DE3905746A1 - Luftmessvorrichtung - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Luftmeßvorrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine Luftmeßvorrichtung bekannt (EP-PS 54 887), bei der ein Abschnitt des Bypaßkanales durch ein Röhrchen gebildet wird, in das ein Strömungsgleichrichter eingesetzt ist und das so in den Strömungskanalkörper eingepreßt ist, daß es stromaufwärts eines im Bypaßkanal angeordneten temperaturabhängigen Meßwiderstandes endet. Bei einer derartigen Ausgestaltung ergibt sich nicht nur ein erhöhter Aufwand dadurch, daß der Strömungs­ gleichrichter entweder in das Röhrchen mit einer Preßpassung einge­ paßt ist oder in dem Röhrchen durch weitere Sicherungselemente in seiner Lage gehalten wird, um ein Herausfallen zu verhindern, son­ dern das Ende des Röhrchens bildet im Bypaßkanal eine die Luftströ­ mung störende Kante, an der Luftwirbel erzeugt werden, die vom Meß­ widerstand erfaßt werden und zu einer Störung des Meßsignales fuh­ ren, einem sogenannten Rauschen.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Luftmeßvorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sich auf einfache Art und Weise zum Hauptströmungskanal ein Bypaßkanal bilden läßt, in dem ohne zusätzliche Befestigungselemente der Filter oder der Strömungsgleichrichter angeordnet werden kann, wobei zu­ gleich verhindert wird, daß zwischen dem Filter oder dem Strömungs­ gleichrichter und dem Meßwiderstand die Luftströmung störende Kanten liegen. Hierdurch wird nicht nur eine kostengünstige Fertigung, eine sichere Montage und hohe Zuverlässigkeit erzielt, sondern auch das Meßsignal dadurch verbessert, daß das sogenannte Rauschen verringert wird.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor­ teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Luftmeßvorrichtung möglich.

Vorteilhaft ist es, in dem Einschubkörper eine zur Halteöffnung im Kragen der Strömungshülse fluchtende Haltevertiefung auszubilden, in die der Filter oder Strömungsgleichrichter ragt und an deren Boden­ fläche mit der zweiten Endfläche anliegt, so daß der Filter oder der Strömungsgleichrichter bei der Montage in diese Haltevertiefung zen­ triert zum Bypaßkanalabschnitt im Einschubkörper eingesetzt und dort gehalten werden kann, bis dann von oben die Strömungshülse ebenfalls in den Hauptströmungskanalkörper eingesetzt wird und das andere Ende des Filters oder des Strömungsgleichrichters umgreift.

Besonders vorteilhaft ist es, daß sich der im Einschubkörper ausge­ bildete Abschnitt des Bypaßkanales vom Filter oder Strömungsgleich­ richter ausgehend zum temperaturabhängigen Meßwiderstand hin ver­ jüngt, so daß infolge des zum Meßwiderstand hin abnehmenden Druck­ gradienten der strömenden Luft sichergestellt ist, daß kein Strö­ mungsumschlag erfolgt, der das Meßsignal verfälschen könnte.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung verein­ facht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher er­ läutert. Es zeigen Fig. 1 einen Schnitt durch einen gemäß der Er­ findung ausgebildeten Drosselklappenstutzen mit einer Luftmeßvor­ richtung, Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Drosselklappenstutzen entsprechend der Fig. 1.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In den Fig. 1 und 2 ist als Hauptströmungskanalkörper 1 ein soge­ nannter Drosselklappenstutzen einer Brennkraftmaschine gezeigt, der einen Abschnitt des Luftansaugrohres einer Brennkraftmaschine bildet und mittels eines Flansches 2 und nicht dargestellter Schraubverbin­ dungen an einem Sammelsaugrohr der Brennkraftmaschine befestigt ist. Der Hauptströmungskanalkörper 1 umschließt einen Hauptströmungskanal 3, der im Bereich des Flansches 2 einen zylindrischen Strömungsab­ schnitt 4 mit einer darin angeordneten Drosselklappe 5 und stromauf­ wärts des zylindrischen Strömungsabschnittes 4 einen venturiförmigen Strömungsabschnitt 6 umfaßt. Stromaufwärts des zylindrischen Strö­ mungsabschnittes 4 ist im Hauptströmungskanalkörper 1 exzentrisch zum zylindrischen Strömungsabschnitt 4 eine Führungsöffnung 9 mit größerem Durchmesser ausgebildet, die sich von einer dem Flansch 2 abgewandten Eingangsstirnfläche 10 des Hauptströmungskanalkörpers 1 in axialer Richtung bis zu einer Grundfläche 11 im Hauptströmungska­ nalkörper 1 erstreckt. Ausgehend von der Grundfläche 11 erstreckt sich in Richtung zum zylindrischen Strömungsabschnitt 4 und konzen­ trisch zu diesem eine Zentrieröffnung 12, die einen geringeren Durchmesser als die Führungsöffnung 9 hat und der Drosselklappe 5 zugewandt an einer Anschlagfläche 13 endet. In die Führungsöffnung 9 und die Zentrieröffnung 12 des Hauptströmungskanalkörpers 1 ist dicht eine Strömungshülse 16 eingesetzt, die konzentrisch zum zylin­ drischen Strömungsabschnitt 4 verlaufend den venturiförmigen Strö­ mungsabschnitt 6 aufweist und insbesondere aus Kunststoff gefertigt ist. Dabei liegt die Strömungshülse 16 an der Anschlagfläche 13 der Zentrieröffnung an und wird an ihrer abgewandten Einströmstirnfläche 17 in axialer Richtung duch einen Sicherungsring 18 gehalten, der in einer Sicherungsringnut 19 des Hauptströmungskanalkörpers 1 gelagert ist.

Ausgehend von der Einströmstirnfläche 17 weist die Strömungshülse 16 einen Kragen 20 auf, der der Einströmstirnfläche abgewandt durch ei­ ne zu dieser parallelen Anlagefläche 21 begrenzt wird. Der Kragen 20 liegt mit seinem Umfang an der Führungsöffnung 9 an. Die Strömungs­ hülse 16 erstreckt sich mit einem Zylinderende 22 in die Zentrier­ öffnung 12 und hat zwischen dem Zylinderende 22 und dem Kragen 20 derart ausgebildet einen geringeren Querschnitt als die Führungsöff­ nung 9, daß sich in diesem Bereich geringeren Querschnittes zwischen dem Umfang der Strömungshülse und der Führungsöffnung 9 ein freier Raum 24 ergibt, der oben durch die Anlagefläche 21 des Kragens 20 und unten durch die Grundfläche 11 der Führungsöffnung 9 begrenzt wird. In dem Zylinderende 22 der Strömungshülse 16 ist wenigstens ein Auslaßkanal 25, beispielsweise mit rechteckförmigem Querschnitt, ausgebildet, der von dem freien Raum 24 in einen engsten Querschnitt 26 oder nahe des engsten Querschnittes 26 des venturiförmigen Strö­ mungsabschnittes 6 in der Strömungshülse 16 führt. Mit dem Auslaßka­ nal 25 endet ein Bypaßkanal 27, dessen Einlaßöffnung 28 an der Ein­ strömstirnfläche 17 des Kragens 20 liegt und somit zur Führungsöff­ nung 9 hin und damit nach stromaufwärts des engsten Querschnittes 26 des venturiförmigen Strömungsabschnittes 6 offen ist. An die abge­ rundet ausgebildete Einlaßöffnung 28 schließt sich im Kragen 20 ein erster Abschnitt 29 des Bypaßkanales an, der in einen zweiten Ab­ schnitt des Bypaßkanales übergeht, welcher durch einen Filter 30 oder einen Strömungsgleichrichter 30 gebildet wird. Der Filter 30 wird dabei in der Regel durch ein feinmaschiges Gitter gebildet, während der Strömungsgleichrichter 30 eine längere axiale Er­ streckung hat und dabei mit in Strömungsrichtung verlaufenden ein­ zelnen Röhrchen versehen ist, die einen rechteckförmigen, honigwa­ benförmigen, runden oder anderen Querschnitt haben können. Filter 30 und Strömungsgleichrichter 30 vermeiden nicht nur das unerwünschte Eindringen von Schmutzpartikeln oder Gegenständen in den Bypaßkanal 27, sondern sie ermöglichen auch eine Strömungsberuhigung.

Von außen ist in den Haupströmungskanalkörper 1 ein Einschubkörper 33 derart eingesetzt, daß er dicht an der Anlagefläche 21 des Kra­ gens 20 anliegend in den freien Raum 24 zwischen der Strömungshülse 16 und der Führungsöffnung 9 ragt. Fluchtend zum ersten Abschnitt 29 des Bypaßkanales 27 ist in dem Einschubkörper 33 an den zweiten Ab­ schnitt anschließend ein dritter Abschnitt 34 des Bypaßkanales aus­ gebildet, der an seinem dem Kragen 20 abgewandten Ende zum freien Raum 24 hin offen ist und in den ein temperaturabhängiger Meßwider­ stand 35 ragt, der in bekannter Weise als ein Hitzdraht oder ein auf einem Substrat aufgebrachter Heißfilmwiderstand ausgebildet sein kann. In vorteilhafter Weise ist dabei der dritte Abschnitt 34 des Bypaßkanals 27 vom zweiten Abschnitt ausgehend in Richtung zum tem­ peraturabhängigen Meßwiderstand 35 verjüngt ausgebildet, um zur Sta­ bilisierung der Strömung einen negativen Druckgradienten und damit ein unverfälschtes Meßsignal zu erhalten. Eine derartige Kanalausge­ staltung ist beispielsweise schon durch die US-PS 43 17 365 bekannt, so daß sich eine Erläuterung an dieser Stelle erübrigt. Der Filter 30 oder der Strömungsgleichrichter 30 ist in vorteilhafter Weise ohne zusätzliche Befestigungsmittel oder Sicherungselemente im Kra­ gen 20 und im Einschubkörper 33 angeordnet, wobei weiterhin vorteil­ haft ist, daß stromabwärts des Filters 30 oder des Strömungsgleich­ richters 30 bis zum temperaturabhängigen Meßwiderstand 35 keine die Luftströmung störende Kante vorhanden ist, wodurch sich eine Verbes­ serung des Meßsignales aufgrund einer Verringerung des sogenannten Rauschens am temperaturabhängigen Widerstand 35 ergibt. Zur Halte­ rung des Filters 30 oder des Strömungsgleichrichters 30 dient eine Halteöffnung 36 im Kragen, an deren Ende der Filter 30 oder Strö­ mungsgleichrichter 30 mit einer ersten Endfläche 37 anliegt. Dabei ist der Filter 30 oder der Strömungsgleichrichter 30 in seiner axia­ len Erstreckung wenigstens so lang ausgebildet, daß er mindestens bis zur Anlagefläche 21 des Kragens 20 ragt und somit mit seiner zweiten Endfläche 38 an dem Einschubkörper 33 zum Anliegen kommt. In vorteilhafter Weise ist in dem Einschubkörper 33 fluchtend zur Hal­ teöffnung 36 im Kragen 20 eine Haltevertiefung 39 ausgebildet, an deren Bodenfläche 40 die zweite Endfläche 38 des Filters 30 oder des Strömungsgleichrichters 30 anliegt. Hierdurch kann bei der Montage der Luftmeßvorrichtung zunächst der Einschubkörper 33 in den Haupt­ strömungskanalkörper 1 eingeschoben werden, in dessen Haltevertie­ fung 39 danach der Filter 30 oder der Strömungsgleichrichter 30 si­ cher gehalten einsetzbar ist, worauf dann von oben die Strömungs­ hülse 16 in den Hauptströmungskanalkörper 1 so eingeschoben wird, daß die Halteöffnung 36 des Kragens 20 den Filter 30 oder den Strö­ mungsgleichrichter 30 umschließt und somit der Filter oder der Strö­ mungsgleichrichter 30 in seiner Lage unverlierbar gehalten wird. Der Einschubkörper 33 liegt außen am Hauptströmungskanalkörper 1 mit ei­ nem Trägerkörper 42 an, an dem ein elektrischer Stecker 43 ausgebil­ det ist. Die vorliegende Luftmeßvorrichtung dient in bekannter Weise zur Messung der von einer Brennkraftmaschine angesaugten Luftmasse durch Ermittlung der Strömungsgeschwindigkeit.

Claims (3)

1. Luftmeßvorrichtung, insbesondere zur Messung der von einer Brenn­ kraftmaschine angesaugten Luftmasse, mit einem einen Hauptströmungs­ kanal umschließenden Hauptströmungskanalkörper, in den zur Bildung eines venturiförmigen Strömungsabschnittes eine Strömungshülse ein­ gesetzt ist, und einem Bypaßkanal, der zum Hauptströmungskanal hin eine Einlaßöffnung stromaufwärts des engsten Querschnittes des ven­ turiförmigen Strömungsabschnittes und wenigstens einen Auslaßkanal im oder nahe des engsten Querschnittes des venturiförmigen Strö­ mungsabschnittes hat und in dem in Strömungsrichtung hintereinander ein Filter oder ein Strömungsgleichrichter sowie ein temperaturab­ hängiger Meßwiderstand angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung (28) und ein erster Abschnitt (29) des Bypaßkanals (27) in einem Kragen (20) der Strömungshülse (16) ausgebildet sind, ein zweiter Abschnitt des Bypaßkanals (27) durch den Filter (30) oder den Strömungsgleichrichter (30) gebildet wird und ein dritter Abschnitt (34) des Bypaßkanals (27) in einem Einschubkörper (33) ausgebildet ist, der an einer der Einlaßöffnung (28) des Bypaßkanals (27) abgewandten Anlagefläche (21) des Kragens (20) anliegt und in dem der temperaturabhängige Meßwiderstand (35) angeordnet ist, wobei der Filter (30) oder der Strömungsgleichrichter (30) in einer Halte­ öffnung (36) im Kragen (20) mit einer ersten Endfläche (37) derart gelagert ist, daß seine dem Einschubkörper (33) zugewandte zweite Endfläche (38) an dem Einschubkörper (33) anliegt und durch diesen in axialer Richtung fixiert wird sowie zwischen der zweiten End­ fläche (38) und dem temperaturabhängigen Meßwiderstand (35) keine die Luftströmung störende Kante liegt.

2. Luftmeßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einschubkörper (33) fluchtend zur Halteöffnung (36) im Kragen (20) eine Haltevertiefung (39) hat, in die der Filter (30) oder der Strömungsgleichrichter (30) ragt und an deren Bodenfläche (40) mit der zweiten Endfläche (38) anliegt.

3. Luftmeßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der dritte Abschnitt (34) des Bypaßkanals (27) ausgehend vom zweiten Abschnitt zum temperaturabhängigen Meßwiderstand (35) hin verjüngt.