerung der Reaktionsfläche besteht die Möglichkeit, statt ei­ nes einzigen Bypasskanals 10 mehrere Bypasskanäle anzuwenden.
Wie die Fig. 2 zeigt, sind den Mündungen 16 und 17 aerodynamisch geformte Verkleidungen 20 und 21 zugeordnet. Die Verkleidungen 20 und 21 weisen die Form eines Paraboloids auf und sind mit einer kleinen Verkleidungsöffnung 22 und einer großen Verkleidungsöffnung 23 versehen.
Die großen Verkleidungsöffnungen 22 sind dabei den Mündungen 16 und 17 des Bypasskanals 18 zugeord­ net. Die kleinen Verkleidungsöffnungen 22 befinden sich auf der den Mündungen 16 und 17 abgewandten Seiten des thermischen Durchflußsensors 10 und stehen über dessen Längserstreckung über.
Durch die aerodynamische geformten Verkleidungen 20 und 21 kann der Luftwiderstand des thermischen Durchflußsensors 10 erheblich verringert werden. Die Meßgenauigkeit, insbesondere bei Saugmotoren, kann dadurch erheblich verbessert werden.
Bezugszeichenliste
10 thermischer Durchflußsensor
11 Gehäusewand
12 Aufnahme
13 Federkontakt
14 Vorsprung
15 freies Ende
16, 17 Mündungsöffnung
18 Bypasskanal
19 elektro-thermisches Element
20, 21 aerodynamische Verkleidung
22 kleine Verkleidungsöffnung
23 große Verkleidungsöffnung
24 elektrische Leitung
25 Lufteinlaßstutzen

Claims (3)

1. Vorrichtung zur Luftmassenmessung am Lufteinlaß­ stutzen einer Brennkraftmaschine, mit einem in ei­ nem Bypasskanal angeordneten thermischen Durchfluß­ sensor, der temperaturabhängig den elektrischen Wi­ derstand an ein Meßgerät meldet, wobei der Bypasskanal einander entgegengesetzt gerichtete Mündungsöffnungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß den Mündungsöffnungen (16, 17) des Bypasskanals (18) aerodynamische Verkleidungen (20, 21) zugeord­ net sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die aerodynamischen Verkleidungen (20, 21) den Mündungsöffnungen (16, 17) zugeordnete große Verkleidungsöffnungen (23) und den den Mündungsöff­ nungen (16, 17) abgewandten, über den Durchflußsen­ sor (10) überstehende kleine Verkleidungsöffnungen (22) aufweisen.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aerodynamischen Verkleidun­ gen (20, 21) eine Paraboloidform aufweisen.
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