DE2639334A1 - Auf den partialdruck von sauerstoff ansprechender fuehler fuer den einbau in die abgasleitung einer brennkraftmaschine, insbesondere bei einem kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. W.Beyer Dipl.-Wirtsch.-Ing· B.Jochem

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In Sachenι

Ford-Werke Aktiengesellschaft Ottoplatz 2 Köln 21

Auf den Partialdruck von Sauerstoff ansprechender Fühler für den Einbau in die Abgasleitung einer Brennkraftmaschine, insbesondere bei einem Kraftfahrzeug.

Die Erfindung betrifft einen auf den Partialdruck von Sauerstoff ansprechenden Fühler für den Einbau in das Abgasleitungssystem einer Brennkraftmaschine, insbesondere bei einem Kraftfahrzeug, nach dem Oberbegriff des Patents....(Patentanmeldung

Fühler dieser Art dienen zur Anzeige des stöchiometrischen Gleichgewichts in dem Verbrennungsgemisch, welches die Abgase als ein Nebenprodukt der Verbrennung bei einer Brennkraftmaschine erzeugt, wobei derartige Fühler die Regelgröße für einen Luft/Brennstoff-Verhältnisregler dergestalt liefern, daß das Verbrennungsgemisch im stöchiometrischen Gleichgewicht gehalten wird.

Es gibt zwei Arten derartiger Abgasfühler. Eine jede verwendet Material, das grundsätzlich auf den Partialdruck von

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Sauerstoff in den Abgaben anspricht. Die erste dieser Arten, die sich durch die Verwendung vin Zirkonium als Fühlermaterial auszeichnet spricht auf das Differential des Partialdrucks von Sauerstoff zwischen einer gasförmigen Bezugsquelle wie der umgebenden Atmosphäre und dem abgefühlten Gas an und erzeugt eine galvanische Spannung oder elektromotorische Kraft zwischen den den beiden Gasen ausgesetzten Oberflächen des Materials an, die als Regelgröße verwendet werden kann. Diese Einrichtungen fordern, daß die den Gasen ausgesetzten Oberflächen mit porösen Elektroden versehen sind und daß die eine Oberfläche einer verhältnismäßig konstanten Bezugsquelle ausgesetzt ist, während die andere Oberfläche den Abgasen ausgesetzt ist. Dieses Erfordernis schafft konstruktive Probleme, da es normalerweise üblich ist, die umgebende Luft als Bezugsgas zu verwenden, wodurch erhebliche Temperaturgefälle am keramischen Material auftreten. Um schnelle Ansprechzeiten zu erzielen, sowie für verschiedene andere wünschenswerte Betriebsmerkmale wird das Zirkonium-Material vorzugsweise dünn gehalten. Das obenerwähnte Erfordernis und die bevorzugte Dünnheit werfen Dichtungsprobleme ebenso wie andere Probleme elektrischer Natur auf. Als Folge hiervon neigt diese Art von Einrichtungen zur Zerbrechlichkeit, hohem Preis und relativer Unzuverlässigkeit bereits nach einer Verwendungszeit, die geringer ist als die durchschnittlich bei einem Kraftfahrzeug geforderte Lebensdauer von 80 000 km.

Eine zweite Gruppe von auf die Zusammensetzung von Abgasen ansprechenden Fühlern, die durch die Verwendung von beispielsweise keramischem Material aus Titan als Fühlermaterial typisiert ist, weist einen elektrischen Widerstand auf, der sich bei höheren Temperaturen als Funktion des Partialdrucks von Sauerstoff in der gasförmigen Umgebung des keramischen Materials und als Funktion der Temperatur ändert.Verschiedene Konstruktionsvorschläge für Abgasfühler aus keramischem Titanmaterial verwenden eine elektrische Heizquelle zur

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Anfangserwärmung des Fühlers und zur nachträglichen Aufrechterhaltung einer speziell ausgewählten erhöhten Temperatur, so daß die Widerstandsänderungen nicht von Schwankungen in der Abgastemperatur hervorgerufen werden.

Elektrische Heizungsmittel sind typischerweise in Form einer elektrischen Widerstandswicklung als Platindraht ausgebildet. Eine solche Heizquelle erhöht die Kosten eines Fühlers erheblich und zwar sowohl vom Gesichtspunkt der Kosten des Platinmaterials als vom Gesichtspunkt des Herstellungsumfangs, der aus der Notwendigkeit der Anbringung der Heizungsmittel und deren Anschluß durch das tragende keramische Material mit einer separaten elektrischen Energiequelle entstehen. Außerdem ist eine genaue Temperatursteuerung erforderlich, um zu verhindern, daß Temperaturschwankungen das Regelsignal beeinflussen, und eine sehr genaue Temperatursteuerung besonders zum Betrieb der Brennkraftmaschine bei Verbrennungsgasgemischverhältnissen außerhalb des stöchiometrischen Gleichgewichts zu schaffen.

Die Auswertung von Kurven für die Abhängigkeit des elektrischen Widerstands vom Luft/Brennstoff-Verhältnis bei Abgasfühlern aus Titan haben gezeigt, daß der Widerstandswert des Titans im wesentlichen für die Abgas-Nebenprodukte von Verbrennungsgemischen schwankt, wenn diese von mager auf fett oder von fett auf mager übergehen. In vielen Fällen kann diese Änderung mehrere Größenordnungen betragen, und zwar auch unter dem Gesichtspunkt entgegenwirkender Temperaturschwankungen. Eine Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, einen auf den Partialdruck von Sauerstoff ansprechenden Abgasfühler auf Titanbasis zu schaffen, der in dem Abgasleitungssystem einer Brennkraftmaschine arbeitet, die mit einem Verbrennungsgemisch mit stöchiometrischem Luft/Brennstoff-Verhältnis betrieben wird, wobei der Fühler mit geringen Kosten herste11-

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bar und verh&ltntsn&filg leicht zusammenfUgbar let.

Ein fortgesetztes Ziel, das die Automobilindustrie grundsätzlich bei der Herstellung einer jeden Komponente für die Kraftübertragung anstrebt, ist maximale Dauerstandfestigkeit. Der Gesetzgeber hat ferner die Automobilindustrie angeregt, bei den für die Abgaskontrolle maßgebenden Maschinenkomponenten wie einem Abgasfühler zur Verwendung in einem Regelsystem für das Luft/Brennstoff-Gemisch eine Dauerstandfestigkeit anzustreben, die gleichwertig dem Betrieb eines Durchschnittsfahrzeugs über etwa 80 000 km ist. Unter einem solchen Erfordernis würde von einem Abgasfühler verlangt, daß er einer großen Anzahl von Temperaturschwankungen und beträchtlichen Erechütterungen unterworfen ist, ebenso wie von ihm verlangt wird, extremen Verschmutzungen unter Witterungseinflüssen zu widerstehen, denen das Fahrzeug ausgesetzt sein kann. Eine solche Einrichtung müßte, um kostenwirksam zu sein, das gewünschte Ausmaß an Betriebsdauer und Zuverlässigkeit erreichen, während sie gleichzeitig so niedrige Kosten wie möglich verursacht. Da der Fühler und die mit ihm zusammenwirkenden mechanischen Komponenten der hohen Umgebungstemperatur des Abgassystems unterworfen würden und darüber hinaus zu erwarten wäre, daß sie Straßensalz u.dgl. ausgesetzt sind, würde es erforderlich sein, daß der elektrische Teil des Fühlers in der Lage ist, thermischen Schwankungen in salzhaltiger Umgebung zu widerstehen. Von herkömmlichen Mitteln zur Isolation gegen thermische und Umwelteinflüsse würde normalerweise nicht erwartet werden, daß sie dieser Art von Umgebungseinfluß widerstehen, und die Anzahl von elektrischen Leitungen, die in Verbindung mit dem Abgasfühler vorhanden sind, würden die statistischen Fehlermöglichkeiten multiplizieren. Es besteht deshalb eine weitere und besondere Aufgabe der Erfindung darin, einen auf die Zusammensetzung von Abgasen ansprechenden Fühler zu schaffen, der nur mit einem Paar elektrischer Leitungen auskommt, die in solcher Art angeordnet sein können,

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daß sie größtmöglichen Schutz gegen Salz, Sprengmittel für Straßen und Spritzwasser sicherstellen. Diese Forderungen können mit den bekannten Fühlerkonstruktionen nur durch entsprechende Vergrößerung der Isolation erfüllt werden, wodurch die Kosten und der konstruktive Aufwand dieser Einrichtungen beträchtlich erhöht wird. Es besteht deshalb eine weitere und besondere Aufgabe der Erfindung darin, einen billigen und einfach aufgebauten Abgasfühler mit veränderlichem Widerstand zu schaffen, der als stöchiometrischer Indikator in einem auf das Abgas ansprechenden Luft/Brennstoff-Gemischregler arbeitet. Insbesondere liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Abgasfühler robuster Ausbildung zu schaffen, der in der Herstellung billig und in der Konstruktion hinreichend einfach ist, so daß er in weitgehender Automatisierung hergestellt werden kann.

Zur Lösung der vorstehenden Aufgaben ist im Hauptpatent bereits vorgeschlagen worden, in ein an einem Ende mit Gewinde zum Einschrauben in die Abgasleitung versehenes hülsenförmiges Gehäuse aus widerstandsfähigem Metall einen axial geteilten hülsenförmigen Einsatz einzubauen, der vor dem Zusammenfügen der beiden Teile den Zugang zu einer Verbindungsstelle zwischen den aus Edelmetall bestehenden Anschlußleitern einer in das geschlitzte Vorderende des keramischen Einsatzes eingesetzten partialdruckempfindlichen Tablette aus Keramikmaterial und den zu einem Regler führenden längeren Verbindungsleitungen aus unedlem Metall gestattet. Durch diese Maßnahme können die Längen und Kosten der teuren Anschlußleiter aus Edelmetall wie Platin minimal gehalten werden. Diese Kosteneinsparung wird jedoch wegen der Teilung des keramischen Einsatzes durch einen verhältnismäßig großen konstruktiven Aufwand erkauft.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, unter Beibehaltung des Vorteils sehr kurzer hochwertiger und damit teurer Anschlußleitungen den konstruktiven Aufbau des Abgas-

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fühlers gegenüber der Konstruktion nach dem Hauptpatent zu vereinfachen und dadurch die Kosten noch weiter zu" senken.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch

ein vorzugsweise an einem Ende mit Gewinde zum Einschrauben in die Abgasleitung versehenes hülsenförmiges Gehäuse aus widerstandsfähigem Metall,

einen in dem hülsenförmigen Gehäuse aufgenommenen und sich durch dieses erstreckenden keramischen Einsatz mit einem geschlitzten Vorderende und einer hinteren Stirnfläche,

ein erstes Paar sich durch das geschlitzte Vorderende nach hinten erstreckender Kanäle,

ein zweites Paar sich von der hinteren Stirnfläche des keramischen Einsatzes mit größeren Durchmessern als die vorgenannten Kanäle nach vorn erstreckender Kanäle, deren vordere Enden die erstgenannten Kanäle durchdringen,

eine in dem geschlitzten Vorderende des keramischen Einsatzes aufgenommene Tablette aus partialdruckempfindlichem Keramikmaterial, die mit zwei davon mit Querabstand ausgehenden und sich durch die erstgenannten Kanäle erstreckenden Anschlußleiterniund

(verbunden is^

ein Paar von den Kanälen größeren Durchmessers aufgenommener und an der hinteren Stirnfläche aus dem keramischen Einsatz herausragender metallischer Steckerstifte,

wobei die Anschlußleiter und die. Steckerstifte an den vorderen Enden der Kanäle größeren Durchmessers durch

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darin eingebrachte Füllungen aus Glas-Dicherungsmaterial leitend miteinander verbunden und die erstgenannten und zweitgenannten Kanäle durch diese Füllungen zugleich gegen Gasdurchtritt abgedichtet sind.

Das auf den Partialdruck von Sauerstoff ansprechende Fühlermaterial muß vor unmittelbarer Beaufschlagung durch den Abgasstrom geschützt werden. Dies ist deshalb erforderlich, weil in den Abgasen Druckschwankungen vorkommen, die sehr rasch Risse und Brüche in dem dünnen Keramikmaterial hervorrufen könnten, wenn dieses dem Abgasstrom unmittelbar ausgesetzt wäre. Um dies zu verhindern, wird im Hauptpatent vorgeschlagen, das hülsenförmige Gehäuse mit einem über den Gewindeabschnitt hinausragenden rohrförmigen und mit einer Vielzahl von Durchtrittsöffnungen versehenen Ansatz auszustatten, über den die partialdruck-empfindliche Tablette nicht vorsteht. Gegenüber diesem Vorschlag vereinfacht die vorliegende Zusatzerfindung die Konstruktion des Abgasfühlers nach einem besonderen Ausgestaltungsmerkmal weiterhin wesentlich dadurch,

daß das geschlitzte Vorderende des keramischen Einsatzes eine Senkbohrung von ausreichender Tiefe zur vollständigen Aufnahme der Tablette enthält, wobei die Achse der Senkbohrung im wesentlichen parallel zu den erstgenannten Kanälen verläuft und mit dem Schlitz im geschlitzten Vorderende zusammenfällt, in welchem die erstgenannten beiden Kanäle einmünden.

Zur Herstellung des erfindungsgemäß verbesserten Fühlers wird zunächst die Tablette aus abgasempfindlichem Widerstandsmaterial in das geschlitzte Vorderende des keramischen Einsatzes eingefügt, während gleichzeitig die von der Tablette ausgehenden Anschlußleiter in die ersten Kanäle innerhalb des keramischen Einsatzes eingeschoben werden. Diese Anschlußleiter, die aus Edelmetall wie Platin bestehen, haben eine solche Länge, daß sie gerade

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bis in den Anfang der im Durchmesser größeren zweiten Kanäle reichen, wo sie mit einem von der Rückseite des keramischen Einsatzes durch die zweiten Kanäle eingeführten Werkzeugs zweckmäßig im rechten Winkel umgebogen werden. Hieraufhin wird gleichzeitig von der Rückseite des keramischen Einsatzes durch die zweiten Kanäle elektrisch leitendes Glasmaterial bis zu den vorderen Enden dieser Kanäle eingefüllt. Wenn dies geschehen ist, wird der keramische Einsatz derart erwärmt, daß das Glasmaterial schmilzt, und es werden die beiden Steckerstifte durch die im Durchmesser größeren Kanäle unter Kraftanwendung in die Glasschmelze eingeführt. Durch anschließendes Abkühlen des keramischen Einsatzes erhärtet das Glasmaterial und bildet eine mechanisch feste und elektrisch hochleitende Verbindung zwischen den von der Tablette ausgehenden Anschlußleitern und den Steckerstiften. Daraufhin wird der keramische Einsatz mit geeigneten Dichtungsmitteln versehen und in das hülsenförmige metallische Gehäuse eingesetzt, das dann hinter einer Schulterfläche des Einsatzes unter Schaffung einer den Gasdurchtritt verhindernden Abdichtung zwischen dem Einsatz und dem hülsenförmigen Gehäuse umgebördelt wird.

Weitere Merkmale zur vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen :

Fig. 1 in schematischer Darstellung die Brennkraft

maschine eines Kraftfahrzeugs mit Ansaug- und Abgasleitungssystem sowie eine Regeleinrichtung zum Regeln des Luft/Brennstoff-Verhältnisses,

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Fig.2 in einem Diagramm die Abhängigkeit des

Ohmschen Widerstandes eines auf die Abgaszusammensetzung ansprechenden Widerstandsmaterials von der Zusammensetzung des Luft/Brennstoffgemischs bei verschiedenen Abgastemperaturen,

Fig.3 im Längsschnitt einen auf die Abgaszusammensetzung ansprechenden Fühler in erfindungsgemäß verbesserter Ausbildung zur Verwendung bei der Regeleinrichtung nach Fig.l,

Fig.4 eine effctrische Schaltung mit einem solchen Fühler zur Schaffung der Regelgröße für den in Fig.l gezeigten Regler,

Fig.5 eine Einzelheit aus Fig.3 in vergrößerter Darstellung und

Fig.6 eine Stirnansicht auf das vordere Ende des Fühlers nach Fig.3.

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In Fig. 1 ist mit Io die Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs bezeichnet, die mit einer Ansaugleitung 12 und einer Abgasleitung 14 versehen ist. Die Abgasleitung 14 steht mit einer Auspuffleitung 16 in Verbindung. Eine Brennstoffzumeßeinrichtung 18, die beispielsweise von einer Einspritzpumpe oder einem Vergaser gebildet sein kann, ist nur schematisch am Ansaugende der Saugleitung eingezeichnet. Die Brennstoffzumeßeinrichtung 18 ist mit einem Luftfilter 2o dergestalt versehen, daß die von der Maschine 1o durch die Saugleitung angesaugte Luft von der Atmosphäre durch den Luftfilter 2o und mindestens einen Teil der Brennstoffzumeßeinrichtung 18 geleitet wird. Konstruktion, Zweck und Wirkungsweise der vorbeschriebenen Anordnung sind wohlbekannt und bedürfen deshalb keiner weiteren Erläuterung.

Die Brennstoffzumeßeinrichtung 18 ist ferner mit einer Steuervorrichtung 22 versehen, die im,Fall eines elektronischen Einspritzsystems beispielsweise aus einem.veränderlichen Widerstand zur Steuerung der der Maschine 1o im Verhältnis zu einer bestimmten Luftmenge zugeführten Brennstoffmenge und im Fall eines Vergasers von einem veränderlich einstellbaren Zumeßventil zur Steuerung der der Maschine im Verhältnis zu einer bestimmten Luftmenge zugeführten Brennstoffmenge gebildet ist. Die Steuervorrichtung 22 für das Luft/Erennstoff-Verhältnis kann abweichend hiervon auch so ausgebildet sein, daß ein veränderbar einstellbares Luftventil derart gesteuert wird, daß die der Maschine zugeführte Luftmenge im Verhältnis zu einer gegebenen Brennstoffmenge, die durch die Brennstoffzumeßeinrichtung 18 zugeführt wird, gesteuert wird.

Die Auspuffleitung 16 ist mit einem Abgasfühler 24 versehen, der in einem geeigneten Vorsprung oder Ansatz der Leitung derart eingesetzt ist, daß ein auf die chemische Zusammensetzung der Abgase ansprechendes Element den die Leitung 16

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durchströmenden Abgasen ausgesetzt ist. Unter dem durch die gesamte Beschreibung hindurch-verwendeten Ausdruck "Abgasfühler" ist ein Gerät oder ein Apparat zu verstehen, der an das Abgassystem zum Ansprechen auf die chemischen Bestandteile der Abgase angeschlossen ist und eine feste keramische Tablette oder ein Blättchen mit einem elektrischen Widerstand aufweist, welcher in Abhängigkeit von Änderungen in der chemischen Zusammensetzung der Abgase seinen Wert ändert, die ihrerseits unmittelbar mit und als Folge von Änderungen im Luft/Brennstoff-Verhältnis des Verbrennungsgemischs variieren, das die Abgase als Nebenprodukt des Verbrennungsvorgangs erzeugt. Der Abgasfühler 24 steht mit einem elektronischen Regler 26 über zwei Fühlerleitungen 28, 3o in Verbindung. Der elektronische Regler 26 ist wiederum mit der Steuervorrichtung 22 für das Luft/Brennstoff-Verhältnis über Steuerleitungen 32, verbunden. Wie weiter unten an Hand der Fig. 4 beschrieben ist, spricht der elektronische Regler 26 auf Änderungen in der Abgaszusaiiüuensetzuricj an, die von eiern Abgasfühler 24 festgestellt werden, und schafft Steuersignale zum Empfang durch die Steuervorrichtung 22 für das Luft/Brennstoff-Verhältnis, welche entweder die Luftmenge oder die Erennsto^norcc verändern und dadurch das Luft/Brennstoff-Verhältnis des der Brennkraftmaschine Io zugeführten Brennstoffgemische derart beeinflussen, daß dadurch eine gewünschte Abgaszusammensetzung aufrechterhalten wird. Es verdient Beachtung, daß der Abgasfühler 24 auch an einem Vorsprung oder Ansatz der Abgasleitung 14 angeordnet sein kann.

In Fig. 2 sind drei Widerstandskurven über dem Luft/Brennstoff-Verhältnis aufgetragen, um die Veränderung des Widerstandes eines auf die Abgaszusammensetzung ansprechenden Materials bei drei verschiedenen Temperaturen zu veranschaulichen. Diese Kurven sind mit 36, 38 und 4o bezeichnet, wobei die Kurve 36 der geringsten Temperatur und die Kurve 4o der höchsten Temperatur entsprechen. Innerhalb des mit 42 bezeichneten

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Bereichs überlappen, wie ersichtlich, die drei Kurven im wesentlichen einander und verlaufen nahezu senkrecht. Für jeden Fall entspricht dies angenähert einer senkrechten Linie 44, die als ein Luft/Brennstoff-Verhältnis von 14,7 bezeichnet ist und in diesem Fall dem stöchiometrischen Gleichgewicht entspricht. Dieser Uberlappungsbereich stellt eine ausgeprägte Änderung des Widerstandes darj, während er gleichzeitig, wie ersichtlich, nur einer Änderung des Luft/ ^Brennstoff-Verhältnisses um - 0,1 entspricht. Das spezifische Luft/Brennstoff-Verhältnis für das stöchiometrische Gleichgewicht ist eine Funktion der chemischen Zusammensetzung des jeweils verwendeten Gemischs und beträgt bei normalerweise verwendeten Benzinsorten angenähert 14,6 bis 14,8.

Es sind Abgaskatalysatoren vorhanden, welche die Umlagerung von als Nebenprodukt auftretenden Verbrennungsgasen dahingehend fördern oder erleichtern, daß sie Wasserdampf und Kohlendioxyd bilden. Die Katalysatoren, die als DREI-WEGKATALYSATOREN arbeiten (d.h.,die Stickstoffoxyde reduzieren und nebenbei Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxyde oxydieren),

verlangen, daß die Nebenprodukt-Verbrennungsgase durch Verbrennung eines Gemischs mit stöchiometrischem Luft/Brennstoff-Verhältnis erzeugt werden. Es verdient deshalb Beachtung, daß die Aufrechterhaltung eines stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnisses äußerst erwünscht ist und daß, da das stöchiometrische Verhältnis in Abhängigkeit von der spezifischen chemischen Formel des Brennstoffs variieren kann, ein häufiges Nachregeln der den Brennstoff zumessenden und mischenden Einrichtung erforderlich ist. Da der Bereich 42 im wesentlichen mit dem stöchiometrischen Verhältnis zusammenfällt, vermögen der Abgasfühler 24 und der elektronische Regler 26 die Steuereinrichtung für das Luft/Brennstoff-Verhältnis dergestalt automatisch nachzustellen, daß sich das tatsächliche Luft/Brennstoff-Verhältnis

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so ändert, daß es sowohl mit dem stöchiometrisehen Vex-= ---χ__ hältnis für den besonderen verwendeten Brennstoff zusammenfällt wie sich auch anderen Veränderungen anpaßt.

Die Kurve 36 entspricht der an einem Abgasfühler beobachteten Widerstandsänderung bei dem Durchfahren des Mischungsverhältnisses von fettem Gemisch (mehr Brennstoff, als zur vollständigen Verbrennung in einer gegebenen Sauerstoffmenge erforderlich) zu magerem Gemisch (mehr Sauerstoff, als zur vollständigen Verbrennung einer gegebenen Brennstoffmenge erforderlich) bei einer verhältnismäßig niedrigen Petriebstemperatur von beispielsweise 5oo C. Die Widerstandskurve 4o entspricht der Widerstandsänderung unter ähnlichen Betriebsbedingungen bei einer höheren Betriebstemperatur von beispielsweise 9oo°C, und die Kurve 38 gibt einen ähnlichen übergang für eine Zwischentemperatur wieder. Der in einem typischen Abgassystem zu erwartende Temperaturbereich reicht von der niedrigsten Betriebstemperatur, bei welcher der Abgasfühler noch funktionieren würde, mit etwa 4oo°C bis zu einer maximalen Temperatur von etwa 1ooo°C. Es läßt sich ersehen, daß sowohl für die Ubergangskurve mit hoher Temperatur als auch die Ubergangskurve mit niedriger Temperatur eine Widerstandsänderung um mehr als zwei Größenordnungen beim Durchfahren des Luft/Brennstoff-Verhältnisses von "etwas reich" nach "etwas mager" auftritt. Es verdient daher Beachtung, daß

der Abgasfühler 24 leicht dazu gebracht werden kann, das Luft/ Brennstoff-Verhältnis dadurch sehr nahe am stöchiometrischen Gleichgewicht zu halten, daß versucht wird, das Verhältnis zu modulieren und den Innenwiderstand des Abgasfühlers auf einem Wert zu halten, der sich einem ausgewählten Punkt, beispielsweise der Mitte des mit 42 bezeichneten Bereichs nähert.

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In Fig.3 ist im Längsschnitt der Abgasfühler 24 veranschaulicht. Der Abgasfühler 24 besteht-'äus- einem hülsenförmig metallischen Gehäuse 5o und einem keramischen Einsatz oder Isölatox~-&2v=-Der-keramische Einsatz 52 weist einen ersten nach vorn gerichteten Abschnitt 54 und einen zweiten nach hinten gerichteten Abschnitt 56 auf. Der — erste Abschnitt 54 ist konisch dargestellt und mit einem Schlitz 58 am verjüngten Konusende versehen. Ferner enthält der erste Abschnitt 54 zwei Kanäle 6o, 62, die sich von dem Schlitz 58aus nach rückwärts erstrecken. Eine Tablette 64 aus abgasempfindlichen Keramikmaterial ist von dem Schlitz 58 aufgenommen und darin abgestützt. Zwei sich von der Tablette 64 aus erstreckende elektrische Leiter 66, 68 sind in den Kanälen 6o, 62 aufgenommen. Ve rabre dungs gemäß soll in der Beschreibung "vordere·¹ sich auf die Richtung zur Tablette 64 hin-beziehen, während "hintere" die Richtung von der Tabelle 64 wegbedeuten soll.

Wie aus den Fig. 3 und 6 ersichtlich, geht von der vorderen Stirnfläche des keramischen Einsatzes 52 aus eine Senkbohrung 70, die im wesentlichen mit dem Schlitz 58 zusammenfällt und mit diesem eine gemeinsame Erstreckung zu einer Tiefe(nach hinten von der Stirnfläche 72) hat, die größe¹" als die vergleichbare Abmessung der Tablette 64 ist. Auf diese Weise kann die Tablette 64 innerhalb des Schlitzes 58 bis zu einer Tiefe aufgenommen werden, die es ermöglicht, daß die Wandungen 74 des Schlitzes 58 als Abschirmung zum Schutz der zerbrechlichen Tablette 64 gegenüber der unmittelbaren Beaufschlagung mit Druckimpulsen des Abgasstroms wirken, während die Senkbohrung 7o ein Inberührungbringen der gasförmigen Abgasbestandteile mit der Tablette 64 ermöglicht. Der keramische Einsatz 52 läßt sich leicht aus einem Keramikmaterial herstellen, das ausreichend Widerstands fest gegenüber der Abgasumgebung ist und dadurch die gewünschte Lebensdauer erbringt.

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Der zweite Abschnitt 56 des keramischen Einsatzes 52 enthält ein zweites Paar Kanäle 76, 78, die sich von der

des

hinteren Stirnfläche 8o keraftiischen Einsatzes 52 aus erstrecken und an einer Stelle zwischen der vorderen Stirnfläche 72 und der hinteren Stirnfläche 8o die vorderen Kanäle 6o_f62 ein Stück durchdringen. Die vorderen K^iäle 6o, 62 sind so bemessen, daß sie die von der Tablette 64 ausgehenden Anschlußleiter 66, 68 mit losem Sitz aufnehmen. Darüber hinaus sollten die Kanäle 6o, 62 zum Außendurchmesser der Anschlußleiter 66, 68 ausreichend eng angepaßt werden, um eine Querabstützung zu gewährleisten, wie weiter unten noch beschrieben wird, und können hierzu beispielsweise einen Durchmesser von angenähert IO % mehr als dem Durchmesser der Anschlußleiter 66, 68 besitzen. Die hinteren Kanäle 76, 78 sind mit wesentlich größerem Durchmesser als die Kanäle 6o,62 ausgeführt, in welche sie hineindringen.

Zwei Steckerstifte 82,84 aus verhältnismäßig steifem leitfähigen Material sind gemäß der Darstellung von den Kanälen 76,78 aufgenommen. Die Steckerstifte 82,84 sind mit Stecker-Endabschnitten 86, 88 versehen, die sich von der hinteren Stirnfläche 8o des keramischen Einsatzes frei nach hinten erstrecken. Die Steckerstifte 82, 84 sind ferner mit Anschlagschultern 9o, 92 versehen, die sich gegen die hintere Stirnfläche 8o anlegen und- dadurch die Einführtiefe in die Kanäle 76, 78 bestimmen. Schließlich weisen die Steckerstifte 82, 84 Einführabschnitte 94, 96 auf, die im wesentlichen Kreisquerschnitt und einen Durchmesser besitzen können, der nahezu gleich, wenn natürlich auch etwas geringer als der Durchmesser der Kanäle 76, 78 ist, um das Einführen zu erleichtern. Die Einführabschnitte 94, 96 besitzen eine von den Anschlagschultern 9o, 92 ausgehende Längserstreckung, die etwas geringer ist als die Tiefe der hinteren Kanäle 76,78 von der hinteren Stirnfläche 8o des Einsatzkörpers 52 aus gemessen. Beispielsweise beträgt die Differenz etwa

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6,4 mm.

In den Fig. 3 und 5, besonders Fig.6, ist eines der Merkmale der Erfindung veranschaulicht. Die Anschlußleiter 66, 68 sind so eingezeichnet, daß sie sich durch_die Kanäle 6o, 6 dergestalt erstrecken, daß eine kurze Länge eines jeden der freien Leiter-enden in den vorderen Abschnitt der im Durchmesser größeren hinteren Kanäle 76, 78 hineinragt. Die freien Enden der Anschlußleiter 66,68 sind dort umgebogen und erstrecken sich im wesentlichen quer zu den Achsen der Kanäle 6o, 62. Dieses Umbiegen erleichtert das Verbleiben der Tablette 64 im Schlitz 68 während der Montage. Es verhindert ferner, daß sich die Steckerstifte 82, 84 und die Anschlußleiter 66, 68 während der Montage gegenseitig stören. Der leere Raum zwischen den Vorderenden der Steckerstifte 82, 84 und den hinteren Endabschnitten der Anschlußleiter 66, 68 wird durch ein leitfähiges Glas-Dichtungsmaterial 98, loo ausgefüllt. Der hierin verwendete Begriff "Glas-Dichtungsmaterial" bedeutet ein Glasmaterial wie Bo-rsilikatglas, das so ausgewählt ist, daß es einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten besitzt, der so eng wie möglich mit dem thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Steckerstifte 82, 84 und des Materials des keramischen Einsatzkörpers 52 zusammenfällt, wobei das Glasmaterial eine Erweichungsthemperatur oberhalb 76o C besitzt und eine gewisse Menge an Metallpuder oder Metallflocken zur Schaffung eines Ohmschen Widerstands von weniger als etwa ein Ohm zwischen den Steckerstiften 82, 84 und den Anschlußleitern 66, 68 im zusammengebauten Zustand ergibt. Das gegenwärtig bevorzugte·Keramikmaterial ist ein Keramikmaterial mit einem hohen Aluminiumanteil und einem thermischen Ausdehnungskoeffizieten von 21 χ 10 cm pro cm Grad Celsius, gemessen zwischen 0 und 1000 C. Das metallische Leitermaterial wird in Form von Kupferflocken in einer Menge zugeführt, dass etwa 30 % Metallflocken, etwa 60 % Glas und etwa 10 % Bindemittel, Harze

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und andere flüchtige Bestandteile vorhanden sind. Wie in Fig.6 gezeigt, umgibt das Glas-Dichtungsmaterial die vorderen Abschnitte der Steckerstifte 82, 84 und die hinteren umgebogenen Abschnitte der Anschlußleiter 66, 68 und schafft eine Brücke mit geringem Widerstand dazwischen.

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Gemäß der Darstellung in Fig. 4 enthält, der elektrische Regler 26 eine spezifische elektrische Schaltung. Die gezeigte Schaltung dient jedoch nur zur Erläuterung und läßt sich durch eine große Anzahl anderer Schaltungen in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Abgasfühler ersetzen.

Zur Energieversorgung der Schaltung dient eine elektrische Energiequelle wie eine Batterie 1o2, die mit ihrer negativen Klemme an Masse oder eine gemeinsame Masseleitung 1o4 angeschlossen ist, wie dies normalerweise bei Kraftfahrzeugen der Fall ist. Die positive Klemme der Batterie 1o2 steht über einen Schalter 1o6 mit einem spannungsführenden Leiter 1o8 in Verbindung. Der Schalter 1o6 kann beispielsweise ein Teil des Zündschalters im Kraftfahrzeug sein, in das die Brennkraftmaschine 1o eingebaut ist. Der Abgasfühler 24 ist elektrisch an die Spannungsleitung 1o8 über den isolierten Leiter 8o angeschlossen, während der isolierte Leiter 82 vom Abgasfühler 24 zu einem Knotenpunkt 11o führt. Der Knotenpunkt ist mit der Masseleitung 1o4 über einen ohmschen Widerstand verbunden. Zwei Potentiometer 114, 116 sind parallel zwischen die Spannungsleitung 1o8 und die Masseleitung 1o4 geschaltet. Der Spannungsabgriff 118 des Potentiometers 114 ist an die eine Eingangsklemme eines Spannungsvergleichers 12o geführt, während der Spannungsabgriff 122 des Potentiometers 116 an die eine Eingangsklemme des Spannungsteilers 124 angeschlossen ist. Die Spannungsabgriffe 118, 122 sind an Eingangsklemmen entgegengesetzter Polarität derart angeschlossen, daß beispielsweise der Spannungsabgriff 118 mit der negativen Eingangsklemme des zugehörigen Vergleichers 12o und der Spannungsabgriff 122 mit der positiven Eingangsklemme des zugehörigen Vergleichers 124 in Verbindung steht. Die restlichen beiden Eingangsklemmen der Vergleicher 12o, 124 sind mit dem Knotenpunkt 11o verbunden.

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Wie gezeigt, sind die Vergleicher 12o, 124 von einer Ausführung, die einen inneren Ausgangstransistor aufweist, der in Abhängigkeit von dem Charakter der dem Vergleicher zugeführten Eingangssignale leitend oder nichtleitend ist. Wenn das der positiven Eingangsklemme eines solchen Vergleichers zugeführte Potential höher als das der negativen Eingangsklemme zugeführte Potential ist, dann wird der innere Ausgangstransistor nichtleitend gemacht, und der damit verbundene Hochziehwiderstand 126, 128 wird dafür sorgen, daß die Ausgangsklemme 13o bzw. 132 im wesentlichen das Potential der Spannungsleitung 1o8 annimmt. Wenn der negative Eingang eines solchen Vergleichers hingegen höher als das Potential am positiven Eingang ist, dann wird der innere Ausgangstransistor leitend, und die Spannung an seinem Ausgang wird im wesentlichen auf Massepotential fallen.

Nachstehend wird die Wirkungsweise der· Schaltung nach Fig. 4 mit dem zuvor beschriebenen Abgasfühler in Verbindung mit Fig. 2 erläutert. Hierzu wird zunächst ein representativer Widerstandswert aus den Kurven nach Fig. 2 heraus· gesucht. Beispielsweise kann ein Widerstandswert von 12oo Ohm den ausgewählten Arbeitspunkt innerhalb des Bereichs 42 representieren. Der Widerstand 112 wird in seiner Größe derart bemessen, daß die am Knotenpunkt 11o auftretende Spannung eine vorausbestimmte bekannte Größe hat, wenn sich der Widerstand der Tablette 64 im ausgewählten Arbeitspunkt innerhalb des Bereichs 42 nach Fig. befindet. Beispielsweise kann der Widerstand 112 auf 12oo Ohm bemessen werden, so daß unter den gezeigten Bedingungen die Spannung am Knotenpunkt 11o gleich der Hälfte der Batteriespannung ist. Die Fühlerspannung am Knotenpunkt 11o wird der positiven Eingangsklemme des Vergleichers 12o und der negativen Eingangsklemme des

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Vergleichers 124 zugeführt.

Das Potentiometer 114 kann mit seinem Spannungsabgriff so eingestellt sein, daß der negativen Eingangsklemme des Vergleichers 12o eine Spannung zugeführt wird, die etwas stärker positiv als die am Knotenpunkt 11o vorausberechnet erscheinende Spannung ist, wenn das der zugehörigen Brennkraftmaschine zugeführte Luft/Brennstoff-Gemisch ein Mischungsverhältnis entsprechend dem Arbeitspunkt im Bereich 42 der Kurven 36, 38, 4o nach Fig. 2 besitzt, und kann demzufolge die maximal zulässige Abweichung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses des Gemischs in das fette Gebiet darstellen. Demgegenüber kann der Spannungsabgriff 22 des Potentiometers 116 so eingestellt sein, daß an der positiven Eingangsklemme des Vergleichers eine Spannung auftritt, die etwas geringer ist als die am Knotenpunkt 11o auftretende Spannung unter Bedingungen ist, die dem Betrieb der Maschine bei einem Luft/Brennstoff-Verhältnis entsprechend dem ausgewählten Widerstandswert des Fühlers 24 innerhalb des Bereichs 42 entsprechen. Dies kann deshalb d.i.* naxiirele AbvreicMw" des Lu^t/RrennRtoff-Opmischs in dem mageren Bereich kontrollieren. Solange demnach das Brennstoffgemisch der Maschine mit einem Luft/Brennstoff-Verhältnis entsprechend dem ausgewählten Widerstandswert der Fühlertablette 64 oder der nahe diesem Wert zugeführt wird, werden die Spannungsvergleicher in einen ausgeschalteten und unwirksamen Zustand vorgespannt. Das Fehlen eines Signals an den Ausgangsklemmen 13o, 132 kann deshalb dazu dienen, die Steuereinrichtung 22 für das Luft/Brennstoff-Verhältnis in einem statischen Zustand zu halten, und das Luft/Brennstoff-Verhältnis der Maschine zugeführten Brennstoff gemischs wird sich nicht ändern. Wenn hingegen aus irgendwelchen Gründen der Brennstoffanteil des Gemischs zunimmt (fettes Luft/Brennstoff-Gemisch), wird der Widerstand des Abgasfühlers 24 abnehmen, und die am Knotenpunkt

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am

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auftretende Spannung wird steigen. Wenn dieses Ansteigen genügend groß ist um anzuzeigen, daß das Luft/Brennstoff-Verhältnis in das fette Gebiet über den Punkt hinaus abgewichen ist, für den ein betriebliches Abweichen zulässig ist, wie er durch die Einstellung des Potentiometers 114 begründet ist, wird der Spannungsvergleicher 12o eine hohe Spannung abgeben, die ein Ausgangssignal darzustellen vermag. Ein solches Signal kann dann eine Änderung in der Einstellung der Steuereinrichtung 22 für das Luft/Brennstoff-Verhältnis einleiten oder kann direkt zu einer Veränderung benutzt werden, womit begonnen wird, den Brennstoffanteil im Gemisch herabzusetzen. Wenn der Brennstoffanteil sinkt, wird der Widerstand des Abgasfühlers 64 auf einen solchen Punkt ansteigen, daß die am Knotenpunkt 1o auftretende Spannung absinkt und gegebenenfalls jegliches Spannungssignal am Knotenpunkt 13o beseitigt.

Wenn aus irgendwelchen Gründen der Brennstoffanteil im Brennstoff gemisch^abnimmt, wird der Fühlerwiderstand anzuwachsen beginnen, und der Vergleicher 124 wird ein Ausgangssignal an der Klemme 134 liefern, das ein Anwachsen des Brennstoff anteils im Gemisch einleitet. Wenn in ähnlicher Weise der stöchiometrische Punkt als Folge einer Abweichung in der chemischen Zusammensetzung des verwendeten spezifischen Brennstoffs sich verschieben sollte, wird diese Verschiebung ein Anwachsen oder Abfallen im Widerstandswert der Tablette 64 hervorrufen, daß ein Steuersignal zur Folge hat, mit welchem der Brennstoff- (oder Luft-) anteil des Luft/Brennstoff-Verhältnisses erhöht oder herabgesetzt wird. Das Verbrennungsgemisch wird dadurch automatisch dergestalt nachgeregelt, daß die Maschine Io mit einem stochiometrisehen Gemisch versorgt wird. Es verdient Beachtung, daß die Auswahl der Komponenten des Reglers 26 zu einem großen Teil von der Art der Steuerelektronik

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und der genauen Ausbildung der Steuereinrichtung 22 für das Luft/Brennstoff-Verhältnis abhängt. Wenn die Steuereinrichtung 22 für das Luft/Brennstoff-Verhäitnis eine bestimmte Signalform (beispielsweise ein Hochstrom- oder ein Grundspannungssignal) benötigt, können die Vergleiche: 12o, 124 leicht in Übereinstimmung mit anderen Komponentengrößen, die davon bestimmt werden, ausgewählt werden.

Für den Zusammenbau des Abgasfühlers 24 wird zunächst eine Tablette 64 aus auf die Abgas-zusammensetzung ansprechendem keramischen Material, wie es beispielsweise aus der US PS 3886785 bekannt ist, mit zwei sich davon weg erstreckenden Anschlußleitern 66, 68 versehen. Diese Leiter sind typischerweise aus Edelmetall wie Platin hergestellt, um maximale elektrische Leitfähigkeitseigenschaften zu erzielen, während gleichzeitig eine gegenseitige Reaktion zwischen dem Metall der Leiter und dem' Keramikmaterial der Tablette 64 verhindert wird. Ferner wird ein keramischer Einsatz 52 aus beispielsweise Aluminium-Keramikmaterial hergestellt und derart ausgebildet, daß er einen nach vorn sich erstreckenden ersten Abschnitt 54, einen zweiten, sich nach hinten erstreckenden Abschnitt 56 und eine entsprechende Anzahl von Kanälen 6o, 62 und 76, 78 aufweist, die einander im Inneren an einer Stelle durchdringen, die sich zwischen dem geschlitzten und mit der Senkbohrung versehenen Ende 58 und der hinteren Stirnfläche 8o befindet. Die Anschlußleiter 66, 68 werden in die hierfür vorgesehenen Kanäle 6o, 62 eingeführt, und die Tablette 64 wird innerhalb des Schlitzes 58 plaziert. Unter normalen Umständen wird der Schlitz 58 angenähert die gleiche Weite wie die Dicke der Tablette besitzen und demzufolge ohne gegenseitige Einwirkung und ohne Ausübung einer Klemmkraft sowie ohne Verwendung von Zement die Tablette 64 abstützen. Alternativ kann auch ein Keramikzement verwendet werden. Nach dem Einführen der Anschlußleiter 66, 68 in die Kanäle 6o, 62 und damit

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dem Abstützen der Tablette 64 innerhalb des geschlitzten und mit der Gegenbohrung versehenen Endabschnitts werden zwei kolbenförmige Werkzeuge in die größeren Kanäle 76,78 von der hinteren Stirnfläche 8o aus eingeführt, um die freien Leiterenden umzubiegen. Dieses Umbiegen unterstützt das Festhalten der Tablette 64 im Schlitz 58 während der nachfolgenden Herstellungsschritte. Der Einsatz der Tablette 64 in die Gegenbohrung 7o auf eine Tiefe größer als die vergleichbare Abmessung der Tablette 64 macht es möglich, daß die von den Biegewerkzeugen ausgeübte Belastungskraft nur vom keramischen Einsatz 5 2 aufgenommen wird. Daraufhin wird das Glasmaterial 98, loo in Pulver-, Pelletoder Kugelform in die größeren Kanäle 76, 78 eingefüllt. Daraufhin wird der keramische Einsatz 5 2 erwärmt, um die Temperatur des Glas-Dichtungsmaterials 98, loo auf die Erweichungstemperatur des Glases anzuheben, und wird dieser Temperatur für eine ausreichend lange Zeitspanne ausgesetzt, die es dem Glas-Dichtungsmaterial 98, loo ermöglicht, flüssig zu werden. Wenn das Glas-Dichtungsmaterial flüssig geworden ist, werden die Steckerstifte 82, 84 in die vergrößerten Kanäle 76, 78 eingeführt, bis die Anschlagschultern 9o, 92 in Berührung mit der hinteren Stirnfläche 8o kommen. Es ist festgestellt worden, daß es nicht ausreicht, eine einfache Berührung zwischen dem vorderen Ende der Steckerstifte 82, 84 und dem Glas-Dichtungsmaterial 98, loo zu haben, sondern daß vielmehr die Stifte 82, 84 in das geschmolzene Glas-Dichtungsmaterial 98, loo mit einer ausreichend großen Kraft eingedrückt werden müssen, um einen Teil des Materials zu veranlassen, rings um die Steckerstifte 82, 84 um eine kurze Strecke nach rückwärts und durch die Kanäle 6o, 62 für eine kurze Strecke rings um die Anschlußleiter 66, 68 nach vorwärts zu fließen. Zu diesem Zweck muß die volumetrische Menge an Glasmaterial etwas größer als der leere Raum zwischen den vorderen Enden der Dteckerstifte 82, 84 und den vorderen Enden der Kanäle 76, 78 gewählt werden. Es kann angenommen werden, daß mit dem kräftigen Eindrücken der Steckerstifte

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zwei Ziele erreicht werden. Zum einen wird die Berührungsfläche zwischen den Steckerstiften 82, 84 und dem Glas-Dichtungsmaterial 98 lob und zwischen diesem Material und den Anschlußleitern 66, 68 vergrößert. Zum zweiten läßt sich annehmen, daß dadurch ein Ordnen oder Ausrichten der Metallteilchen innerhalb des Glas-Dichtungsmaterials auftritt, wodurch eine große Anzahl leitender Pfade zwischen den Steckerstiften 82, 84 und den Anschlußleitern 66, 68 geschaffen wird.

Nachdem die Steckerstifte 82, 84 unter Kraftanwendung in die vergrößerten Kanäle 76, 78 des keramischen Einsatzes 5 2 eingefügt sind, kann dieser Einsatz mit einem oder mehreren geeigneten Dichtungselementen innerhalb einer oder mehrerer dafür an einer Schulter des zweiten Abschnitts des Einsatzes 5 2 ausgebildeter Dichtungssitze, wie bei lol gezeigt, versehen werden, und der keramische Einsatz 5 2 kann üann in das äußere metallische Gehäuse 5o eingesetzt werden. Durch Anwendung einer ümbördelkraft auf die hintere Stirnfläche des äußeren metallischen Gehäuses entsteht schließlich ein in sich zusammenhängender Abgasfühler. In denjenigen Fällen, in denen ein ausreichender Abdichtdruck nicht verfügbar ist, kann ein zweites Dichtungselement an der hinteren Stirnfläche des keramischen Einsatzes zur Anwendung kommen.

Es verdient Beachtung, daß die Erfindung die gesetzten Ziele ohne weiteres erreicht. Es kann ein einstückiger keramischer Einsatz verwendet werden, während gleichzeitig die elektrische Verbindung zwischen den Anschlußleitern und den Steckerstiften an einer Stelle vorgenommen wird, die vollständig innerhalb des keramischen Einsatzes und zwischen dessen Enden liegt. Durch Verwendung eines leitenden Gläs-Dichtungsmaterials, das sich thermisch mit dem Keramikmaterial verträgt, läßt sich eine gute Gas abdicht ungll schaffen, mit welcher die sich durch den keramischen Einsatz erstreckenden Kanäle verschlossen werden, und das

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Glas-Dichtungsmaterial wird eine Viskositätscharakteristik haben, die sich mit der Temperatur verträgt, welcher der Abgasfühler 24 im Betrieb ausgesetzt ist.

Patentansprüche

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Leerseite

Claims (7)

1. Patentansprüche

   s 1y Auf den Partialdruck von Sauerstoff ansprechender Fühler für den Einbau in die Abgasleitung einer Brennkraftmaschine, insbesondere bei einem Kraftfahrzeug, gemäß Patent.... (Patentanmeldung....), gekennzeichnet durch

   ein vorzugsweise an einem Ende mit Gewinde zum Einschrauben in die Abgasleitung versehenes hülsenförmiges Gehäuse (5o) aus widerstandsfähigem Metall,

   einen in dem hülsenförmigen Gehäuse (5o) aufgenommenen und sich durch dieses erstreckenden keramischen Einsatz (52) mit einem geschlitzten Vorderende (54) und einer hinteren Stirnfläche (8o),

   ein erstes Paar sich durch das geschlitzte Vorderende (58) nach hinten erstreckender Kanäle (6o, 62),

   ein zweites Paar sich von der hinteren Stirnfläche (8o) des keramischen Einsatzes (52) mit größeren Durchmessern als die vorgenannten Kanäle (6o, 62) nach vorn erstreckender Kanäle (76, 78) deren vordere Enden die erstgenannten Kanäle (6o, 62) durchdringen,

   eine in dem geschlitzten Vorderende (54) des keramischen Einsatzes (52) aufgenommene Tablette (64) aus partialdruckempfindlichem Keramikmaterial, die mit zwei davon mit Querabstand ausgehenden und sich durch die erstgenannten Kanäle (6o, 62) erstreckenden Anschlußleitern (66, 68) verbunden ist und

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   ORIGINAL INSPECTED

   ein Paar von den Kanälen (76, 78) größeren Durchmessers aufgenommener und an der hinteren Stirnfläche (8o) aus dem keramischen Einsatz (52) herausragender metallischer Steckerstifte (82, 84),

   wobei die Anschlußleiter (66, 68) und die Steckerstifte (82, 84) an den vorderen Enden der Kanäle (76, 78) größeren Durchmessers durch darin eingebrachte Füllungen (98, 1oo) aus Glas-Dichtungsmaterial leitend miteinander verbunden und die erstgenannten und zweitgenannten Kanäle (6o, 62 bzw. 76, 78) durch diese Füllungen zugleich gegen Gasdurchtritt abgedichtet sind.
2. 2. Fühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußleiter (66, 68) und die Steckerstifte (82, 84) so ausgebildet sind, daß sie einander nicht berühren, und daß die eingebrachten Mengen an Glas-Dichtungsmaterial diejenigen Mengen übersteigen, die zum vollständigen Füllen der vorderen Enden der im Durchmesser größeren Kanäle (76, 78) zwischen den Steckerstiften (82, 84) und den erstgenannten Kanälen (6o, 62) erforderlich wären. .
3. 3. Fühler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das geschlitzte Vorderende (54) des keramischen Einsatzes (52) eine Senkbohrung (7o) von ausreichender Tiefe zur vollständigen Aufnahme der Tablette (64) enthält, wobei die Achse der Senkbohrung (7o) im wesentlichen parallel zu den erstgenannten Kanälen (76, 78) verläuft und mit dem Schlitz (58) im geschlitzten Vorderende (54) zusammenfällt, in welchen die erstgenannten beiden Kanäle (76, 78) einmünden.
4. 4. Fühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der keramische Einsatz (52) in der Hauptsache zylinderförmig und in einem

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   Stück ausgebildet ist und einen längeren zylindrischen Mittelabschnitt aufweist, mit welchem der Einsatz (52) in dem hülsenförmigen Gehäuse (5o) dichtend aufgenommen ist.
5. 5. Fühler nach Anspruch 4, dad urch gekennzeichnet , daß die Durchdringungsstellen der erstgenannten und der zweitgenannten Kanäle (6o, 62 bzw. 76, 78) innerhalb des zylindrischen Mittelabschnitts des keramischen Einsatzes (52) gelegen sind.
6. 6. Fühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas-Dichtungsmaterial aus elektrisch leitendem Glas mit einem Erweichungspunkt oberhalb von 76o C besteht.
7. 7. Fühler nach Anspruch 6, dadurch gekenn ζ eichnet, daß das Glas-Dichtungsmaterial mindestens 3o Vol.-%Metallpartikel zur Begründung seiner Leitfähigkeit enthält.

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   QRK^INAL