DE8104762U1 - SENSOR ARRANGEMENT - Google Patents
SENSOR ARRANGEMENTInfo
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- DE8104762U1 DE8104762U1 DE19818104762 DE8104762U DE8104762U1 DE 8104762 U1 DE8104762 U1 DE 8104762U1 DE 19818104762 DE19818104762 DE 19818104762 DE 8104762 U DE8104762 U DE 8104762U DE 8104762 U1 DE8104762 U1 DE 8104762U1
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Description
R. 6815R. 6815
9.2.1981 Wt/Hm9.2.1981 Wt / Hm
ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 1ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 1
Sensoranordnung
Stand der Technik Sensor arrangement
State of the art
Die Erfindung geht aus von einer Sensoranordnung nach der Gattung des Hauptanspruches.The invention is based on a sensor arrangement according to the preamble of the main claim.
Es ist bekannt, die im Brennraum einer Brennkraftmaschine
ablaufenden Verbrennungsvorgänge während des Betriebes
der Brennkraftmaschine nach verschiedenen Gesichtspunkten
unter Erfassung verschiedenartiger physikalischer Parameter zu erfassen. Hierzu gehören beispielsweise die Erfassung
der zeitlichen und räumlichen Ausbreitung des
Verbrennungsvorganges, die Erfassung des Zündzeitpunktes, die Erfassung von Einspritzvorgängen sowie die Ausmessung
von irregulären Verbrennungen.It is known that the combustion processes taking place in the combustion chamber of an internal combustion engine during operation
of the internal combustion engine according to different points of view while recording different physical parameters. This includes, for example, the detection of the temporal and spatial spread of the
Combustion process, the detection of the ignition point, the detection of injection processes and the measurement of irregular combustion.
L-:.r.;! ° O .1 68 1L- : .r.;! ° O. 1 68 1
Zu diesen irregulären Verbrennungen gehört das sogenannte "Klopfen", das bei Brennkraftmaschinen unter verschiedenen Arbeitsbedingungen auftritt. Man versteht hierunter tonfrequente Schwingungen des komprimierten Kraftstoff-Luft-Gemisches, die durch eine Stoßwelle ausgelöst werden. Während dieser Schwingungen ist der Wärmeübergang an Kolben und Zylinderwänden der Brennkraftmaschine stark erhöht. Dies hat eine schädliche thermische Überlastung dieser Flächen zur Folge, so daß das Klopfen grundsätzlich zu vermeiden ist. Da man jedoch andererseits bestrebt ist, den zur Verfugung stehenden Arbeitsbereich der Brennkraftmaschine möglichst weitgehend auszunutzen, ist es erforderlich, Mittel vorzusehen, die das Klopfen frühzeitig und sicher anzeigen, um auf diese Weise eine Regelung der Brennkraftmaschine realisieren zu können, bei der die Brennkraftmaschine stets kurz unterhalb der Klopfgrenze betrieben wird.One of these irregular burns is what is known as "knocking", which occurs under various conditions in internal combustion engines Working conditions occurs. This is understood to mean sound-frequency vibrations of the compressed fuel-air mixture, triggered by a shock wave. During these oscillations, the heat transfer is on The piston and cylinder walls of the internal combustion engine are strong elevated. This has a harmful thermal overload of these surfaces as a result, so that the knocking in principle is to be avoided. On the other hand, since one strives to use the available work area to utilize the internal combustion engine as much as possible, it is necessary to provide means which indicate the knocking early and reliably, in order to be able to do this in this way To be able to control the internal combustion engine, in which the internal combustion engine is always just below the Knock limit is operated.
Zu diesem Zweck ist eine Vielzahl von Sensoren bekanntgeworden bzw. vorgeschlagen worden. So ist beispielsweise aus der DE-OS 28 09 969 ein Sensor bekannt, bei dem mit Hilfe eines piezoelektrischen Schwingelementes als Biegeschwinger ein resonantes System gebildet wird, daß das Klopfen der Brennkraftmaschine anzuzeigen vermag. Ein Nachteil dieser bekannten Anordnung ist, daß die mechanische Wirkungsweise nicht frei von Störungen insbesondere bei starken Stoßen im Kraftfahrzeug ist.A large number of sensors have become known or have been proposed for this purpose. So is for example from DE-OS 28 09 969 a sensor is known in which with With the help of a piezoelectric vibrating element as a flexural vibrator, a resonant system is formed that the Able to indicate knocking of the internal combustion engine. A The disadvantage of this known arrangement is that the mechanical mode of operation is not particularly free from malfunctions in the event of strong bumps in the motor vehicle.
Andererseits ist es bekannt, den Verbrennungsvorgang in einer Brennkraftmaschine mit optischen Mitteln zu beobachten und zu messen. So ist beispielsweise in der Motortechnischen Zeitschrift, 39 (1978), Seite 385 ein spektrometrisches Meßverfahren zur Untersuchung der Verbrennung im Dieselmotor beschrieben, bei dem ein Quarzfenster in der Brennraumwand angebracht ist, durch das eine spektrometrische Beobachtung der Verbrennungsvorgänge möglichOn the other hand, it is known to observe the combustion process in an internal combustion engine by optical means and to eat. For example, in the Motortechnische Zeitschrift, 39 (1978), page 385, a spectrometric Measurement method for investigating the combustion in diesel engines described in which a quartz window in the combustion chamber wall is attached, through which a spectrometric Observation of the combustion processes possible
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|s ist. Weiterhin ist aus der DE-OS 27 01 777 bekannt, einen| s is. It is also known from DE-OS 27 01 777, a
!',■ lichtempfindlichen Sensor im Brennraum anzuordnen, auf! ', ■ to arrange a light-sensitive sensor in the combustion chamber
;' den ein Laserstrahl trifft, der zuvor die Mündung einer; ' hit by a laser beam that previously hit the mouth of a
t Einspritzdüse tangiert hat, um auf diese Weise diet has affected the injector in this way
|5 Spritzzeit an Einspritzventilen zu messen. Aus der Rev.| 5 to measure injection time on injection valves. From the Rev.
p . Tech. Automob. 1979, Seite 89, 90 ist noch ein optischerp. Tech. Automobile. 1979, pages 89, 90 is still an optical one
k Analysator bekannt, der an die Stelle der Zündkerzen k analyzer known to take the place of spark plugs
1 einer Brennkraftmaschine eingeschraubt wird, um eine1 of an internal combustion engine is screwed to a
|f kalorimetrische Analyse des Kraftstoff-Luft-Gemisches| f calorimetric analysis of the fuel-air mixture
E durchzuführen. Schließlich ist auf einer Arbeitskreis-E to perform. Finally, on a working group
I sitzung "Kohlenwasserstoffemission" der Forschungsver-I session "Hydrocarbon Emissions" of the research
if *3? einigung Verbrennungskraftmaschinen eV am 10.10.79 in ·if * 3? agreement for combustion engines eV on 10.10.79 in ·
g Aachen"im Referat von Spicher eine Anordnung erläutertg Aachen "explained an arrangement in Spicher's presentation
I worden, bei der die Flammenausbreitung im Brennraum derI, in which the flame spread in the combustion chamber of the
£ Brennkraftmaschine mit Hilfe von Lichtleitern, die in£ Internal combustion engine with the help of optical fibers that are in
bi die Zylinderwand eingeschraubt werden und nachgeschal- . bi the cylinder wall are screwed in and downstream.
l" teten Fotodioden erfaßt wird.l "teten photodiodes is detected.
I Weiterhin ist eine Sensoranordnung vorgeschlagenA sensor arrangement is also proposed
J> Yorden, bei der wenigstens . _J> Yorden, at least with her. _
ein an sich bekannter optischer„Aufnehmer im Brennraum verwendet wird, vorzugsweise ein Glasstab oder ein Lichtleitkabel aus Glasfasern, wobei die optischen Aufnehmera known optical “pick-up in the combustion chamber” is used, preferably a glass rod or a fiber optic cable, the optical pick-up
! "\ entweder in die Zündkerze integriert, an eine Vorkammer! "\ either integrated into the spark plug, to an antechamber
j> angeschlossen oder in die Zylinderkopfdichtung eingesetztj> connected or inserted into the cylinder head gasket
i werden.i will be.
Da derartige optische Brennraumsensoren an ihrer dem Brennraum zugewandten Seite verhältnismäßg schnell verschmutzen, besteht ein Interesse daran, derartige Sensoranordnungen so auszugestalten, daß die Fenster möglichst schnell und einfach ausgewechselt werden können.Since such optical combustion chamber sensors get dirty relatively quickly on their side facing the combustion chamber, there is an interest in designing such sensor arrangements so that the windows as possible can be exchanged quickly and easily.
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Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die erfindungsgemäße Sensoranordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß ein schneller und bequemer Austausch des Fensterteils der Sensoranordnung möglich ist. Das Fensterteil ist dabei unabhängig und losgelöst vom nachgeschalteten fotoelektrischen Aufnehmer, so daß beim Austausch nur das Fensterteil ausgetauscht werden muß.The sensor arrangement according to the invention with the characteristic Features of the main claim has the advantage that a faster and more convenient replacement of the window part the sensor arrangement is possible. The window part is independent and detached from the downstream photoelectric pickup, so when replacing only the window part needs to be replaced.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen Sensoranordnung möglich. So wird in vorteilhafte-r Ausgestaltung der Erfindung das Fensterteil schräg zur brennraumseitigen Oberfläche der Brennraumwand eingeschoben, so daß durch diesen Schräganschnitt gegenüber senkrechter Anordnung eine größere Lichteinfallfläche erzielt wird.The measures listed in the subclaims are advantageous developments of the main claim specified sensor arrangement possible. Thus, in an advantageous embodiment of the invention, the window part is inclined pushed in towards the surface of the combustion chamber wall on the side of the combustion chamber, so that through this inclined cut opposite a larger light incidence surface in a vertical arrangement is achieved.
Zeichnungdrawing
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung; Figur 2 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung; Figur 3 eine Fensterhalterung zur Verwendung bei einer Anordnung gemäß Figur 1 oder 2.Embodiments of the invention are shown in the drawing shown and explained in more detail in the following description. They show: FIG. 1 a first embodiment a sensor arrangement according to the invention; Figure 2 a second embodiment of a sensor arrangement according to the invention; FIG. 3 shows a window holder for use in an arrangement according to FIG. 1 or 2.
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the exemplary embodiments
In Figur 1 ist mit 1 der Brennraum einer Brennkraftmaschine bezeichnet. Der Brennraum 1 wird nach oben hin von einerIn Figure 1, 1 denotes the combustion chamber of an internal combustion engine. The combustion chamber 1 is at the top by a
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Brennraumwand 2, in Figur 1 dem Zylinderkopf deckel, "begrenzt In die Brennraumwand 2 ist eine Stufenbohrung 3 eingelassen, d.h. eine Bohrung, die nach außen hin einen größeren Durchmesser hat und an ihrem zum Brennraum 1 zugewandten Ende einen' geringeren Durchmesser. Hierdurch bildet sich in der Stufen"bohrung 3 eine Schulter h. In die Stufenbohrung 3 ist ein Fensterteil 5 von außen eingeschoben. Das Fensterteil 5 hat einen Durchmesser, der näherungsweise dem kleineren Durchmesser der Stufenbohrung 3 entspricht und an seinem unteren Ende einen Sockel 6, dessen Durchmesser näherungsweise dem größeren Durchmesser der Stufenbohrung 3 entspricht. Demzufolge liegt der Sockel 6 auf der Schulter k der Stufenbohrung 3 auf, wobei zwischen Sockel 6 und Schulter k eine Dichtung 8 angeordnet ist. Auf der brennraumabgewandten Seite des Fensterteiles 5 ist auf den Sockel 6 ein Gehäuse 11 aufgesetzt. Das Gehäuse 11 weist einen rohrförmigen Teil auf, dessen unteres Ende umgebördelt ist, so daß eine ebene Auflagefläche auf den Sockel 6 entsteht. Der rohrförmige Abschnitt des Gehäuses 11 ragt durch eine zentrische Bohrung einer Mutter 7, die ein Außengewinde aufweist, das in ein Innengewinde eingreift, daß in dem Abschnitt mit größerem Durchmesser der Stufenbohrung 3 angeordnet ist. Durch Eindrehen der Mutter 7 in das Gewinde der Stufenbohrung 3 wird damit das Gehäuse 11 mit einer zwischenliegenden Dichtung 9 auf dem Sockel 6 des Fensterteiles 5 und damit auch das Fensterteil 5 selbst in der Brennraumwand 2 fixiert. Die Mutter 7 weist dabei Schlitze 10 auf, in die ein in der Figur nicht dargestelltes Werkzeug eingreift, um die Mutter 7 in die Brennraumwand 2 einzuschrauben. Im Gehäuse 11 ist weiterhin ein Fotoelement 12 angeordnet. Das Fensterteil 5 ist schließlich bezüglichCombustion chamber wall 2, in FIG. 1 the cylinder head cover, "limited. A stepped bore 3 is let into the combustion chamber wall 2, ie a bore which has a larger diameter towards the outside and a smaller diameter at its end facing the combustion chamber 1. This forms in the step "hole 3 one shoulder h. A window part 5 is inserted from the outside into the stepped bore 3. The window part 5 has a diameter which corresponds approximately to the smaller diameter of the stepped bore 3 and at its lower end has a base 6, the diameter of which corresponds approximately to the larger diameter of the stepped bore 3. Accordingly, the base 6 rests on the shoulder k of the stepped bore 3, a seal 8 being arranged between the base 6 and shoulder k. On the side of the window part 5 facing away from the combustion chamber, a housing 11 is placed on the base 6. The housing 11 has a tubular part, the lower end of which is flanged so that a flat bearing surface on the base 6 is created. The tubular section of the housing 11 protrudes through a central bore of a nut 7, which has an external thread which engages in an internal thread that is arranged in the section with a larger diameter of the stepped bore 3. By screwing the nut 7 into the thread of the stepped bore 3, the housing 11 is fixed with an intermediate seal 9 on the base 6 of the window part 5 and thus also the window part 5 itself is fixed in the combustion chamber wall 2. The nut 7 has slots 10 into which a tool (not shown in the figure) engages in order to screw the nut 7 into the combustion chamber wall 2. A photo element 12 is also arranged in the housing 11. The window part 5 is finally related
«II Il«II Il
seiner Drehlage zur Achse der Stufenbohrung 3 durch einen Stift 13 fixiert.its rotational position to the axis of the stepped bore 3 by a Pin 13 fixed.
Im Betrieb der Brennkraftmaschine fällt Licht durch das Fensterteil 5 auf das Fotoelement 12, so daß optische Beobachtungen des Brennraums möglich sind.When the internal combustion engine is operating, light falls through it Window part 5 on the photo element 12, so that optical Observations of the combustion chamber are possible.
Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die konstruktiven Einzelheiten dieselben wie in Figur 1, lediglich die Achse des Fensterteiles 5 und damit der Stufenbohrung 3 ist bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel senkrecht zur brennraumseitigen Oberfläche der Brennraumwand angeordnet, während sie bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel geneigt ist. Je nach den örtlichen Gegebenheiten und konstruktiven Möglichkeiten am Anbringungsort der erfindungsgemäßen Sensoranordnung kann die eine oder andere Anbringungsweise gewählt werden. Die Anordnung gemäß Figur 1 hat jedoch gegenüber der in Figur 2 den Vorteil, daß durch den Schräganschnitt des Fensterteiles 5 eine entsprechend große Lichteinfallfläche erzielt wird.In the embodiment shown in Figure 2 of In the invention, the structural details are the same as in FIG. 1, only the axis of the window part 5 and thus the stepped bore 3 is shown in FIG Embodiment arranged perpendicular to the combustion chamber-side surface of the combustion chamber wall, while it is inclined in the embodiment shown in FIG. Depending on the local conditions and constructive Possibilities at the place of attachment of the sensor arrangement according to the invention can be one or the other Mounting method can be selected. However, the arrangement according to FIG. 1 has the advantage over that in FIG. that a correspondingly large light incidence surface is achieved through the inclined section of the window part 5.
Beiden Ausführungsbeispielen ist gemein, daß das Fensterteil 5 mit einfachen Mitteln ausgewechselt werden kann, ohne daß gleichzeitig die fotoelektrische Aufnehmeranordnung ausgewechselt werden muß, wie dies beispielsweise bei kombinierten Sensoren der Fall ist, in denen das fotoelektrische Aufnahmesystem und das Brennraumfenster gemeinsam einem zündkerzenartigen Gehäuse angeordnet sind. Die leichte Auswechselbarkeit des Fensterteiles 5 ohne die Notwendigkeit des Austausches weiterer Elemente ist bei derartigen Sensoren von besonderem Vorteil, da die brennraumseitige Oberfläche des Fensterteiles 5 im Betrieb der Brennkraftmaschine durch dieBoth exemplary embodiments have in common that the window part 5 can be replaced by simple means can without the photoelectric pickup assembly at the same time must be replaced, as is the case, for example, with combined sensors in which the photoelectric recording system and the combustion chamber window are arranged together in a spark plug-like housing. The easy interchangeability of the window part 5 without the need to exchange further elements is of particular advantage with sensors of this type, since the combustion chamber-side surface of the window part 5 during operation of the internal combustion engine by the
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Brenngase schnell verschmutzt.Combustion gases dirty quickly.
In Figur 3a und b ist eine Fensterhalterung beschrieben, wie sie alternativ zu den in Figur 1 und 2 dargestellten
Halterungen verwendet werden kann. Dabei ist das Fensterteil 5 wiederum in eine Stufenbohrung in der Brennraumwand
2 eingesetzt und wird zur Brennraumseite hin durch
eine Dichtung 8 und zur "brennraumabgewandten Seite hin
durch eine Dichtung 9 abgedichtet. Die mechanische Halterung übernimmt in diesem Fall ein Halteteil 1^, mit zwei
Abschnitten, von denen der eine mit einer ersten Bohrung in den nach außen gerichteten Teil der Stufenbohrung eingreift
und von denen der zweite eine weitere Bohrung aufweist, durch die er an einen in der Brennraumwand 2 angeordneten
Stehbolzen 15 vermittels einer Mutter 16 anschraubbar ist. Das Gehäuse 11 ragt entsprechend durch
die Bohrung im ersten Abschnitt des Halteteils "\k in dem
oberen Teil der Stufenbohrung.In FIGS. 3a and b, a window holder is described as it can be used as an alternative to the holders shown in FIGS. 1 and 2. The window part 5 is in turn inserted into a stepped bore in the combustion chamber wall 2 and is through to the combustion chamber side
a seal 8 and to the side facing away from the combustion chamber
sealed by a seal 9. The mechanical holder takes over in this case a holding part 1 ^, with two sections, one of which engages with a first bore in the outwardly directed part of the stepped bore and of which the second has a further bore through which it can be attached to one in the Stud bolts 15 arranged on combustion chamber wall 2 can be screwed on by means of a nut 16. The housing 11 protrudes accordingly
the hole in the first section of the holding part "\ k in the upper part of the stepped hole.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19818104762 DE8104762U1 (en) | 1981-02-20 | 1981-02-20 | SENSOR ARRANGEMENT |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19818104762 DE8104762U1 (en) | 1981-02-20 | 1981-02-20 | SENSOR ARRANGEMENT |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE8104762U1 true DE8104762U1 (en) | 1981-08-20 |
Family
ID=6724880
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19818104762 Expired DE8104762U1 (en) | 1981-02-20 | 1981-02-20 | SENSOR ARRANGEMENT |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE8104762U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004050437A1 (en) * | 2004-10-16 | 2006-04-20 | Audi Ag | Optical sensor receiving housing for internal combustion engine, has housing connections for cooling and hot agents, where agents flow through mantle which is formed between housing and separate component |
-
1981
- 1981-02-20 DE DE19818104762 patent/DE8104762U1/en not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004050437A1 (en) * | 2004-10-16 | 2006-04-20 | Audi Ag | Optical sensor receiving housing for internal combustion engine, has housing connections for cooling and hot agents, where agents flow through mantle which is formed between housing and separate component |
DE102004050437B4 (en) * | 2004-10-16 | 2007-07-12 | Audi Ag | Housing for receiving an optical sensor |
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