DE3228534A1 - Piezoelektrischer klopffuehler - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen piezoelektrischen Klopffühler für Verbrennungsmotoren und im besonderen einen derartigen" Fühler, der ein Bauteil umfaßt, das bei einer charakteristischen Frequenz von durch Klopfen hervorgerufenen Schwingungen im Motor, in dem es benutzt wird, in Resonanz geraten kann. Ein derartiger Fühler kann in einem System benutzt werden, um Klopfen in einem Verbrennungsmotor zu messen, mit dem Ziel, den Motor zu testen oder die Klopffestigkeit von Kraftstoff zu bestimmen, oder er kann in einer aktiven geschlossenen Klopfsteuerschleife benutzt werden, in der ein Klopfen verursachender Motorparameter wie die Zündsynchronisation des Motors geändert wird als Antwort auf ein Signal von besagtem Fühler,um das Klopfen auf oder unter der Nachweisschwelle zu halten.

Zur Zeit sind viele mitschwingende piezoelektrische Klopffühler käuflich verfügbar, fast alle von ihnen in Selbst-Resonanzausführung, bei der ein kreisförmiges piezoelektrisches Bauteil im wesentlichen mit seiner gesamten Energie in einer einzelnen Resonanzschwingungsmode bei einer vorherbestimmten Frequenz schwingt. Der Ausdruck "Selbst-Resonanz" (self resonant) wird hier gebraucht, um einen Resonanz fühler zu kennzeichnen, bei dem die Resonanzfrequenz eine Eigenschaft irgendeines Teils des Fühlers allein ist und nicht durch die Masse oder die Schwingungseigenschaften des Bauteils beeinflußt ist, an dem der Fühler montiert ist. Ein Fühler, bei dem die Resonanzfrequenz teilweise von der Wechselwirkung zwischen dem Fühler und dem Bauteil abhängt, an dem der Fühler montiert ist, wird Wechselwirkungsfühler (interactive sensor) genannt. Ein Beispiel für einen derartigen Fühler ist in der US-PS 4 254 354 gezeigt.

Klopfen tritt in einem Verbrennungsmotor ein, wenn die funkengezündete Flammenfront der normalen Verbrennung in der Verbrennungskammer das unverbrannte Kraftstoffgemisch bis zu dem Grade komprimiert, daß das unverbrannte Gemisch spontan zündet und akustische Hohlraumschwingungen in der Verbrennungskammer erzeugt. Diese Schwingungen, die bei bestimmten niederen Resonanzfrequenzen vorherrschen, die zum Zeitpunkt des Klopfereignisses durch die akustischen Hohlraumresonanzinoden der Verbrennungskammer bestimmt werden, bewirken, daß der Motoraufbau in gleichartiger Weise schwingt und dadurch verursachen sie ein hörbares klopfendes oder klingelndes Geräusch, nach dem das Phänomen benannt ist. Es ist seit langem bekannt, daß das Klopfen eines bestimmten Motors im allgemeinen durch eine oder mehrere charakteristische Frequenzen bestimmt ist. Viele vorgeschlagene und vorliegende Klopfmeß- und -Steuersysteme des Standes der Technik machen Gebrauch von dieser Tatsache, um Klopfen von anderen hörbaren Geräuschen, die durch Motorfunktionen erzeugt werden, zu unterscheiden. Was

jedoch sehr wenig in der Patent- und anderer Literatur des Standes der Technik diskutiert wurde und auf praktischem Weg durch sehr wenige Klopfmeß- und -Steuersysteme behandelt wurde, ist die Tatsache, daß diese charakteristischen Klopffreguenzen für verschiedene Exemplare desselben Motortyps oder für verschiedene Zylinder eines einzelnen Motors bei verschiedenen Motorfunktionsbedingungen nicht bestimmt festliegen. Da diese Frequenzen durch akustische Hohlraumresonanzen der Verbrennungskammer zum Zeitpunkt des Klopfereignisses bestimmt werden, werden sie sich etwas mit dem Volumen der Verbrennungskammer während der Zeit ändern, und dieses Volumen wird sich mit den gering variierenden Abmessungen der Motorteile innerhalb der Herstellungstoleranzen ändern, genauso wie das Verbrennungskammervolumen und die Verbrennung charakterisierende Parameter wie Zündsynchronisation, Kraftstoff/Luftgemisch,

die Temperatur der angesaugten Luft und der atmosphärische Druck, um nur einige zu nennen. Beim Entwerfen eines praktischen Klopfnachweis- und -Steuersystems muß man daher vorsichtig sein, um nicht irgendein Bauteil des Systems zu dicht bei einer bestimmten Frequenz mitschwingen zu lassen.

Der typische käuflich erhältliche piezoelektrische Selbst-Resonanzklopffühler umfaßt im allgemeinen einen Montagebolzen, der am Motor oder irgendeiner Komponente davon befestigt werden kann, ein Gehäuse,eine kreisförmige Platte mit einer Vorrichtung zur Erzeugung einer piezoelektrischen Spannung und eine Vorrichtung, die die Platte für Selbst-Resonanzschwingungen zentral oder peripher im Gehäuse aber davon isoliert trägt. Die Platte wird in einer symmetrischen Art getragen, so daß praktisch all ihre Schwingungsenergie in ihrer ersten Resonanzmode erscheint, bei der die Peripherie oder das Zentrum axial vor- und zurückschwingt. Das gibt dem Fühler eine scharf eingestellte Resonanz mit hohem Q bei einer ausgesuchten Frequenz, die der angenommenen Klopffrequenz des Motors angepaßt ist. Unglücklicherweise ist die Fühlercharakteristik so eng eingestellt, daß er nicht immer alle durch Klopfen verursachten Schwingungen in allen Zylindern eines jeden Motors, in dem er montiert ist, fühlt, und daher teilt sich dem System, in dem er benutzt wird, eine gewisse Unbeständigkeit der Funktion mit. Einfache Methoden der Verbreiterung der Antwort des Fühlers, wie der Gebrauch von mechanischer oder elektrischer Dämpfung,haben den zusätzlichen unerwünschten Effekt, die Resonanzspitze so weit zu verringern, daß sehr wenig von dem Frequenzselektiervorteil der Resonanz erreicht wird. Es wäre wünschenswert, einen piezoelektrischen Klopffühler herzustellen, der mechanisch über einen breiteren Frequenzbereich mitschwingt als der typische Resonanz fühler

mit hohem Q, solange die hohe Selektivität zwischen Signalen innerhalb und außerhalb des Durchlaßbandes erhalten bleibt. Diese Art von Resonanzcharakteristik zeigt der interaktive Klopffühler, der in dem oben erwähnten Patent beschrieben wird. Viele Konstrukteure ziehen es jedoch vor, wenn möglich mit Selbst-Resonanzfühlern _zu arbeiten, da die Resonanzfrequenz nur nur durch ein Resonanzbauteil festgelegt wird und daher mehr Freiheit beim Entwurf des Gehäuses und der elektrischen Anschlüsse des Fühlers, unter dem Gesichtspunkt von minimalem Material- und Kostenaufwand, existiert, ohne daß sie sich um Effekte des Entwurfs auf das interaktive Resonanzverhalten des Fühlers bemühen müssen.

Deshalb ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen piezoelektrischen Selbst-Resonanzklopffühler für einen Verbrennungsmotor bereitzustellen, der eine Resonanzschwingungsantwort zeigt, die im wesentlichen einen breiten Frequenzbereich überspannt.

Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung ist es/,einen derartigen Fühler bereitszustellen, der in Resonanz schwingend auf Schwingungen antwortet, die Frequenzen innerhalb des gesamten Frequenzbandes haben, das sich auf eine akustische Hohlraumresonanzmode von allen Beispielen eines einzelnen Motorent-

und
wurfs bezieht,/der im gesamten Bereich der zu erwartenden Motorfunktionsbedingungen arbeitet.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Fühler in Übereinstimmung mit den vorher erwähnten Aufgaben zu schaffen, der billig und einfach in großen Stückzahlen herzustellen ist.

Die Erfindung, die diese Aufgaben erfüllt, ist ein piezoelektrischer Klopffühler, der einen Montagebolzen hat, der an einem Verbrennungsmotor befestigt werden kann und eine Schwingungsplatte zentral trägt, die so geformt und montiert

ist, daß sie vielfach resonant ist bei einer Vielzahl von Resonanzfrequenzen, die im wesentlichen das gewünschte Frequenzband überspannen. Im besonderen._sieht die Erfindung eine im wesentlichen radial-symmetrische Platte, wie z.B. eine kreisförmige Platte, vor, die auf einem Bolzen montiert ist, wobei ihre Achse gegenüber der Achse des Bolzens um einen genügenden Betrag versetzt ist, um die gewünschten vielfachen Resonanzen zu schaffen. Die resultierende Plattenanordnung ist, betrachtet von der Achse oder der Peripherie des Montagebolzens aus, eine allgemein ringförmige Platte, deren radiale Abmessung in der Länge rund um ihre Peripherie variiert zwischen einem diagonal gegenüberliegenden Maximum und Minimum oder eine anders radial-symmetrische Platte, die eine versetzte Achse hat. Die Platte schließt ein piezoelektrisches erzeugendes Mittel ein, das ein elektrisches Spannungssignal erzeugen kann, das die Schwingungen der Platte repräsentiert.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

Figur 1 einen axialen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Klopffühler,

Figur 2 einen Schnitt im wesentlichen nach Linie 2-2 in Fig. 1,

Figur 3 den erfindungsgemäßen Klopffühler in seiner Arbeitsumgebung,

Figur 4 einen Graphen, in dem die elektrische Ausgangsamplitude eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Klopffühlers über der Frequenz aufgetragen ist.

Fig. 3 zeigt einen Verbrenn längsmotor, der eine Vielzahl von Zylindern hat, die die Verbrennungskammern begrenzen, in denen Kraftstoff zu vorherbestimmten Zeiten, die mit der Rotation der Kurbelwelle des Motors synchronisiert sind, durch Funken gezündet wird. Der Motor 10 ist möglichen Klopfereignissen, mit sich ergebenden, durch das Klopfen herbeigeführten Schwingungen, ausgesetzt, die gleichartige Schwingungen im Klopffühler 12 verursachen. Das elektrische Ausgangssignal des Klopffühlers 12 wird an einen elektronischen Apparat 14 geliefert, der das Klopfen messen und anzeigen oder weiter einen Motorfunktionsparameter, wie die Zündeinstellung, steuern kann, um das Klopfen auf die Nachweisschwelle oder niedriger zu begrenzen. Die Lage des Fühlers 12 in Fig. 3 ist nicht die einzige, und nicht einmal notwendigerweise die beste Lage für den Fühler, weil die optimale Lage des Fühlers für verschiedene Motoren variieren kann.

Fig. 1 und 2 zeigen einen Fühler 12, der ein Sockelteil 16 umfaßt, das einen starren Montagebolzen 18 einschließt, der mit Gewindegängen 20 von normaler Rohrgewindegestalt versehen ist, zur festen Verbindung in einer ähnlich mit Gewinde versehenen Eindrückung in einem Bauteil des Motors 10. Das Sockelteil 16 umfaßt ferner eine koaxiale sechseckige Platte 22, die mit dem Sockelteil aus einem Stück gefertigt ist. Diese Platte weist für den Angriff eines Schraubenschlüssels ausgebildete äußere Flächen zur Installation des Fühlers am Motor auf und bildet den Boden des Schutzkastens. Ein Teil 2 4 des Montagebolzens 18 steht axial jenseits der Platte 22 hervor und endet in einer begrenzten kreisförmigen ebenen Fläche 26, die in diesem Ausführungsbeispiel einen Durchmesser von 8 mm hat. Rund um die Peripherie der Platte 22 existiert ein kreisförmiger Flansch 28, der vorgesehen ist, um nach unten über ein oberes Gehäuseteil, das noch zu beschreiben ist,

umgebogen zu werden und es dabei zu halten. Das gesamte Sockelteil 16 kann mit bekannten Fertigungstechniken aus einem einzigen Stück Stahl geformt werden.

Ein in Resonanz schwingendes piezoelektrisches Bauteil ist ein käuflich erhältliches piezoelektrisches Schwingungsteil mit einer kreisförmigen piezoelektrischen Scheibe 32, die mit einer kreisförmigen Messingsplatte 34, deren Durchmesser etwas größer ist, verbunden ist. Die Messingplatte 34 ist auf die Verlängerung 24 des Montagebolzens 18 aufgelötet, so daß sie daran befestigt ist und damit in elektrischem Kontakt steht. Ein wesentlicher Teil der Messingplatte 34 setzt sich radial über die begrenzte Fläche 26 nach außen hin fort und ist genügend elastisch, um auf axiale durch Klopfen verursachte Schwingungen des Motors 10, die durch den Montagebolzen 18 übertragen werden, zu reagieren. Die piezoelektrische Scheibe 32 ist mit der Messingplatte 34 verbunden, um somit durch die Schwingungsbiegung der Messingplatte 34 beansprucht zu werden und dadurch ein entsprechendes Spannungssignal zwischen Ober- und Unterseite zu entwickeln. Die untere Fläche der piezoelektrischen Scheibe 32 ist in elektrischem Kontakt mit der Messingplatte 34 und damit über den Montagebolzen 18 in elektrischem Kontakt mit der elektrischen Masse des Motors. Die Messingplatte 34 mißt 21 mm im Durchmesser bei einer Dicke von 0,2 mm und die piezoelektrische Scheibe 32 ist 15 mm im Durchmesser bei 0,25 mm Dicke in diesem Ausführungsbeispiel.

Ein oberer Gehäuseteil 40, der aus mit 30 % Glas gefülltem Polyester gegossen sein kann, umfaßt einen unteren peripheren Flansch 42, der an der oberen Fläche der Platte 22 anstößt, und über den der Flansch 28 des Sockelteils 16 gebogen ist. Ein oberer zylindrischer Teil 44 des oberen Gehäuseteils 40

legt eine Öffnung 46 fest, in die ein Abschlußelement 48 eingefügt ist,das aus einem elektrisch leitenden Material wie Stahl gefertigt wurde. Das Abschlußelement 48 hat in der Nähe seines unteren Endes einen radialen Flansch 50, der an der inneren Fläche 52 des oberen Gehäuseelements anstößt. Das untere Ende 54 des Abschlußelements 48 ragt über den Flansch 50 hinaus, um das obere Ende einer Schraubenfeder 56, deren unteres Ende auf die obere Fläche der piezoelektrischen Scheibe 32 einwirkt, zu zentrieren. Die Feder 56 dient in erster Linie für die elektrische Verbindung zwischen der piezoelektrischen Scheibe 32 und dem Abschlußelement 48, und ist deshalb aus einem elektrisch leitenden Material wie z.B. Stahl gefertigt. Sie ist in ihrem zusammengedrückten Zustand mit einer genügenden Kraft versehen, um einen guten elektrischen Kontakt zwischen der-piezoelektrischen Scheibe 32 und dem Flansch 50 zu sichern. Der Durchmesser der Feder 56 ist kleiner als der Durchmesser der begrenzten Fläche 26 des Montagebolzens 18, so daß die Feder 56 die Schwingungscharakteristik des Teils der Scheibe 34, der radial über die besagte begrenzte Fläche hinausragt, nicht beeinflußt.

Der oben beschriebene Aufbau legt einen piezoelektrischen Selbst-Resonanzklopffühler fest, bei dem die Resonanzcharakteristik ausschließlich durch das piezoelektrische Element, und damit in erster Linie durch die Messingplatte 34 und die Art und Weise, in der sie an dem Montagebolzen 18 befestigt ist, bestimmt wird. Die restlichen Bauteile des Fühlers, wie die Platte 22, das obere Gehäuseteil 40, das Abschlußelement 48 und die Feder 56 haben vernachlässigbaren Einfluß auf die Resonanzfrequenzcharakteristik des Ausgangssignals. Wenn die Messingplatte 34 des piezoelektrischen Elements auf dem Montagebolzen 18 koaxial zentriert befestigt ist, gerät der Fühler bei einer Frequenz von ungefähr

6 560 Hz in eine scharfe Resonanz. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß, wenn die Achse der Messingplatte 34 gegen die Achse des Montagebolzens 18 um eine genügende Strecke verschoben oder versetzt ist, eine Vielzahl von Resonanzspitzen auftritt. Es hat sich gezeigt, daß dieses Phänomen bei verschiedenen Fühlern reproduzierbar ist. Fig. 4 zeigt eine typische Ausgangscharakteristik für einen derartigen Fühler mit einem Versatz von 0,5 mm. Man sieht, daß drei getrennte Spitzen mit charakteristischen Frequenzen von ungefähr 5280 Hz, 6160 Hz und 6960 Hz auftreten. Für das besondere piezoelektrische Element, das von den Erfindern benutzt wurde, erwies sich ein Versatz von 0,25 mm als ungenügend, um dieses Resultat zu erlangen, obwohl sogar mit diesem Versatz eine sehr viel niedrigere zweite Spitze und der Anfang einer dritten Spitze' erschien. Ein größerer Versatz von 0,75 mm oder 1 mm lieferte ebenfalls drei Spitzen bei ungefähr den gleichen Frequenzen.

Man sieht bereits durch Untersuchung des Diagramms der Frequenzantwort in Fig. 4, daß der Fühler 12 eine Verbesserung gegenüber einem Einzelresonanzfühler ist, wenn durch Klopfen verursachte Schwingungen auftreten, die bei Frequenzen, der zusätzlichen zwei Spitzen erzeugt werden. Was der Figur jedoch nicht zu entnehmen ist, ist das, obwohl zwei wesentliche Lücken in der Antwort des Fühlers zwischen den drei Spitzen auftreten, Tests des Fühlers zeigen, daß der Fühler auf alle wesentlichen Klopfereignisse, die durch den Motor erzeugt werden, antwortet. Daher zeigt es sich, daß der Fühler im wesentlichen antwortet wie einer, bei dem die Antwortlücken nich vorliegen, d.h. als ob die Antwort von ungefähr 5000 bis ungefähr 7000 Hz kontinuierlich verliefe. Es wird angenommen, daß der Grund für dieses Phänomen darin liegt, daß ein Klopfereignis in einem Motor wie dem Motor 10 nicht allein bei einer einzelnen festen Frequenz erzeugt wird, sondern über einen Frequenzbereich

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Das könnte daran liegen, daß sich das Volumen des akustischen Hohlraums während des Klopfereignisses mit der Kolbenbewegung ändert, oder es könnte von der komplexen Wechselbeziehung zwischen den akustischen Hohlraumresonanzen und den natürlichen Resonanzen des Motoraufbaus oder von anderen unbekannten "Freguenzverschmierungscharakteristiken" des Prozesses herrühren. Jedoch ungeachtet des Grundes haben Tests gezeigt, daß für alle praktischen Anwendungen beim gegenwärtigen Klopffühlen die drei Spitzen der Charakteristikkurve, die in Fig. 4 gezeigt ist, im wesentlichen den Frequenzbereich, in dem Klopfereignisse Klingelschwingungen im Motor 10 erzeugen, überspannen.

Wenn die begrenzte Fläche 26 am oberen Ende des Montagebolzens 18 kreisförmig ist, wie die Messingplatte 34, ist der federnde oder schwingende Teil der Platte 34, der sich radial über die begrenzte Fläche 26 hinauserstreckt, allgemein ringförmig, aber mit einer radialen Ausdehnung, die rund um die Peripherie zwischen einem sich diagonal gegenüberliegenden Minimum und Maximum variiert. Eine Finite-Elemente-Analyse von einem Modell einer derartigen ringförmigen Platte zeigt, daß, wenn die radiale Ausdehnung konstant ist - d.h. wenn die Platte zentriert befestigt ist -, eine Vielzahl von Resonanzmoden, die Resonanzfrequenzen innerhalb des gewünschten Frequenzbereiches haben, auftreten, jedoch wird in jeder Resonanzmode jenseits der ersten eine vernachlässigbare Energie sein. Wenn jedoch die radiale Ausdehnung der ringförmigen Platte in der Art variiert, die in der obigen Beschreibung gezeigt wurde, tritt in der zweiten und dritten Resonanzmode genauso wie in der ersten beträchtliche Schwingungsenergie auf. Die zweite Resonanzmode kann beschrieben werden als eine, bei der die Platte entlang eines Durchmessers in Hälften geteilt wurde und eine Hälfte sich nach unten biegt, während sich die andere nach oben biegt. Die dritte Resonanzmode kann

beschrieben werden als eine, bei der die Platte durch zwei senkrecht aufeinanderstehende Durchmesser in Viertel geteilt wurde, und sich die Viertel abwechselnd nach oben und unten biegen. Daß der Versatz des Mittelpunkts der Platte 34, oder in allgemeineren Worten die Variation der radialen Ausdehnung der kreisförmigen Platte zwischen einem diagonal gegenüberliegenden Maximum und Minimum in einem Umfang der Platte bewirkt, daß beträchtliche Energie in den multiplen Moden der Schwingung bei einigermaßen eng verknüpften Resonanzfrequenzen auftritt, die in einem piezoelektrischen Klopffühler, der eine Resonanzschwingungsplatte hat, einen Resonanzklc fühler mit einer Resonanzantwort erzeugt, die im wesentlichen den Bereich der Klopffreguenzen einer einzelnen akustischen Hohlrauniresonanzmode, die aufgrund einer speziellen Motorgestaltung zu erwarten ist, überspannt.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   / 1/^Piezoelektrischer Klopffühler für einen Verbrennungsmotor, —der durch Klopfen verursachten Schwingungen innerhalb eines durch den Motor bestimmten Frequenzbandes ausgesetzt ist, und der, in Kombination, Montageteile, die eine peripher begrenzte Fläche mit einer Achse festlegen, wobei die Fläche, die mit den Montageteilen am Motor befestigt ist, an den durch Klopfen verursachten Schwingungen teilnimmt, und ein piezoelektrisches Bauteil, das an der Fläche befestigt ist, umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (32, 34) einen federnden schwingungsfähigen Teil (34) umfaßt, der sich radial von der Fläche (2 6) nach außen mit unterschiedlichen Abständen, gemessen in zwei nicht-parallelen radialen Richtungen in der Ebene der Fläche, erstreckt, so daß das Bauteil (32, 34) Resonanzschwingungen in einer Vielzahl von Moden aufweist, die relativ dicht liegende Resonanzfrequenzen innerhalb des vom Motor bestimmten Frequenzbandes haben,

   um dieses Band im wesentlichen zu überspannen, und daß das Bauteil (32, 34) weiter eine piezoelektrische Spannung erzeugenede Mittel (32) aufweist, die eine elektrische Spannungs-Signal-Darstellung der Schwingungen erzeugen.
2. 2. Piezoelektrischer Klopffühler nach Anspruch 1,dadurch gekennz eichnet, daß das piezoelektrische Element (32, 34), das an der Fläche (26) befestigt ist, einen federnden ringförmigen Teil, der sich radial von der Fläche nach außen erstreckt und der eine radiale Abmessung hat, die am Umkreis entlang zwischen einem sich diagonal gegenüberliegenden Minimum und Maximum variiert so daß das Bauteil (32, 34) die Resonanzschwingungen in einer Vielzahl von Moden zeigt, die relativ dicht liegende Resonanzfrequenzen innerhalb des vom Motor bestimmten Frequenzbandes haben, um dieses Band im wesentlichen zu überspannen.
3. 3. Piezoelektrischer Klopffühler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennz eichnet, daß ein allgemein zylindrischer starrer Montagebolzen (18) angepaßt ist, für eine starre Befestigung am Motor (10) zur schwingenden axialen Bewegung mit dem Motor, daß eine flexible Platte (34), die eine allgemein symmetrische Form um eine zentrale Achse hat, zentral am Montagebolzen (18) befestigt ist und sich von da radial nach außen erstreckt und somit zum Schwingen mit dem Montagebolzen angepaßt ist, daß die Zentralachse der Platte radial um einen ausreichenden Betrag gegen die Achse des Bolzens versetzt ist, um eine ausreichende Resonanzantwort in der Vielzahl der Resonanzmoden zu erzeugen, und daß die Platte (34) ein piezoelektrisches Bauteil (32) trägt, das zum Biegen während der Schwin-

   und
   gung angepaßt ist / ein elektrisches Signal entsprechend den Schwingungen erzeugt.
4. 4. Piezoelektrischer Klopffühler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentralachse der Platte (34) radial gegen die Achse des Bolzens (18) um einen ausreichenden Betrag, ungefähr 0,5 mm oder größer, versetzt ist, um ausreichende Resonanzantwort in der Vielzahl der Resonanzmoden zu erzeugen.
5. 5. Piezoelektrischer Klopffühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche für /verbrennungsmotor, der durch Klopfen verursachten Schwingungen bei Frequenzen innerhalb eines vom Motor bestimmten Frequenzbandes von ungefähr 5000 bis 7000 Hz ausgesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein starrer zylindrischer Montagebolzen (18) an einem axialen Ende eine kreisförmige begrenzte Fläche (26), die einen Durchmesser von 8 mm hat, festlegt, wobei das andere Ende des Bolzens (18) mit dem Motor (10) starr verbunden ist, daß ein piezoelektrisches Bauteil (32, 34) an der Fläche befestigt ist, daß dieses Bauteil eine kreisförmige Messingplatte (34) umfaßt, die einen Durchmesser von 21 mm und eine Dicke von 0,2 mm hat, daß eine kreisförmige piezoelektrische Scheibe (32) konzentrisch zu der Platte befestigt ist und einen Durchmesser von 15 mm und eine Dicke von 0,25 mm hat, und daß das piezoelektrische Bauteil (32, 34) einen Versatz der zentralen Achse gegenüber der Achse des Bolzens (18) von wenigstens 0,5 mm hat.