DE2944647A1 - Sensor zur erfassung der beim klopfen einer brennkraftmaschine auftretenden schwingungen - Google Patents

Sensor zur erfassung der beim klopfen einer brennkraftmaschine auftretenden schwingungen

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DE2944647A1
DE2944647A1 DE19792944647 DE2944647A DE2944647A1 DE 2944647 A1 DE2944647 A1 DE 2944647A1 DE 19792944647 DE19792944647 DE 19792944647 DE 2944647 A DE2944647 A DE 2944647A DE 2944647 A1 DE2944647 A1 DE 2944647A1
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piezoelectric element
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clamp
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Bernward Dr.-Ing. 7140 Ludwigsburg Böning
Rudolf 7144 Asperg Nagel
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L23/00—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid
    • G01L23/22—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines
    • G01L23/221—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines for detecting or indicating knocks in internal combustion engines
    • G01L23/222—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines for detecting or indicating knocks in internal combustion engines using piezoelectric devices

Description

  • Sensor zur Erfassung der beim Klopfen einer Brennkraft-
  • maschine auftretenden Schwingungen Stand der Tecbnj/ Die Erfindung geht aus von einem Sensor nach der Gattung des hauptansprucbs. Ein derartiger Sensor ist aus der deutschen Patentanmeldung P 28 01 969.4 bekannt. Der als Biegescnwinger ausgebildete Sensor ist an einem Ende fest mit der Brennkraftmaschine verbunden und durch konstruktive Maßnahmen auf die Frequenz der Klopfgeräusche abgestimmt.
  • Der Begeschwinger wird dabei einseitig in einer Spannvorrichtung eingespannt, die starr mit der Brennkraftmaschine verbunden ist. Dieser bekannte einseitig eingespannte Biegeschwinger hat den Nachteil, daß für manche Anwendungen die Bandbreite zu klein ist.
  • Vorteile der Erfindung Der erfindungsgemäße Sensor mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß bei der Vergrößerung der Bandbreite die Resonanzüberhöhung nicht reduziert wird, so daß der Störabstand zu anderen Signalen unbeeinflußt bleibt. Durch die mindestens zwei scnwingungsfähigen Teile ist eine selektive Erkennung von zwei Frequenzen bei nur einer mechanischen Einspannung möglich. Dadurch wird die Anzahl der Geber und der Teile reduziert. Bei gemeinsamen Elektroden können die Gebersignale direkt elektrisch parallel geschaltet werden.
  • Zeichnung Ein husführungsbeispiel der Erfindung ist in de Zeichnung dargsteilt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Schnitt durch den Schwinger in Richtung der Schwingungen.
  • Beschreibung des Ausführungsbeispiels In der Figur ist ein als Biegeschwinger ausgebildetes piezoelektrisches Element 1 dargestellt, das mit einer Spannvorrichtung 2 eingespannt ist. Das piezoelektrische Element 1 ist vorzugsweise zungenförmig ausgebildet, kann aber auch eine beliebige anaere Form (z.B. plattenförmig) aufweisen.
  • Das piezoelektrische Element 1 ist mit Hilfe der Spannvorricntung 2 zwischen seinen Enden eingespannt, so daß zwei schwingungsfähige Teile 3, 4 entstehen. Dadurch treten zwei Resonanzerhöhungen auf, deren Frequenzen durch die Längen der schwingungsfähigen Teile 3, 4, d.h. durch den Ort der Einspannung bestimmt wird. Ist die Einspannung 2 außermittig, so werden verschiedene Frequenzen erkannt.
  • Da zwei Resonanzüberhöhungen auftreten, gibt es auch zwei Bandbreiten. Soll eine Schwellenwerterkennung durchgeführt werden, so ist es möglich, den Grundpegel nur innerhalb einer Bandbreite aufzubringen.
  • Ist die Spannvorrichtung 2 in der Mitte, so wird im Vergleich zu eie einseitig eingespannten Biegeschwinger die Bandbreite des Schwingers erhöht, ohne daß die Resonanzüberhöhung reduziert wird. Daher bleibt der Störabstand zu anderen Signalen unbeeinflußt.
  • Der Biegeschwinger kann z.3. in den Kopf einer Schraube eingeklebt werden, wobei die Schwingungseigenschaften der schwirgungsfähigen Teile 3, 4 nicht beeinflußt werden der fen. Die Schraube wird ar der Brennkraftmaschine befestigt.
  • Wen Klopfschwingungen in der Brennkraftmascr.ine auftreten, wid der Biegeshwinger zu Schwingungen auf der entsprechenden Rescnanzfrequenzen angeregt.

Claims (2)

  1. Ansprüche 1. Sensor zurErfassungder beim Klopfen einer Brennkraftmaschir.e auftretenden Schwingungen mit einem piezoelektrischen Element und einer Spannvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung das piezoelektrische Element (1) in der Art einspannt, daß mindestens zwei schwingungsfähige Teile (3, 4) entstehen.
  2. 2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung (2) das piezoelektrische Element (1) in der Mitte einspannt, so daß der Sensor zwei schwingungsfähige Teile (3, 4) gleicher Länge aufweist.
DE19792944647 1979-11-06 1979-11-06 Sensor zur erfassung der beim klopfen einer brennkraftmaschine auftretenden schwingungen Granted DE2944647A1 (de)

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