DE102004011097A1 - Device for detecting the combustion chamber pressure in an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Es ist eine Vorrichtung zur Erfassung des Brennraumdrucks bei einer Brennkraftmaschine so auszugestalten, dass der Brennraumdruck sicher und reproduzierbar erfasst werden kann. DOLLAR A Dazu ist in einer Glühkerze (11) ein dem Brennraumdruck ausgesetzter Glühstift (17) in einem Gehäuse (13) der Glühkerze (11) mit einem Fixierglied (22) festgelegt. Mit einem von diesem Fixierglied (22) beabstandeten Fixierelement (29) ist ein Sensor (26) in dem Gehäuse (13) der Glühkerze (11) befestigt. Dieser Sensor (26) erfasst die durch den Brennraumdruck hervorgerufene elastische Verformung des Glühstiftes (17). DOLLAR A Diese Vorrichtung wird vorzugsweise im Automobilbau eingesetzt.It is a device for detecting the combustion chamber pressure in an internal combustion engine in such a way that the combustion chamber pressure can be detected safely and reproducibly. DOLLAR A For this purpose, a glow plug (17) exposed to the combustion chamber pressure is fixed in a glow plug (11) in a housing (13) of the glow plug (11) with a fixing member (22). With a fixing element (29) spaced from this fixing member (22), a sensor (26) is mounted in the housing (13) of the glow plug (11). This sensor (26) detects the caused by the combustion chamber pressure elastic deformation of the glow plug (17). DOLLAR A This device is preferably used in the automotive industry.
Description
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Erfassung des Brennraumdrucks bei einer Brennkraftmaschine.The The invention is based on a device for detecting the combustion chamber pressure in an internal combustion engine.
Es
ist schon eine Vorrichtung zum Detektieren eines Brennraumdrucks
in einem Dieselmotor aus der
Bei dieser Anordnung ist der Glühstift und der Drucksensor durch das gleiche Fixierglied gegenüber dem Gehäuse der Glühkerze abgestützt, so dass der Drucksensor zumindest annähernd durch die gesamte auf den Glühstift wirkende Kraft beaufschlagt wird. In nachteiliger Weise führt dies bei einigen Sensormaterialien dazu, dass der Drucksensor auch in seinem nichtlinearen Bereich betrieben wird, was zu einem nicht reproduzierbaren Meßsignal und zu einer unsicheren Erfassung des Brennraumdrucks bei der Brennkraftmaschine führt.at This arrangement is the glow plug and the pressure sensor by the same fixing member against the casing the glow plug supported so that the pressure sensor at least approximately through the entire the glow plug acting force is applied. Disadvantageously this leads For some sensor materials, the pressure sensor may also be in his non-linear range is operated, resulting in a not reproducible measuring signal and to an uncertain detection of the combustion chamber pressure in the internal combustion engine leads.
Des weiteren ist durch die vorbeschriebene Anordnung des Drucksensors mit seiner räumlichen Nähe zum Innenraum des Zylinders und mit seiner direkten Ankopplung an den Glühstift beim Betrieb des Dieselmotors in nachteiliger Weise eine erhebliche thermische Belastung für den Drucksensor verbunden, so dass dieser in seiner Betriebssicherheit gefährdet ist. Dies kann, insbesondere wenn die Signalabgabe des Drucksensors durch Schwankungen zwischen hohen und niedrigen Betriebstemperaturen unstetig wird, zu Funktionsstörungen der Vorrichtung zur Erfassung des Brennraumdrucks bei der Brennkraftmaschine und damit auch zu einer unsicheren Erfassung des Brennraumdrucks bei der Brennkraftmaschine führen.Of Another is through the above-described arrangement of the pressure sensor with its spatial proximity to the interior the cylinder and with its direct connection to the glow plug when Operation of the diesel engine disadvantageously a significant thermal Burden for connected to the pressure sensor, so this in its operational safety endangered is. This can, especially if the signal output of the pressure sensor unstable due to fluctuations between high and low operating temperatures becomes, to malfunctions the device for detecting the combustion chamber pressure in the internal combustion engine and thus also to an uncertain detection of the combustion chamber pressure lead in the internal combustion engine.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass die zuvor erwähnten Unzulänglichkeiten in zufriedenstellendem Maß vermieden wird.The inventive device with the characterizing features of the main claim has the Advantage that the aforementioned shortcomings avoided to a satisfactory extent becomes.
Dazu ist der Sensor zwischen dem Fixierglied des Glühstiftes der Glühkerze und einem zweiten Ende der Glühkerze angeordnet. Dies bietet die Möglichkeit, den Sensor von der vollen auf den Glühstift wirkenden Kraft zu entkoppeln und ihn in seinem linearen und hysteresearmen Bereich zu betreiben. Durch die Trennung zwischen der Fixierung des Glühstiftes und der Fixierung des Sensors in der Glühkerze läßt sich der Belastungsbereich des Sensors gezielt eingrenzen, so dass der signaltechnisch optimale Bereich des Sensors genutzt werden kann im Hinblick auf eine sichere und reproduzierbare Erfassung des Brennraumdrucks bei der Brennkraftmaschine.To is the sensor between the fixing member of the glow plug of the glow plug and a second end of the glow plug arranged. This offers the possibility to decouple the sensor from the full force acting on the glow plug and operate it in its linear and hysteresis-poor area. By the separation between the fixation of the glow plug and the fixation the sensor in the glow plug let yourself The load range of the sensor narrow down, so that the optimal signal range of the sensor can be used in the With regard to a safe and reproducible detection of the combustion chamber pressure in the internal combustion engine.
Des weiteren ist durch die Beabstandung des Sensors von dem Glühstift und die thermische Anbindung des Glühstiftes über seine Fixierung ans Gehäuse eine thermische Entlastung des Sensors erreicht, so dass dieser hinsichtlich seiner Betriebssicherheit weniger gefährdet ist und damit die Erfassung des Brennraumdrucks bei der Brennkraftmaschine verläßlicher wird.Of another is by the spacing of the sensor from the glow plug and the thermal connection of the glow plug over his Fixation to the housing a thermal relief of the sensor is achieved so that this is less at risk in terms of its operational safety and thus the detection of the combustion chamber pressure in the internal combustion engine reliable becomes.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Vorrichtung möglich.By in the subclaims listed activities are advantageous developments and improvements in the main claim specified device possible.
Gemäß vorteilhafter Ausgestaltung erfolgt der zumindest mittelbare Kraftschluß des Sensors mit dem Glühstift mit Vorspannung. Damit wird einem Hystereseeffekt bei der Meßwerterfassung entgegengewirkt.According to advantageous Embodiment takes place with the at least indirect frictional connection of the sensor the glow plug with bias. This is a hysteresis effect in the measured value counteracted.
Weiterhin vorteilhaft ist, dass der Sensor von dem Glühstift bzw. dem Fixierelement durch wenigstens einen Distanzkörper getrennt ist. Über dessen Ausgestaltung und Steifigkeit kann die auf den Sensor einwirkende Maximalkraft eingestellt werden.Farther It is advantageous that the sensor of the glow plug or the fixing by at least one spacer is disconnected. about its design and rigidity can be the one acting on the sensor Maximum force can be adjusted.
Auch vorteilhaft ist, wenn der wenigstens eine Distanzkörper als eine Zwischenhülse, der Sensor als ein Piezoring und das Fixierelement als eine Hülse ausgebildet ist. Dadurch lassen sich Glüh- und Signalleitungen für die Glühstiftkerze bzw. den Sensor vereinfacht hindurchführen.Also is advantageous if the at least one spacer as an intermediate sleeve, the sensor is designed as a piezo ring and the fixing element as a sleeve is. As a result, annealing and signal lines for the glow plug or simply pass the sensor through.
Zeichnungdrawing
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der Figurenbeschreibung näher erläutert. In der Figur ist die Vorrichtung zur Erfassung des Brennraumdrucks bei einer Brennkraftmaschine in einem Längsschnitt vereinfacht dargestellt.One embodiment The invention is illustrated in the drawing and in the description of the figures explained in more detail. In The figure is the device for detecting the combustion chamber pressure shown simplified in a longitudinal section in an internal combustion engine.
Beschreibung des Ausführungsbeispielsdescription of the embodiment
Eine
Vorrichtung zur Erfassung des Brennraumdrucks in einer Brennkraftmaschine
nach der Figur enthält
eine Glühkerze
Die
Glühkerze
Alternativ
könnte
das Fixierglied
Zwischen
dem Fixierglied
Andererseits
stützt
sich der Sensor
Das
Distanzglied
Am
zweiten Ende
Der vorbeschriebenen geometrischen Anordnung der wesentlichen Einzelelemente der Vorrichtung zur Erfassung des Brennraumdrucks in einer Brennkraftmaschine liegen folgende Funktionen und Wirkungen zugrunde.Of the above-described geometric arrangement of the essential individual elements the device for detecting the combustion chamber pressure in an internal combustion engine underlying the following functions and effects.
Beim
Betrieb der Brennkraftmaschine treten in dem Brennraum
Die
Druckkraft auf den Glühstift
Der
Sensor
Die
maximale Kraft auf den Sensor
Durch
die Trennung zwischen dem Fixierglied
Claims (12)
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