DE3737188A1 - Vorrichtung zur messung der stroemungsgeschwindigkeit der ansaugluft von verbrennungsmotoren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit der Ansaugluft von Verbrennungsmotoren nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Zur Erfüllung der Abgasanforderung für Verbrennungsmotoren von Kraftfahrzeugen ist es erforderlich, den Verbrennungsablauf zu steuern. Hierzu werden genaue Informa­ tionen über die jeweils angesaugte Luftmenge benötigt. Es ist bekannt, Hitzdrahtane­ mometer verschiedener Bauart für die Messung der von Verbrennungsmotoren ange­ saugten Luftmenge einzusetzen. Aus der DE-PS 31 27 081 ist eine Vorrichtung be­ kannt, bei der eine auf dem Träger befindliche Stromlaufbahn so ausgelegt ist, daß der Widerstand pro Flächeneinheit und somit auch die Heizleistungsdichte in Strömungs­ richtung abnimmt, und zwar in demselben Maß wie abgeführte Wärmestromdichte. Hierdurch soll unabhängig von der Strömungsgeschwindigkeit der Luft die Temperatur des gesamten Widerstandes konstant gehalten werden. Bei dieser Vorrichtung nach dem Stand der Technik bleibt jedoch unberücksichtigt, daß nicht nur die strömende Luft für eine Wärmeabfuhr sorgt, sondern auch die den Träger im Luftstrom fixierende Halte­ rung. Diese Halterung kann an dem Träger ein- oder zweiseitig angeordnet sein und hält diesen quer im Luftstrom. Der Träger wird während des Betriebes durch die Film­ widerstände aufgeheizt und gibt Wärme an die jeweiligen Halterungen ab. Dies führt dazu, daß in den Randbereichen des Trägers gegenüber seinen Mittenbereichen ein stärkerer Wärmeabfluß erfolgt, der nicht durch die zu messende, strömende Luft bewirkt wird, sondern durch die Bauteilanordnung. Durch diese Wärmeabfuhr erfolgt eine Signalbildung, die nicht dem tatsächlich strömenden Luftstrom entspricht.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, die diese Fehlerquelle aus­ schließt. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Damit wird erreicht, daß quer zur Strömungsrichtung ein angenähert rechteckiges Tempera­ turprofil über die Trägerbreite entsteht. Dies erfolgt dadurch, daß durch die Reduzie­ rung des Querschnitts der Stromlaufbahnen in den Randbereichen eine Widerstandser­ höhung und damit eine stärkere Beheizung erfolgt. In den weiteren Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben. Die Querschnittsabnahme der Stromlaufbahnen kann in Strömungsrichtung konstant ausgebildet sein. Sofern dies er­ forderlich ist, ist es jedoch möglich, diese Querschnittsabnahme ausgehend von der An­ strömungskante des Trägers in Strömungsrichtung stetig reduzierend auszubilden, wo­ durch es ermöglicht wird, die durch den Luftstrom bedingte Wärmeabfuhr an den Hal­ terungselementen zu berücksichtigen.

Auf einem Träger 1 sind mäanderförmige Stromlaufbahnen 2 aufgebracht, die als be­ heizte Widerstände aus einer dünnen Metallschicht in Form von Filmwiderständen die­ nen. Der Halter 3 - zeichnerisch ist nur ein Halter dargestellt, es befindet sich auf der Gegenseite jedoch ein zweiter, nicht dargestellter identischer Halter - hält den Träger parallel und quer zu der Luftströmungsrichtung, die zeichnerisch durch die Pfeile 4 an­ gedeutet ist. Das ebenfalls zweifach vorhandene Element 5 verbindet die Halter mit dem nicht zeichnerisch dargestellten Führungsrohr. Ebenfalls nicht dargestellt ist die elektrische Regelschaltung zur Beheizung der Widerstände und Kontaktierung der Stromlaufbahnen. Um im Bereich der Halterung den Wärmeabfluß zu kompensieren, sind die Stromlaufbahnen zum Halter hin, beginnend von einem vorgegebenen Randabstand, linear im Querschnitt reduziert. In der Darstellung ist dies durch die Spitzen 6 erkennbar. Selbstverständlich muß diese Querschnittsabnahme nicht in einer Spitze enden, sondern kann, um örtliche Überhitzung zu vermeiden, durchaus auch in einer Trapezform auslaufen. Diese Querschnittsabnahme kann bei den in Strömungsrichtung hintereinander angeordneten Stromlaufbahnen von Stromlaufbahn zu Stromlaufbahn konstant sein, es ist jedoch auch möglich, diese Querschnittsabnahme in Strömungsrichtung von Stromlaufbahn zu Stromlaufbahn stetig zu reduzieren. Hierdurch kann kompensiert werden, daß die strömende Luft von der Antrömungs­ richtung her abnehmend den Halter unterschiedlich kühlt. Mit dieser Maßnahme wird quer zur Strömungsrichtung ein angenähert rechteckiges Temperaturprofil über den Träger 1 bewirkt, wodurch Meßwertverfälschungen vermieden werden.

Claims (3)

1. Vorrichtung zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit der Ansaugluft von Verbren­ nungsmotoren, mit einem oder mehreren temperaturabhängigen elektrischen Wider­ ständen, die in Wärmekontakt mit dem strömenden Medium stehen, wobei einer oder mehrere der elektrischen Widerstände mit Hilfe einer Regelschaltung beheizbar sind und der oder die beheizten Widerstände Filmwiderstände sind, bestehend aus in ei­ ner dünnen Metallschicht erzeugten Stromlaufbahnen auf einem elektrisch isolieren­ den Träger, der mittels mindestens einem Halter im Luftstrom derart angeordnet ist, daß die Stromlaufbahnen parallel und quer zum Luftstrom angeordnet sind, da­ durch gekennzeichnet, daß die in der Metallschicht erzeugten Stromlaufbahnen (2) so dimensioniert sind, daß die Stromlaufbahnen (2) zum Halter (3) hin, beginnend von einem vorgegebenen Randabstand linear im Querschnitt abnehmen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsabnahme bei den in Strömungsrichtung hintereinander auf dem Träger (1) angeordneten Stromlaufbahnen (2) jeweils konstant ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsabnahme bei den in Strömungsrichtung hintereinander auf dem Träger (1) von der Anström­ kante des Trägers ausgehend in Strömungsrichtung stetig reduziert ist.