DE3103170A1 - Luftstromdurchsatz-messvorrichtung fuer brennkraftmaschinen - Google Patents
Luftstromdurchsatz-messvorrichtung fuer brennkraftmaschinenInfo
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Description
HITACHI, LTD., Tokyo,
Japan
Japan
Die Erfindung betrifft eine Luftstromdurchsatz-Messvorrichtung, die insbesondere zur Messung des Strömungsdur clisatze s
der in eine Brennkraftmaschine eingesaugten Luft verwendet wird.
Bei einer herkömmlichen Luftstromdurchsatz-Messvorrichtung dieser Art, z. B. gemäss der US-PS 3 824 966, wird die
Temperatur eines dünnen Luftstromsensors durch einen Temperatursensor
und einen elektrischen Temperatursteuerkreis auf einem gegebenen Niveau gehalten.
Ein derartiger Luftstromsensor wird durch die thermische Störung nachteilig beeinflusst, die auf Grund der Wärme
auftritt, die durch ein, z. B. aus Metall bestehendes,
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Tragglied darauf übertragen wird. Die thermische Störung ergibt einen Fehler bei der Messung des Luftstromdurchsatzes.
Eine weitere Art von herkömmlichen Luftstromdurchsatz-Messvorrichtung
ist z. B. in der japanischen Offenlegungsßchrift
No. 1134-32/77 angegeben. Bei dieser Anordnung ist ein Luftstromsensor in einem von einer Hauptventuridüse
abgezweigten Bypaß vorgesehen. Jedoch wird dem Einfluss der Wärme auf den Luftstromsensor keine Beachtung geschenkt.
Eine Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Luftstromdurchsatz-Messvorrichtung
mit erhöhter Genauigkeit.
IiLe Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäss durch den
Gegenstand des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung eine Luftstromdurchsatz-Messvorrichtung
mit einem Luftstromsensor und einem Temperatursensor vor, die in derselben Ebene angeordnet
sind, die im rechten Winkel zur Richtung des Einlassluftstroms angeordnet ist. Diese Luftstromdurchsatz-Messvorrichtung
ermöglicht die Erzeugung eines stabilen Ausgangs anders als die beschriebene herkömmliche Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung,
bei der die Ausgänge aus dem stromab gelegenen Luftstromsensor auf Grund des Einflusses
einer turbulenten Strömung variiert, die dann auftritt, wenn die Einlassluft auf den stromauf vorgesehenen Temperatursensor
trifft. Daher ermöglicht die Luftstromdurchsatz-Messvorrichtung
nach der Erfindung eine Verbesserung der Genauigkeit der Strömungsdurchsatz-Messung.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
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Fig. 1 das Prinzip der Messung von Strömungsdurchsätzen von in die Brennkraftmaschine eingesaugter Luft;
Fig. 2 einen Schnitt einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig.3A eine Vorderansicht des Hauptteils der Ausführungsform
von Fig. 2 mit einem Luftstromsensor, einem Temperatursensor,
einen Teil jedes leitenden Tragstifts und einem Teil eines Tragglieds;
Fig.3B eine Seitenansicht des Hauptteils von Fig. 3A;
Fig. 4- eine teilgeschnittene vergrösserte Vorderansicht
des Luftstromsensors oder des Temperatursensors von
Fig. 3A mit einer Darstellung von deren Detailkonstruktion
;
Fig. 5 eine graphische Darstellung der Temperatur- und
Ausgangscharakteristik der Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung nach der Erfindung;
Fig. 6 einen Schnitt einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 1 zeigt das Prinzip eines Verfahrens zur Messung des Strömungsdurchsatzes von Einlassluft mit einem Luftstromsensor.
Ein Luftstromsensor 12 ist in einem Kanal 11 vorgesehen,
in dem Einlassluft strömt. Die elektrischen Eigenschaften des Luftstromsensors 12 variieren.mit dem Strömungsdurchsatz
oder der Strömungsgeschwindigkeit der Einlassluft. Der Luftstromsensor 12 ist über einen Widerstand 13 geerdet.
Der Luftstromsensor 12 und der Widerstand 13 bilden zwei
Arme einer Widerstandsbrückenschaltung, deren verbleibende beide Arme in einem Steuerkreis 14 eingeschlossen sind.
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-s- 31Q317Q
Eine über dem Widerstand 13 erzeugte Spannung wird an den Steuerkreis 14 angelegt. Der Ausgang des Steuerkreises 14
wird durch einen Verstärker 15 so verstärkt, dass er zur
Steuerung eines Leistungstransistors 16 verwendet wird. Ein elektrischer Strom I, der durch den in einer in Fig. 1
gezeigten elektrischen Schaltung befindlichen Luftstromsensor 12 fliesst, wird durch den Widerstand 13 aufgenommen.
Der elektrische Strom I wird durch den Steuerkreis 14 und
den Leistungstransistor 16 so gesteuert, dass die Temperatur des Luftstromsensors 12 auf konstanter Höhe gehalten wird.
In diesem Fall haben der elektrische Strom I und der Luftstromdurchsatz Q die durch folgende Formel (King) ausgedrückte
Beziehung:
,2
I2 = (C1 + C2 /Q) (tw - ta)S
wobei C^, Co und S Koeffizienten, tw die Temperatur des
Luftstromsensors und ta die Temperatur der durch einen nicht gezeigten Temperatursensor ermittelten Luft sind. Demnach
kann der Strömungsdurchsatz Q der durch den Luft stromsensor 12 strömenden Luft durch Ermittlung des elektrischen Stroms I
gemessen werden.
Das obige Verfahren zur Ermittlung des Strömungsdurchsatzes von Einlassluft beruht auf einer Technik zur Steuerung der
Temperatur des Temperatursensors auf ein festgelegtes Niveau oder zur Konstanthaltung der Temperatur des Temperatursensors
12 während des gesamten Strömungsdurchsatz-Messvorgangs. Für den Fall, dass der Strömungsdurchsatz
der Einlassluft gemessen wird, während die Temperatur des Luftstromsensors auf ein festes Niveau gesteuert wird,
spricht der Luftstromsensor schneller an als in dem Fall,
in dem die Messung durchgeführt wird, während der elektrische Strom auf ein festes Niveau gesteuert wird.
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~9- 310317Q
Fig. 2 zeigt die Konstruktion einer Luftstromdurchsatz-Messvorrichtung
nach der Erfindung.
Eine Hauptventuridüse 17 ist mit einer nicht gezeigten und
auf deren stromab gelegenen Seite vorgesehenen Drosselkammer verbunden. Eine nicht gezeigte Kraftstoffeinspritzdüse
in der Drosselkammer kann Kraftstoff zur stromab gelegenen Seite eines nicht gezeigten Drosselventils einspritzen.
Die in die Hauptventuridüse 17 in Pfeilrichtung strömende
Luft wird von einem nicht gezeigten Luftfilter an deren
stromauf gelegenen Seite geliefert, während ein durch die Einspritzung des Kraftstoffs in die Einlassluft erzeugtes
Luft-Kraftstoffgemisch durch das Drosselventil in die
Zylinder der Brennkraftmaschine eingeführt wird. Ein Teil der zum verengten Teil der Hauptventuridüse 17 strömenden
Einlassluft tritt in einen in Hg. 2 durch einen Pfeil gezeigten Bypaß 20 ein. Der Bypaß 20 ist in einem Venturikammergehäuse
17-A· (Hauptluftstrom-Führungskammergehäuse)
ausgebildet, das die Hauptventuridüse 17 bildet. Die durch den Bypaß 20 strömende Luft tritt in die Hauptventuridüse
17 durch einen kreisförmigen Schlitz 21 ein, der in der Innenwand der Hauptventuridüse 17 ausgebildet ist. Dies
erfolgt auf Grund des Unterschieds zwischen dem Luftdruck am Eintritt des Bypasses 20 und dem Luftdruck am Schlitz
Ein aus Metall oder einem Isoliermaterial bestehendes Luftstromführung
sglied 32 ist an der sbromauf gelegenen Seite des Luftstromsensors 12 vorgesehen und ermöglicht der Luft
ein gleichförmiges Strömen. Die Öffnung im Luftstromführungsglied 32 hat vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt.
Demnach hat auch vorzugsweise der Bypaß 20 einen kreisförmigen Querschnitt. Ein Staubdeckel 22 hat eine
grössere Fläche als die Querschnittsfläche des obersten Teils der öffnung im Luftstrom-Führungsglied 32, so dass in der
Einlassluft schwebender Staub nicht in den Bypaß 20 eindringt.
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Der Luftstromsensor 12 ist an einem wärmeisolierenden Tragglied
55 in Form eines Blocks befestigt, der eingesetzt ist durch eine Bohrung 56 im Hauptventurikammerkörper 17A und
durch die Wand des Luftstromführungsglieds 32, ,so dass
die vordere Endfläche des Tragglieds 55 bündig mit der Innenfläche des Führungsglieds 32 ist. Dementsprechend
kann der am Tragglied 55 befestigte Luftstromsensor 12 im Bypaß 20 positioniert werden. Ein Gehäuse 60 enthält
eine elektrische Schaltung 62 zur Betätigung und Steuerung des Luftstromsensors 12.
Fig. 3Δ und 3B sind vergrösserte Vorder- bzw. Seitenansichten
des Luftstromsensors 12 von Fig. 2 und eines in Fig. 2 nicht gezeigten Temperatursensors 25. Jeder Sensor 12 und
25 besteht aus einer Wicklung, die auf eine miniaturisierte Spule gewickelt ist und noch beschrieben wird, vgl. Fig.
Die Sensoren 12 und 25 sind in derselben Ebene angeordnet, die zu der Richtung senkrecht verläuft, in der ein Fluid,
d. h. Einlassluft, durch den Bypaß 20 strömt. Dieser erstreckt sich parallel zur Achse des Hauptluftstrom-Führungskammergehäuses 17· Auf Grund dieser Anordnung gestattet die
Luftstromdurchsatz-Messvorrichtung nach der Erfindung die Erzeugung eines stabilen Ausgangs im Gegensatz zu einer
herkömmlichen Vorrichtung dieser Art, bei der ein Ausgang aus einem auf der stromab gelegenen Seite angeordneten Luftstromsensors
variiert, und zwar auf Grund des darauf ausgeübten Einflusses einer turbulenten Strömung, die dann auftritt,
wenn die Einlassluft auf einen auf der stromauf gelegenen Seite angeordneten Temperatursensor auftrifft.
Die Sensoren 12, 25 der Erfindung sind im Bypaß 20 in derselben Ebene angeordnet, die zu der Richtung senkrecht verläuft,
in der das Fluid strömt, wobei die Sensoren 12, 25 zueinander parallel sind und bezüglich der Mittellinie an
der genannten Ebene symmetrisch sind. Die Sensoren 12, 25 haben dieselben Merkmale. Das heisst, sie haben dieselbe
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Form, dieselbe spezifische Wärme und dieselbe Wärmeleitfähigkeit.
Leitende Tragstifte 27, 28 zum Tragen des Luftstromsensors 12 und leitende Tragstifte 29, 30 zum Tragen
des Temperatursensors 25 sind symmetrisch zur angegebenen
Mittellinie angeordnet. Basisteile der Tragstifte 27 bis sind fest in das Tragglied 55 eingepasst. Die Tragstifte
27 bis 30 können jeweils an einem findteil hiervon den Luft strom sensor "12 und den Temperatursensor 25 tragen und
sind an ihrem anderen Endteil an den Steuerkreis 14 von Fig. 1 angeschlossen.
L^j ist die Länge des Tragstifts 27 bzw. 29» während Lg die
Länge des Tragstifts 28 bzw. 30 ist. Die Gesamtlänge L Jedes Paares von Tragstiften 27, 28; 29, 30 beträgt L « L1 + L2.
Die Gesamtlänge der Tragstifte 27, 28 für den Luftstromsensor
12 und die Gesamtlänge der Tragstifte 29, 30 für den Temperatursensor 25 sind gleich gross. Da die Sensoren 12,
25 und die Tragstifte 27 bis 30 in der obigen Art angeordnet sind, werden die Sensoren 12, 25 durch die Wärme von der
Wand des Hauptluftstrom-Führungskammerkörpers 17A in
gleicher Weise beeinflusst. Dies ermöglicht eine Verringerung der Luftstromdurchsatz-Messgenauigkeit auf ein
Minimum. Der Luftstromsensor 12 und der Temperatursensor
sind über Leitungsdrähte 44 mit den leitenden Tragstiften
27 bis 30 verbunden. Wenn jeder Leitungsdraht 44- aus einer Platin-Iridium-Legierung und jeder Tragstift 27 bis 30 aus
einem Stab aus nichtrostendem Stahl besteht, können sie leicht durch Punktschweissen miteinander verbunden werden.
Die Sensoren 12, 25 werden an den Tragstiften 27 bis 30 in der in Fig. 3B gezeigten Weise getragen. Die Tragstifte
27, 28; 29, 30 sind mit beiden Endteilen der Sensoren 12, verbunden und erstrecken sich in das zu messende Fluid. Diese
Tragstifte sind an ihren jeweiligen Endteilen 61 bis 64 zur stromauf gelegenen Seite der Fluidströmung und längs der
Achse des Bypaßkanals 20 gebogen. Die Endteile 61, 62; 63,
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sind durch Punktschweissen am Luftstromsensor 12 bzw. am
Temperatursensor 25 befestigt.
D ist der waagerechte Abstand zwischen dem Luftstromsensor
12 und dem Temperatursensor 25, während d der Aussendurchmesser dieser Sensoren ist. Der kürzeste waagerechte Abstand
zwischen dem Luftstromsensor 12 und einer Innenfläche 50 des Bypasses 20 oder der kürzeste waagerechte Abstand zwischen
dem Temperatursensor 25 und der Innenfläche 50 ist auf einen Wert von über 3d festgelegt. Darüberhinaus müssen
der waagerechte Abstand D und der kürzeste Abstand 3d so
festgelegt sein, dass sie der Abmessungsbedingung D ;> 3d
genügen.
D1 ist gleich der Länge, mit der sich die Endteile 61 bis
der leitenden Tragstifte 27 bis 30 parallel zur Achse des Bypasses 20 erstrecken, während d1 der Aussendurchmesser
der Tragstifte 27 bis 30 ist. Die Länge D1 ist so festgelegt,
dass sie der Abmessungsbedingung D1 > 3d1 genügt.
Wenn die Tragstifte 27 bis 30 und die Sensoren 12, 25 so angeordnet sind, dass sie der Abmessungsbedingung D
> 3d genügen, kann die Temperatur des Temperatursensors 25
daran gehindert werden, durch die vom Luftstromsensor 12 abgestrahlte Wärme erhöht zu werden. Diese Temperatur wird
auf ein vorgegebenes Fiveau von 135 eingeregelt. Wie aus
der angegebenen Formel (King) ersichtlich ist und wenn (tw - ta) auf einem vorgegebenen Niveau gehalten wird, kann
die Messgenauigkeit des Strömungsdurchsatzes Q verbessert werden. Wenn der Abmessungsbedingung D'
> 3d1 genügt ist, können die Leitungsdrähte 44 durch Punktschweissen leicht
mit den Tragstiften 27 bis 30 verbunden werden.
fig. 4 zeigt die Detailkonstruktion des Luftstromsensors
(Temperatursensor 25), der bei den Ausführungsformen der Erfindung verwendet wird.
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Eine hohle zylindrische Basis 42 besteht beispielsweise
aus Glas oder Keramik. Jeder der Leitungsdrähte 44 besteht beispielsweise aus einer Platin-Iridium-Legierung oder einem
sogenannten Dumet-Draht. Jeder der Leitungsdrähte 44 hat einen Teil 44A, dessen Aussendurchmesser geringfügig kleiner
als der Innendurchmesser der zylindrischen Basis 42 ist, und hat auch einen flanschähnlichen Teil, dessen Aussendurchmesser
grosser als die zylindrische Basis 42 ist. Die Innen- und Aussenfläche der zylindrischen Basis 42 sind
mit einem Film aus einem Isoliermaterial beschichtet. Der Teil 44A jedes Leitungsdrahts 44, dessen Aussendurchmesser
kleiner als der Innendurchmesser der Basis 42 ist, ist in dem darin befindlichen Hohlraum eingepasst.
Ein Widerstandsdraht 45, der zum Beispiel aus Platin, einer Nickel-Chrom-Legierung oder einer Wolfram-Silber-Legierung
besteht, ist auf die Aussenfläche der Basis 42 gewickelt. Beide Endteile des Widerstandsdrahts 45 sind
an Punkten S, beispielsweise durch Punktschweissen, mit den Leitungsdrähten 44 verbunden. Es wird bevorzugt, dass
die Oberflächen der Widerstandsdrähte 45, ein Teil jedes der Leitungsdrähte 44 und auch die zylindrischen Basen
mit einem anorganischen Isoliermaterial 46, etwa Glas, bedeckt sind, das einen Widerstand gegenüber Wärme, Feuchtigkeit
und Oxidation hat. Die Leitungsdrähte 44 und die Basen 42 müssen im wesentlichen dieselben Wärmeausdehnungskoeffizienten
haben. Der Grund hierfür liegt darin, dass ein solcher Teil jedes der Basen 42, der in Berührung mit
den Leitungsdrähten 44 steht·,, gegen unzulässige Wärmebelastung geschützt werden muss, die auf Grund von wiederholten
Temperaturänderungen auftritt. Letztere werden durch den wiederholten Betrieb der Brennkraftmaschine verursacht.
Diese Wärmebelastung kann möglicherweise die Sensoren 12, 25 beschädigen. Die Sensoren 12, 25 haben einen Aussendurchmesser
d von 0,6 mm und eine Länge 1 von 2 mm, während die Widerstandsdrähte 45 einen Aussendurchmesser von 0,2 mm
haben. Jeder der Tragstifte 27 bis 30, der an seinem jewei-
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ligen Basisendteil im Tragglied 55 eingebettet ist, hat
einen Aussendurchmesser von höchstens 0,5 aua» während
die Gesamtlänge L jedes Paars hiervon höchstens
10 mm beträgt.
Jeder der Tragstifte 27 bis 30 ist an seinem Basisendteil in das aus einem Harz bestehende Tragglied 55 derart eingesetzt,
dass der Basisendteil jedes der Tragstifte 27 bis einstückig in den Traggliedern 55 festgelegt ist. Erfindungsgemäss
ist demnach eine Luftstromdurchsatz-Messvorrichtung herstellbar, in der das Tragglied 55, das mit
dem daran befestigten Luftstromsensor 12 und dem Temperatursensor 25 versehen ist, luftdicht in eine Bohrung 56 eingepasst
ist, die in der einen Kanal für das zu messende Fluid bildenden Wand 17A vorgesehen ist.
Es hat sich durch Versuche erwiesen, dass die Luftstromdurehsatz-Messvorrichtung
nach der Erfindung in der oben beschriebenen Konstruktion ein 200-maliges Rückzünden oder
eine Schwingung von 80 g in einer Brennkraftmaschine aushalten.
Fig. 5 zeigt die Temperatur- und Ausgangscharakteristiken einer in einer Brennkraftmaschine eingebauten Luftstromdurchsatz-Messvorrichtung
nach der Erfindung. Die Temperatur- und Ausgangscharakteristiken der Vorrichtung werden unter
den folgenden Bedingungen festgelegt.
Hie obige Vorrichtung ist in eine 4-Zylinder/4~Takt-Brennkraftmaschine
mit einer Verdrängung (Hubraum) von 1800 cm^/min (cm ) eingebaut, die unbelastet eine Drehzahl
von 2000 U/min hat. Zur Bestimmung der Temperatur- und Ausgangscharakteristiken der Vorrichtung wird ein Gehäuse
durch ein Heizelement von aussen her örtlich erhitzt. Die
Temperatur der durch den Bypaß 20 strömenden Luft und die Temperatur eines Wandteils des Hauptventurikammergehäuses
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das einen Luftstromsensor 12 und einen Temperatursensor 25 trägt, werden mit angeeigneten Stellen angeordneten
Thermoelementen gemessen. Ebenfalls gemessen wird der Ausgang aus der Luftstromdurchsatz-Messvorrichtung. Gemäss
Hg. 5 stellen die Einteilung auf der Abszissenachse die
Zeit in Minuten und auf der Ordinatenachse die Temperatur
in G sowie den Ausgang in Volt aus der Luftstromdurchsatz-Messvorrichtung dar. Gemäss der Erfindung schwankt der
Ausgang aus der Messvorrichtung um 0,5 %, wenn die Temperatur der Wand des Hauptventurikammergehäuses 17-A- sich um 50 0C
verändert.
Bei dem Versuch, in dem die in Fig. 5 gezeigten Ergebnisse erzielt werden, sind d1, 1 und d gleich dom Aussendurchmesser
jedes der leitenden Tragstifte, der Länge des Luftstromsensors und des Temperatursensors bzw. dem Aussendurchmesser
jedes der Sensoren, d1, 1 und d haben die durch
L/d1 = 51/d ausgedrückte Beziehung.
Wenn die Temperatur der Wand des Venturikammerkörpers um
50 0C in einem ähnlichen Versuch verändert wird unter Verwendung
einer herkömmlichen Luftstromdurchsatz-Messvorrichtung und durchgeführt unter denselben Messbedingungen
wie oben beschrieben, so schwankt der Ausgang aus der Vorrichtung um etwa 10 %.
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der ein zweites Kammergehäuse 55'» das zusammen mit
einem darin eingepassten Luftstromsensor 12 geformt (gegossen) ist und einen hindurchtretenden Kanal aufweist,
in ein Hauptluftstrom-Führungskammergehäuse 17' von einer
Seite her eingepasst werden kann. Bei dieser Ausführungsform ist ein elektrischer Kreis 62 unmittelbar am
zweiten Kammergehäuse 55' ausgebildet, während eine ein Rückzünden verhindernde Wand einstückig mit dem Hauptluftstrom-Führungskammergehäuse
17' ausgebildet ist. Das zweite Kammergehäuse 55' ist lösbar in das Hauptluftstrom-Füh-
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rungskammergehäuse 17' eingepasst, so dass die Wartungsinspektionen der Vorrichtungen zweckmässig ausgeführt
werden können.
Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform können ein Luftstromsensor 12 und ein nicht gezeigter Temperatursensor
25 unmittelbar in das Hauptluftstrom-Führungskammergehäuse 17' eingepasst werden, wobei das zweite Kammergehäuse 55'
weggelassen ist.
Die oben beschriebene Luftstromdurchsatz-Messvorrichtung nach der Erfindung hat die folgende Wirkung.
Da der Luftstromsensor und der Temperatursensor in derselben Ebene angeordnet sind, die zur Strömung der Einlassluft
senkrecht ist, tritt niemals eine turbulente Strömung auf, die den Betrieb des Luftstromsensors nachteilig beeinflusst,
so dass die Luftstromdurchsatz-Messvorrichtung verbessert werden kann,·
Der Luftstromsensor und der Temperatursensor sind in derselben Ebene parallel zueinander angeordnet, die zur Richtung
des Fluidstroms senkrecht ist, und sind bezüglich der
durch die Mitte dieser Ebene verlaufenden Geraden symmetrisch. Der Luftstromsensor und der Temperatursensor haben
dieselbe Form und Konstruktion. Auch besteht jeder Satz von leitenden Tragstiften aus zwei aus demselben Material
hergestellten und gegebene Formen aufweisenden Stiften, wobei die Tragstifte symmetrisch angeordnet sind. Dies
ermöglicht eine gleiche Beeinflussung des Luftstromsensors und des Temperatursensors durch die Wärme von der Wand
des Hauptluftstrom-Führungskammergehäuses. Da die Tragstifte
sich in der Fluidströmung symmetrisch erstrecken, kann die Temperaturausgleichwirkung des Temperatursensors
bezüglich der Temperaturänderungen des Fluids verbessert
werden.
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Erfindungsgemäss hat die durch den Luftstromsensor erzeugte
Wärme keinen Einfluss auf die vom Temperatursensor ermittelte Temperatur, so dass die Genauigkeit der Strömungsdurchsatzmessung
merklich verbessert werden kann.
Auf Grund der Verwendung des miniaturisierten Luftstromsensors und Temperatursensors hat eine Luftstromdurchsatz-Messvorrichtung
nach der Erfindung hervorragende Schnellansprecheigenschaften.
Die Luftstromdurchsatz-Messvorrichtung nach der Erfindung
gestattet die Messung des Strömungsdurchsatzes von Luft mit hoher Genauigkeit.
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Claims (11)
1. Luftstromdurchsatz-Messvorrichtung für Brennkraftmaschinen ,
gekennzei c h η e t
- durch einen Luftstromsensor (12) in einem Kanal, durch
den die Einlassluft in die Brennteaftmaschine strömt,
und
- durch einen Temperatursensor (25), der im Kanal angeordnet ist und die Temperatur des Luftstromsensors
(12) bezüglich der Messung des Strömungsdurchsatzes der Einlassluft kompensieren kann,
- wobei der Luftstromsensor (12) und der Temperatursensor
(25) in derselben Ebene angeordnet sind, die senkrecht zu der Richtung verläuft, in der die Einlassluft
strömt.
2. Messvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
- dass der Luftstromsensor (12) und der Temperatursensor
(25) sich in der Ebene parallel zueinander erstrecken.
3- Messvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
- dass der Luftstromsensor (12) und der Temperatursensor
(25) zu 3eder geraden Linie symmetrisch angeordnet
sind, die in der Ebene liegt und durch deren Mitte hindurchtritt.
680-164-58-H-7559
4. Messvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
- dass der Luftstromsensor (12) und der Temperatursensor (25) dieselbe Form, dieselbe spezifische Wärme und
dieselbe Wärmeleitfähigkeit haben.
5. Messvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
- dass der Luftstromsensor (12) und der Temperatursensor (25) an ihren jeweiligen beiden Endteilen durch leitende
Tragstifte (27-30) befestigt sind, die dieselbe Oberfläche und dieselbe Wärmekapazität haben.
6. Messvorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
- dass der Luftstromsensor (12) und der Temperatursensor (25) an ihren jeweiligen beiden Endteilen über Leitungsdrähte
(44) mit den Tragstiften (27-30) verbunden sind, von denen jeder einen Endteil (61-64) hat,
der sich senkrecht zur Ebene in Strömungsrichtung aufwärts zur Einlassluft erstreckt und den mit dem
Luftstromsensor (12) oder dem Temperatursensor (25) verbundenen Leitungsdraht (44) berührt,
- wobei der waagerechte Abstand (D) zwischen dem Luftstromsensor (12) und dem Temperatursensor (25) und
der Aussendurchmesser (d) der Sensoren (12, 25) so festgelegt sind, dass der kürzeste Abstand zwischen
dem Luftstromsensor (12) oder dem Temperatursensor (25) und der Innenfläche (50) einer den Kanal begrenzenden
Seitenwand nicht kleiner als 3d und derart ist, dass D grosser als 3d ist, und
- wobei ein Abstand D1, mit dem sich die Endteile (61-64)
der leitenden Tragstifte (27-30) stromauf zur Einlassluft erstrecken, und ein Aussendurchmesser d1 der
Tragstifte (27-30) so festgelegt sind, dass D1 grosser
als 3d1 ist.
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7· Hessvorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
- dass der Luftstromsensor (1P.) und der !Temperatursensor
(25) an ihren jeweiligen beiden Endteilen über Leitungsdrähte (44) mit den leitenden Tragstiften (27-30)
verbunden sind,
- wobei die Gesamtlänge L jedes Satzes von Tragstiften
(61-64), der Aussendurchmesser d1 der Tragstifte (61-64) die Länge 1 der Sensoren (12, 25) und der
Aussendurchmesser d der Sensoren (12, 25) so gewählt sind, dass L/d1 gleich oder grosser als 51/d ist.
8. Messvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
- dass der Kanal für die Einlassluft mit einer Kammer
versehen ist für ein Hindurchströmen eines Teils der Einlassluft,
- wobei der Luftstromsensor (12) und der Temperatursensor (25) in der Kammer angeordnet sind.
9. Messvorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
- dass der Kanal mit einer eine Kückzündung verhindernden
Wand versehen ist, um ein unmittelbares Aussetzen des Luftstromsensors (12) und des Temperatursensors (25)
gegenüber dem Rückzünden zu verhindern.
10. Messvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
- dass der Kanal für die Einlassluft mit einem Bypaß
(20) derart versehen ist, dass ein Teil der Einlassluft durch diesen hindurchströmen kann,
- wobei der Luftstromsensor (12) und der Temperatursensor (25) im Bypaß (20) angeordnet sind.
11. Messvorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
130061/0410
■μ 4-f- mm
dass der Kanal für die Einlassluft mit einer Venturiksnmer (17) ei-ischliesslich einer ringförmige*. Ausnehmung
(21) versehen ist, die den engsten Teil der Venturikammer (17) umgibt und am Auslass des Bypasses
(20) angeordnet ist.
130061/0410
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