EP0702783A1 - Druckgeber zur druckerfassung im brennraum von brennkraftmaschinen - Google Patents

Druckgeber zur druckerfassung im brennraum von brennkraftmaschinen

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EP0702783A1
EP0702783A1 EP94915025A EP94915025A EP0702783A1 EP 0702783 A1 EP0702783 A1 EP 0702783A1 EP 94915025 A EP94915025 A EP 94915025A EP 94915025 A EP94915025 A EP 94915025A EP 0702783 A1 EP0702783 A1 EP 0702783A1
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EP
European Patent Office
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membrane
housing
pressure
bead
bore
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP94915025A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Werner Herden
Matthias Kuesell
Andreas Philippi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G01L19/04—Means for compensating for effects of changes of temperature, i.e. other than electric compensation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G01L19/14—Housings
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L23/00—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid
    • G01L23/08—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid operated electrically
    • G01L23/10—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid operated electrically by pressure-sensitive members of the piezoelectric type
    • G—PHYSICS
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    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
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    • G01L23/08—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid operated electrically
    • G01L23/18—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid operated electrically by resistance strain gauges

Definitions

  • Pressure sender for pressure detection in the combustion chamber of internal combustion engines
  • the invention is based on a pressure transmitter according to the type of claim 1.
  • a pressure transmitter for example known from DE-OS 41 03 705.7
  • a stamp is arranged in a housing bore, which stamps the pressure to be determined on a receiving element transmits.
  • the opening facing the combustion chamber is closed with the aid of a membrane which also bears against the stamp.
  • membrane shapes are described there, but none of them allow effective compensation of the thermal shock error.
  • This thermal shock error has a decisive influence on the accuracy of the measurement signal generated by the recording element. This error arises due to the large temperature gradient, especially in the area of the membrane and the front housing area. Since the pressure transmitter projects into the combustion chamber, its end region in particular has contact with the membrane with the flame and thus with the very high temperature prevailing there.
  • the pressure transducer according to the invention with the characterizing features of claim 1 has the advantage over the fact that an elimination of the thermal shock error is achieved with simple design measures.
  • the influence of the materials used on the thermal shock error can also be eliminated by the selection of the structural parameters, in particular the bead depth and the bead radius.
  • Membranes which can be produced very easily and inexpensively, in particular membranes produced by embossing or deep-drawing processes, can be used.
  • the entire structure of the combustion chamber sensor is very simple and inexpensive. Complicated water cooling that keeps the thermal shock error low is no longer necessary and can therefore be dispensed with.
  • the membrane can be attached to the housing at low cost by placing a centering ring and welding the membrane in the area of the end face on the housing, for example using the laser welding method.
  • the solution found in this way has a high long-term stability and thus guarantees use of the pressure sensor with very low errors over a long period of time.
  • the construction also has an effect on a very good linearity of the transmission of the pressure with the aid of the membrane and the stamp on the measuring element.
  • the pressure transmitter can also be manufactured with a significantly reduced diameter compared to the previous designs.
  • 10 denotes the housing of a pressure transmitter 11 for determining the pressure in the combustion chamber of an internal combustion engine. It has a central, continuous, stepped bore 12.
  • the opening 13 of the housing 10 facing the combustion chamber is closed by a membrane 14.
  • the membrane 14 is particularly advantageously formed from a superalloy, ie from an alloy of approximately 50% nickel, 20% chromium, 20% iron.
  • a plunger 18 bears at one end, the other end abutting a piezoresistive measuring element 19.
  • Piezoresistive measuring elements are understood to mean elements which change their resistance value under the action of pressure.
  • Thick film resistors can be used for this purpose, for example. Cermet, contactivplastic or metal etc. can be used as materials for this.
  • the measuring element 19 is printed on the carrier 22 of a hybrid. Under a hybrid is usually a carrier with printed circuit parts, such as Resistors and conductor tracks etc. with semiconductors such as ICs (Integrated Circuit), which are placed on the carrier and are connected to the circuit parts, for example by bond wires.
  • the housing 10 and the stamp 18 consist of a corrosion-resistant steel with high strength, for example X2CrNiMoN 22 5 3.
  • the end 20 of the plunger 18 facing the hybrid can be conical, so that its end 20 has approximately the diameter of the measuring element 19. This makes it possible to guide the punch 18 in the bore 12, but on the other hand to limit the area of the pressure transmission to the size of the measuring element 19.
  • the carrier 22 of the hybrid also bears against a counter bearing 23 pressed into the bore 12.
  • the electronic components 25 of the evaluation circuit are also located on the same side of the carrier 22 of the hybrid ⁇ tracks 27 connected.
  • the output of the conditioning circuit is led via line 28 to an evaluation circuit and control device of the internal combustion engine, not shown.
  • the counter bearing 23 has an approximately axially parallel, continuous bore 29 running to the bore 12, in which the discharge line 28 is guided.
  • the line 28 is fastened in a grommet 30 of the cover 31 closing the bore 12.
  • the bore 12 in the area of the piezoresistive measuring element 19 and the electronic components 25 and in the area between the counter bearing 23 and the cover 31 is filled with a sealing compound 32.
  • measuring elements which operate according to other measuring principles.
  • piezoelectric elements could be used.
  • the membrane 14 and the housing web are formed in the region of the opening 13 of the bore 12.
  • the membrane has an inwardly directed bead 35, i.e. it is bent into the interior of the bore 12.
  • This bead 35 is formed approximately in the middle and is preferably located in the contact area 36 of the membrane 14 on the punch 18.
  • the depth of the bead 35 is referred to as the bead depth h.
  • a recess 37 is formed from the opening 13, which has a depth S.
  • Diameter of the membrane 14 is 2R.
  • the diameter of the recess 37 is designated 2R in the drawing and is
  • the pressure transmitter 11 is inserted into the housing wall of the combustion chamber, so that it projects into the combustion chamber with the membrane 14.
  • the membrane 14 As a result, there is a maximum temperature on the membrane surface, while there is a temperature drop toward the measuring element 19.
  • This thermal shock error falsifies the measurement signal.
  • the deformation of the individual components caused by the temperature gradient is now explained below. If one looks at the housing web, one obtains a funnel-shaped bulge, which is referred to below as a funnel effect.
  • the heat conduction in the housing results in an exponential temperature distribution over the axial length of the housing web, ie the temperature decreases exponentially in the direction of the measuring element.
  • the end face 16 of the housing web is also inclined due to the funnel effect. This change in inclination of the housing web surface (end face 16) is also forced on the membrane 14 resting on the housing web surface.
  • the diaphragm is flat, ie it does not have a bead, this forced change in inclination leads to a sharp decrease in the preload force of the spring. This means that the membrane would have a bulge in the area of the stamp.
  • the radial expansion of the membrane leads to a sharp decrease in the pretensioning force of the membrane in the case of no bead.
  • a direction of deformation is specified.
  • the bead 35 ie in particular the bevel, causes an increase in the real length of the membrane when the membrane is stretched while the radius of the membrane remains constant. The bead thus increases the thermal expansion of the membrane in the radial direction without the membrane losing its pretensioning force.
  • the ratio of the rigidity in the radial direction of the membrane to the bending rigidity of the housing web determines the proportion of the radial expansion of the membrane that leads to the curvature and thus to an axial deformation of the membrane. leads in the middle, and the portion that leads to the above-mentioned funnel effect, ie the bulging of the housing web.
  • the radial effect of the membrane predominantly causes an axial displacement, that is, a bulging of the membrane center.
  • the radial effect must compensate for both the change in inclination of the housing surface 16 and the radial expansion, ie the above-mentioned funnel effect of the housing.
  • the membrane would have a bead depth h of approximately 20 .m for a complete compensation of the funnel and the radial effect. However, these bead depths are very difficult or difficult to achieve in terms of production technology.
  • the housing connector set 35 enables membranes with a bead depth h of approximately 50 h, m.

Abstract

Bei einem Druckgeber (11) zur Druckerfassung im Brennraum von Brennkraftmaschinen weist die Membran (14) eine etwa mittige Sicke (35) auf. Im Bereich (36) der Sicke (35) liegt der Stempel (18) des Druckgebers (11) an der Membran (14) an. Ferner hat der Gehäusesteg im Bereich der Öffnung (13), die von der Membran (14) abgedeckt ist, eine kleinere Wanddicke als im übrigen Bereich. Durch die konstruktive Abstimmung der Form des Gehäusestegs (38) und der Tiefe der Sicke (35) der Membran (14) ist es möglich, den sog. Thermoschockfehler zu kompensieren. Der Aufbau des Druckgebers (11) wird vereinfacht, so daß der Druckgeber preisgünstig hergestellt werden kann. Meßfehler, die durch das Temperaturgefälle im Bereich der Membran (14) und des vorderen Gehäusebereichs auftreten, können eliminiert werden.

Description

Druckσeber zur Druckerfassunσ im Brennraum von Brennkraftmaschinen
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Druckgeber nach der Gattung des An¬ spruchs 1. Bei einem derartigen, zum Beispiel aus der DE-OS 41 03 705.7 bekannten Druckgeber ist in einer Gehäusebohrung ein Stempel angeordnet, der den zu bestimmenden Druck auf ein Auf¬ nahmelement überträgt. Die dem Brennraum zugewandte Öffnung ist mit Hilfe einer Membran verschlossen, die ferner am Stempel anliegt. Dort sind verschiedene Membranformen beschrieben, die aber alle keine wirksame Kompensation des Thermoschockfehlers ermöglichen. Dieser Thermoschockfehler beeinflußt entscheidend die Genauigkeit des vom Aufnahmeelement erzeugten Meßsignals. Dieser Fehler entsteht aufgrund des großen Temperaturgefälles vor allem im Bereich der Mem¬ bran und des vorderen Gehäusebereichs. Da der Druckgeber in den Brennraum hineinragt, hat insbesondere sein Endbereich mit der Mem¬ bran Kontakt mit der Flamme und somit mit der dort herrschenden sehr hohen Temperatur. Dadurch ergeben sich Wärmedehnungen, die die Vor¬ spannung der Membran beeinflussen und somit zu Meßfehlern führen können. Ferner ist aus der EP-A- 02 00 709 ein Drucksensor mit einer Membran bekannt, die eine nach innen, d.h. zum Stempel hin gerichtete Sicke aufweist. Ferner hat diese Membran in der Sickenmitte eine Bohrung, mit Hilfe der der kurze Stempel mit der Membran verschweißt wird. Die Membran ist dabei so geformt, daß bei Kontakt mit der Flamme die Verformung der Membran und die des Kraftmeßelements sich gegenseitig kompensieren. Auch diese Ausgestaltung ist noch nicht fehlerfrei, und ferner baut sie relativ aufwendig.
Vorteile der Erfindung
Der erfindungsgemäße Druckgeber mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß mit einfachen kon¬ struktiven Maßnahmen eine Eliminierung des Thermoschockfehlers er¬ reicht wird. Auch kann der Einfluß der verwendeten Werkstoffe auf den Thermoschockfehler durch die Auswahl der konstruktiven Parame¬ ter, insbesondere der Sickentiefe und des Sickenradius eliminiert werden. Es können sehr einfach und kostengünstig herzustellende Mem¬ branen, insbesondere durch Präge- oder Tiefziehvorgänge hergestellte Membranen verwendet werden. Dadurch ist der gesamte Aufbau des Brennraumsensors sehr einfach und kostengünstig. Komplizierte Wasserkühlungen, die den Thermoschockfehler gering halten, sind nicht mehr notwendig und können somit entfallen. Die Membran kann kostengünstig am Gehäuse angebracht werden, indem ein Zentrierring angelegt wird und die Membran im Bereich der stirnseitigen Auflage¬ fläche auf dem Gehäuse angeschweißt wird, zum Beispiel mit Hilfe des Laserschweißverfahrens. Die so gefundene Lösung weist eine hohe Langzeitstabilität auf und gewährleistet somit einen Einsatz des Druckgebers bei sehr geringen Fehlern über einen langen Zeitraum hinweg. Ferner wirkt sich die Konstruktion auch auf eine sehr gute Linearität der Übertragung des Drucks mit Hilfe der Membran und des Stempels auf das Meßelement aus. Der Druckgeber kann ferner mit deutlich verkleinertem Durchmesser gegenüber den bisherigen Ausfüh¬ rungen hergestellt werden. Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor¬ teilhafte Weiterbildungen des im Anspruch 1 angegebenen Drucksensors möglich.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge¬ stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Schnitt durch einen Druckgeber.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In der Figur ist mit 10 das Gehäuse eines Druckgebers 11 zur Be¬ stimmung des Drucks im Brennraum einer Brennkraftmaschine bezeich¬ net. Es weist eine mittige, durchgehende, abgesetzte Bohrung 12 auf. Die dem Brennraum zugewandte Öffnung 13 des Gehäuses 10 wird von einer Membran 14 abgeschlossen. Sie ist als Platte ausgebildet, die auf die Stirnseite 16 des Schafts 15 des Gehäuses 10 mit Hilfe einer Schweißverbindung 17 befestigt ist. Besonders vorteilhaft ist die Membran 14 aus einer Superlegierung, d.h. aus einer Legierung von ca. 50% Nickel, 20% Chrom, 20% Eisen ausgebildet. Im mittleren Be¬ reich der Membran 14 liegt ein Stempel 18 mit seinem einen Ende an, der mit seinem anderen Ende an einem piezoresistiven Meßelement 19 anliegt. Unter piezoresistiven Meßelementen sind Elemente zu ver¬ stehen, die ihren Widerstandswert unter Druckeinwirkung ändern. Hierzu können zum Beispiel Dickschichtwiderstände verwendet werden. Als Materialien können hierzu Cermet-, Contactivplastic oder Metall etc. Verwendung finden. Das Meßelement 19 ist auf den Träger 22 eines Hybrids aufgedruckt. Unter einem Hybrid ist normalerweise ein Träger mit aufgedruckten Schaltungsteilen, wie zum Beispiel Widerständen und Leiterbahnen etc. mit Halbleitern wie IC 's (Inte- grated Circuit), die auf den Träger aufgesetzt sind und mit den Schaltungsteilen zum Beispiel durch Bonddrähte verbunden sind, zu verstehen. Besonders vorteilhaft kann es aber auch sein, wenn das Gehäuse 10 und der Stempel 18 aus einem korrosionsfesten Stahl mit hoher Festigkeit, z.B. X2CrNiMoN 22 5 3 bestehen. Das dem Hybrid zugewandte Ende 20 des Stempels 18 kann konisch ausgebildet sein, so daß sein Ende 20 etwa den Durchmesser des Meßelements 19 aufweist. Dadurch ist es möglich, den Stempel 18 in der Bohrung 12 zu führen, hingegen aber den Bereich der Druckübertragung auf die Größe des Meßelements 19 zu begrenzen. Der Träger 22 des Hybrids liegt ferner an einem in die Bohrung 12 eingepreßten Gegenlagers 23 an.
Neben dem piezoresistiven Meßelement 19 befinden sich auf der selben Seite des Trägers 22 des Hybrids auch die elektronischen Bauteile 25 der Auswerteschaltung, wie zum Beispiel Widerstände, Transistoren, etc. Die elektronischen Halbleiterbauteile 25 und das piezoresistive Meßelement 19 sind mit Hilfe von Bonddrähten 26 und Dickschichtlei¬ terbahnen 27 verbunden. Über die Leitung 28 wird der Ausgang der Aufbereitungsschaltung zu einer nicht dargestellten Auswerteschal¬ tung und Steuereinrichtung der Brennkraftmaschine geführt. Hierzu weist das Gegenlager 23 eine etwa achsparallele, zur Bohrung 12 ver¬ laufende, durchgehende Bohrung 29 auf, in der die Ableitung 28 ge¬ führt wird. Die Leitung 28 ist in einer Tülle 30 des die Bohrung 12 abschließenden Deckels 31 befestigt. Zum Schutz vor schädlichen Um¬ welteinflüssen, wie zum Beispiel Feuchtigkeit, ist die Bohrung 12 im Bereich des piezoresistiven Meßelements 19 und der elektronischen Bauteile 25 und im Bereich zwischen dem Gegenlager 23 und dem Deckel 31 mit einer Vergußmasse 32 ausgegossen. Selbstverständlich ist es auch möglich, nach anderen Meßprinzipien arbeitende Meßelemente zu verwenden. So könnten zum Beispiel piezo¬ elektrische Elemente verwendet werden.
Erfindungsgemäß ist die Ausbildung der Membran 14 und des Gehäuse¬ stegs im Bereich der Öffnung 13 der Bohrung 12. Die Membran weist eine nach innen gerichtete Sicke 35 auf, d.h. sie ist in das Innere der Bohrung 12 hineingebogen. Diese Sicke 35 ist etwa mittig ausge¬ bildet und befindet sich vorzugsweise im Anlagebereich 36 der Mem¬ bran 14 an dem Stempel 18. Die Tiefe der Sicke 35 ist als Sicken- tiefe h bezeichnet. Ferner ist von der Öffnung 13 her eine Aus¬ nehmung 37 ausgebildet, die eine Tiefe S aufweist. Dadurch erhält man einen Gehäusestegabschnitt 38, der eine geringere Gehäusewand¬ dicke S als der sonstige Gehäusesteg und die Länge S aufweist. Der Durchmesser der Stirnseite des Gehäuses und somit auch der
Durchmesser der Membran 14 beträgt 2R . Der Durchmesser der Aus- m nehmung 37 ist in der Zeichnung mit 2R bezeichnet und beträgt
2R -2S,. Es wäre ferner auch denkbar, eine konisch verlaufende m d
Ausnehmung auszubilden.
Zur Überwachung des Drucks im Brennraum ist der Druckgeber 11 in die Gehäusewand des Brennraums eingesetzt, so daß er mit der Membran 14 in den Brennraum hineinragt. Dadurch herrscht an der Membranober¬ fläche eine maximale Temperatur, während sich zum Meßelement 19 hin ein Temperaturabfall ergibt. Dadurch ergeben sich sog. Thermoschock¬ fehler, da sich die Membran 14, der Stempel 18 und das Gehäuse 10 aufgrund der unterschiedlichen Temperaturen und unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Werkstoffe unterschiedlich ausdehnen. Dieser Thermoschockfehler verfälscht andererseits das Meßsignal. Im folgenden wird nun die durch das Temperaturgef lle hervorgerufene Verformung der einzelnen Bauteile erläutert. Betrachtet man den Ge¬ häusesteg, so erhält man eine trichterförmige Aufwölbung, die im folgenden als Trichtereffekt bezeichnet wird. Aufgrund der Wärme¬ leitung im Gehäuse ergibt sich eine exponential verlaufende Tempe¬ raturverteilung über die axiale Länge des Gehäusestegs, d.h. die Temperatur nimmt exponential in Richtung zum Meßelement hin ab. Da¬ durch entstehen in den unterschiedlichen radialen Ebenen des Ge¬ häusestegs unterschiedliche radiale Ausdehnungen, die zu einer trichterförmigen Verformung des Gehäusestegs führen, so daß der Ge¬ häusesteg im Bereich der Öffnung 13 stärker gedehnt ist als in den dem Meßelement zugewandten Bereichen. Dadurch wird aber auch die Stirnseite 16 des Gehäusestegs aufgrund des Trichtereffektes ge¬ neigt. Diese Neigungsänderung der Gehäusestegoberfläche (Stirnseite 16) wird auch der auf der Gehäusestegoberfläche aufliegenden Membran 14 aufgezwungen. Ist die Membran eben ausgeführt, d.h. weist sie keine Sicke auf, so führt diese aufgezwungene Neigungsänderung zu einer starken Abnahme der Vorspannkraft der Feder. Dies bedeutet, daß die Membran im Bereich des Stempels eine Aufwölbung aufweisen würde. Die radiale Ausdehnung der Membran führt im Fall ohne Sicke zu einer starken Abnahme der Vorspannkraft der Membran. Hingegen ist im Fall einer Membran mit einer Sicke eine Verformungsrichtung vor¬ gegeben. Die Sicke 35, d.h. insbesondere die Schräge bewirkt bei der Dehnung eine Erhöhung der realen Länge der Membran bei konstantem Radius der Membran. Durch die Sicke wird somit die thermische Aus¬ dehnung der Membran in radialer Richtung erhöht, ohne daß die Mem¬ bran an Vorspannkraft verliert. Das Verhältnis von Steifigkeit in radialer Richtung der Membran zu der Biegesteifigkeit des Gehäuse¬ stegs bestimmt den Anteil der radialen Ausdehnung der Membran, die zu der Wölbung und somit zu einer axialen Verformung der Membran- mitte führt, und den Anteil der zu dem oben genannten Trichter¬ effekt, d.h. der Aufwölbung des Gehäusestegs führt. Bei einer hohen Biegesteifigkeit des Gehäusestegs bewirkt der Radialeffekt der Mem¬ bran vorwiegend eine axiale Verschiebung, d.h. eine Durchwölbung der Membranmitte. Der Radialeffekt muß sowohl die Neigungsänderung der Gehäuseoberfläche 16 als auch die radiale Ausdehnung, d.h. den oben genannten Trichtereffekt des Gehäuses kompensieren. Würde man Ge- häusestege ohne die Ausnehmung 37 verwenden, so müßte für eine voll¬ ständige Kompensation des Trichter- und des Radialeffektes die Mem¬ bran eine Sickentiefe h von ca. 20 .m aufweisen. Diese Sicken- tiefen sind aber fertigungstechnisch nur sehr schwer bzw. kaum zu realisieren. Durch den Gehäusestegabsatz 35 sind Membranen mit einer Sickentiefe h von ca. 50 h, m möglich. Der Gehäusestegabsatz 38 würde dann eine Länge S ,=1 mm und eine Breite S =0,75 mm auf- d T weisen. Durch die nach innen gesickte Membran und durch einen Ge¬ häusesteg können fertigungstechnisch einfach herstellbare Sicken- tiefen h verwendet werden, um in einfacher Weise den Thermo- s schockfehler kompensieren zu können. Selbstverständlich sind die konstruktiven Parameter jeweils vom verwendeten Werkstoff abhängig.
Erfindungsgemäß sind aber die Sickentiefe h , die Gehäusestegdicke
S, und der entsprechende äußere Sickenradius R die aufeinan- d sa der abzustimmenden Größen, um den Thermoschockfehler zu kompen¬ sieren. Um den Thermoschockfehler kompensieren zu können, kann fol¬ gende Gleichung verwendet werden:
Sickentiefe hs äußerer Sickenradius Rmsa=0,0024 x mm + 2,13 mm Der Vollständigkeit halber sei noch darauf hingewiesen, daß zusätz¬ lich zum Trichtereffekt und zum Radialeffekt auch axiale Aus¬ dehnungen des Stempels und des Gesamtgehäuses vorhanden sind. Diese Anteile am Thermoschockfehler sind aber vernachlässigbar.

Claims

Ansprüche
1. Druckgeber (11) zur Druckerfassung im Brennraum von Brennkraft¬ maschinen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, in dessen Gehäuse (10) in einer Bohrung (12) mindestens ein auf einen Meßwertaufnehmer (?.J) einwirkender Stempel (18) angeordnet ist, so daß ein zum Druck im Brennraum proportionales Meßsignal vom Aufnehmer (19) erzeugt wird und wobei die Bohrung (12) des Gehäuses (10) von einer Membran (14) abgeschlossen wird, die am Stempel (18) anliegt, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Membran (14) eine zum Stempel (18) hin gerichtete Sicke (35) aufweist und daß im Bereich des Stempelendes (18) ein größerer Abstand zwischen der Gehäuseinnenwand und dem Stempel (18) als im übrigen Bereich der Bohrung (12) vorhanden ist.
2. Druckgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ge¬ häuse (10)im Bereich der Öffnung (13) der Bohrung (12) eine ring¬ förmige Ausnehmung (36) aufweist.
3. Druckgeber nach Anspruch 1 und/oder Anspruch 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Öffnung (13) des Gehäuses (10) stufenförmige aus¬ gebildet ist.
4. Druckgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der äußere Radius der Sicke (35) der Membran (14) der Gleichung
Sickentiefe hs äußerer Sickenradius Rmsa=0,0024 x mm + 2,13 mm
/" entspricht.
EP94915025A 1993-06-09 1994-05-13 Druckgeber zur druckerfassung im brennraum von brennkraftmaschinen Withdrawn EP0702783A1 (de)

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