DE741195C

DE741195C - Aus einem Beschleunigungsmesser bestehendes Geraet zur mittelbaren Untersuchung der Klopferscheinungen in Verbrennungskraftmaschinen

Info

Publication number: DE741195C
Application number: DEB183348D
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Arno Gastell
Original assignee: BMW Flugmotorenbau GmbH
Current assignee: BMW Flugmotorenbau GmbH
Priority date: 1938-05-29
Filing date: 1938-05-29
Publication date: 1943-11-06

Description

Aus einem Beschleunigungsmesser bestehendes Gerät zur mittelbaren Untersuchung der Klopferscheinungen in Verbrennungskraftmaschinen Es sind bereits Geräte zur Messung der Klopfstärke von Vergasermotoren bekannt, die nach dem Verfahren leines Bseschleunigungsmesslers arbeiten; sie haben jedoch den Nachteil, daß sich der Stoßmesser am Kolben im Innern des Kurbelgehäuses an schwer zugänglicher Stelle befindet, so daß die zur Regelung der der Bleschleunigungskraft entgegenwirkenden Federkraft vorgesehene Blattfeder während des Betriebes nicht verstellt werden kann. Diesem Mangel wurde zwar durch einen Magnet, dessen regelbare Kraftwirkung sich der Federkraft überlagert, abgeholfen, doch hat diese Einrichtung wiederum den Nachteil einer umständlichen Eichung, mit der die zu einer bestimmten Erlegung der Magnete zugehörige Federkraft ermittelt wird.
Schließlich ist auch ein auf piezoelektrischer Grundlage arbeitender Beschleunigungsmesser bekannt, bei dem ein mit einer zu beschleunigenden Masse behafteter Körper sich gegen piezoelektrische Kristalle derart abstützt, daß das Ganze innerhalb gewisser Grenzen in einem Gehäuse frei beweglich ist.
Demgegenüber besteht die Erfindung in der Anwendung eines auf piezoelektrischer Grundlage arbeitenden Beschleunigungsmessers für die Untersuchung von durch die Verbrennungsvorgänge in den Verbrenniunbskraftmaschinen hervorgerufenen Klopferscheinungen. die Klopferscheinungen werden hierbei durch Üblertragung der Klopfstöße beispielsweise über den Zylinder oder das Gehäuse auf den Beschleunigungsmesser untersucht. Es ist auf diese Weise möglich, nicht nur die Eigenfrequenz des Geräts genügend hoch und außerhalb des Untersuchungsfrequenzbereiches zu liegen, sondern auch ein in seinen Abmessungen besonders kleines und gegen äußere Einflüsse unempfindliches Meßgerät zu bauen; es kann insbesondere auch auf besondere Rühlvorrichtungen verzichtet werden, weil infolge der nur mittelbaren Erregung des Gerätes dieses an denjenigen Stellen des Verbrennungsmotors' untergebracht werden kann, die keine wesentliche thermische Belastung mehr auf das Gerät übertragen.
Nach den weiteren Merkmalen der Erfindung ist die Beschleunigungsmasse geteilt, z. B. in ihrem Schwerpunkt. Schließlich können erfindungsgemäß die aneinanderliegenden Flächen der geteilten Beschleunigungsinasse sphärisch ausgebildet sein.
In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes mit den für die Erfindung wesentlichen Teilen in vergrößertem Maßstabe dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt nach Linie I-I der Fig. 3, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II der Fig. 3 Fig. 3 eine Aufsicht auf Fig. I.
In dem Gehäuses, das an seiner einen Seite in einen Flansch 2 übergehen kann der dest entweder auf eine Zylinderrippe oder auf das Motorgehäuse aufgeschraubt ist, ist in einer Bohrung 3 die beschleunigungsempfindliche Masse 4 vorgesehen, die sich in dem Ausführungsbeispiel auf ihrer einen Seite 5 gegen den Piezokristall 6, der in einer Zwischenwand7 des Gehäuses I gelagert ist, abstützt, während die andere Seite 5' der Masse 4 sich gegen den zweiten Piezokristall 6' abstützt, der vorzugsweise in an sich bekannter Weise in einer Einstellschraube gelagert ist. Mit Hilfe dieser Einstellschraube 8 wird ebenso wie bei den piezo. elektrischen Beschleunigungsmessern die Masse 4 zwischen den beiden Kristallen 6 und 6' in der Bohrung 3, ohne sich gegen die Wandung des Gehäuses I anzulegen, fest verspannt, wobei die Abmessungen und die Verspannung der Masse mit den Kristallen derart getroffen sein können, daß infolge des Verzichts auf eine besondere Massenlagerung die Eigenfrequenz dieses schwing genden Gebildes erheblich erhöht werden kann. Diese beträgt hierbei etwa 18 oooflz, ist also wesentlich über das zu messende Frequenzgebiet hinaus verschoben, so daß störende Resonanzerscheinungen nicht mehr zu befürchten sind.
Es hat sich als zweckmäßig lerwiesen, die Masse 4 nicht aus einem Stück herzustellen, sondern diese aus mindestens zwei Teilen 9, 10 zusamlnenzustellen, und zwar vorzugsweise derart daß diese beiden Teile über zwei sphärisch lentsprechend ausgearbeitete Flächen 16 ineinandergreifen, so daß im zusammengespannten Zustand beispielsweise kleine Abmessungsfehler o. dgl. selbsttätig ausgeglichen werden können.
Die Schaltung der beiden druckempfind lichen Kristalle 6 und 6' erfolgt als Reihen schaltung, wobei man zweckmäßig die beiden Kristalle in ihren Befestigungsstellen, wie dies die Zeichnung erkennen läßt, entsprechend polt. Um unnötige Leitungsabführungen zu vermeiden, wird das Gehäuse 1 als der eine Leitungsanschluß ausgebildet, während die Masse 4 mit dem anderen Leitungsanschluß in form einer Steckverbindung 11, wie dies insbesondere Fig. 2 erkennen läßt, versehen ist. Die Zuführung des Steckers erfolgt beispielsweise über eine in der Zwischenwand 7 vorgesehene Öffnung 12. Soll die Leitungszuführung zu der Masse 4 abgeschirmt werden, so erhält das Gehäuse 1 einen entsprechend dieser öffnung 12 vorgesehenen, mit Gewinde versehenen Ansatz 13, auf den eine an sich bekannte Steckvorrichtung mittels einer Überwurfmutter 0. dgl. und der entsprechenden Abschirmung aufgeschraubt werden kann. Zur besonderen Isolierung der Steckvorrichtung gegenüber der Zwischenwand 7 kann in die Öffnung dieses Ansatzes 13 ein Isolierstück 14 leingesetzt sein. Zur Sicherung der Schraube 8 ist in dem Gehäuse 1 eine besondere Sicherheitsvorrichtung, beispielsweise in Form einer seitlich eingesetzten Sicherheits schraube 15, vorgesehen.
Wird das Gehäuse 1 auf eine Zylinderrippe oder das Motorgehäuse aufgeschraubt und beginnt der Motor zu klopfen, so werden durch das Klopfgeräusch die Motorteile erregt und die in dem Gehäuse I befindliche Masse 4 dadurch in Schwingungen versetzt, die die entsprechend geschalteten Kristalle erregt, deren Strom bzw. Spannung über einen Verstärker, entweder über einen Oszillographen oder sonst in geeigneter Weise meßbar ausgewertet werden kann.
Es ist auch möglich, über einen Verstärker eine besondere Signalvorrichtung oder ein Relais so zu steuern, daß von diesen jetzt selbsttätig besondere Einstellvorgänge o. dgl. durchgeführt werden.

Claims

PATENTANSPRÜche: I. Aus einem Beschleunigungsmesser bestrehendes Gerät zur mittelbaren Untersuchung der Klopferscheinungen in Verbrennungskraftmaschinen, gekennzeichnet durch einen piezoelektrisch lvirkenden Beschleunigungsmesser.
2. Klopfmeßgerät nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschleunigungsmasse geteilt ist.
3. Klopfmeßgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschleuni gungsmasse (4) nahezu in ihrem Schwerpunkt geteilt ist.
4. Klopfmeßgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die aneinanderliegenden Flächen der geteilten Beschleunigungsmasse (4) sphärisch ausgebildet sind.

Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschrift ........ Nr. I 60 623 ; französische - ....... - 772835 ; » automobiltechnische Zeitschrift « 1931, Nr. 12, S. 278/279.