DE1015623B - Druckmesserzuendkerze - Google Patents

Description

• Druclimesserzündkerze Um mit einer einzigen Gewindebohrung im Zylinder eines Kraftwagenmotors gleichzeitig eine Zündkerze und einen Verbrennungsdruckmesser zu betreiben, ist bekannt, beide Teile, die Kerze und den Druckmesser, im spitzen Winkel zueinander druckdicht über der Gewindebohrung (die sonst nur die Kerze aufnimmt) anzuordnen.
• Diese Anordnung hat sowohl für die Kerze als auch für den Druckmesser längere Gaskanäle zur Notnvendigkeit, die aber sowohl den Zündvorgang als auch die Messung ungünstig beeinflussen.
• Es sind auch konzentrisch gebaute Kombinationen von Zündkerzen und Druckgebern bekannt, bei denen jedoch das piezoelektrische Meßelement mit der Masse des Zündstiftes und des Isolators belastet ist, so daß einwandfreie Druckmessungen nicht möglich sind, da die am Motor auftretenden Beschleunigungen den angezeigten Druckverlauf verfälschen.
• Vorliegende Erfindung vermeidet lange Gaskanäle und erlaubt, mit der bisher üblichen Kerzenanordnung zu zünden und etwa mit dem üblichen inneren Gasvolumen einer Zündkerze die Verbrennungsdrücke zu messen.
• Der für diesen Zweck besonders ausgelegte Druckaufnehmer hat keine Massenbelastung. Die Beschleunigungsempfindlichkeit ist zum Teil kompensierbar.
• Die Druckmesserzündkerze ist nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Zündkerzengehäuses senkrecht zur Hauptachse druckempfindliche Elemente angeordnet sind, die sich auf der einen Seite gegen das Gehäuse, auf der anderen Seite gegen einen dünnwandigen Hohlzylinder abstützen, der den Raum um den Kerzenisolator druckdicht von dem Meßelementenraum abteilt und Gasdruckänderungen auf die Meßelemente überträgt.
• Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt.
• Die Druckmesserzündkerze besteht aus einem Gehäuse 1 (s. Abb. 1) und einer isolierten Elektrode 2 üblicher Bauart. Das Gehäuse weist außerhalb des Zylinders etwas vergrößerte Abmessungen auf zur Aufnahme der Druckmesserelemente.
• Der Raum, der oberhalb des Kerzeneinschraubgewindes den Isolator 3 umgibt, wird von einem dünnwandigen Metallrohr 4 oder einer ebenen Membran, druckdicht gegenüber dem Meßelementenraum abgeschlossen. Als Meßelemente sollen hierbei Piezoquarze od. ä. in Betracht gezogen werden, da sie die zur Zeit beste Temperaturbeständigkeit aufweisen.
• Die Quarzkörper 5, die in bekannter Weise, paarweise mit den Flächen gleichen Ladungsvorzeichens gegeneinandergehalten werden, haben hier eine Druckrichtung, die quer zur Hauptachse des Gerätes liegt.
• Sie stützen sich auf der einen Seite gegen das Gehäuse 1 und auf der anderen gegen das dünnwandige Metallrohr 4, ab, das sie mit einer bestimmten Vorspannung zusammendrückt.
• Ein elektrischer Anschluß 6 verbindet eine zwischen den Quarzen 5 angeordnete Elektrode 7 mit einem isolierten Sammelkontakt 8, von dem die Verbindung mittels Kabel zum Verstärker hergestellt wird.
• Tritt in dem Druckraum vor dem dünnwandigen Metall rohr 4 eine Druckschwankung auf, hervorgerufen durch die Kompression oder den Verbrennungsablauf des Gasgemisches, so wird das dünnwandige Metallrohr nach außen durchgedrückt und stützt sich entsprechend gegen die Piezoquarze 5 ab, die dabei Ladungsschwankungen erzeugen, welche in bekannter Weise verstärkt und oszillographisch dargestellt werden.
• Der Gewindeteil 9 dient zur Zusammenpressung der Meßgeräteteile 4 mit dem Zylinder 10 und Flansch 11 sowie dem geteilten Stützring 12, der radiale Bohrungen für die Aufnahme der Piezoquarze 5 besitzt.
• Der Gewindeteil 13 dient zur Halterung des Kerzenisolators 3 mit der Elektrode 2.
• Ordnet man im gleichen Gehäuse zwei derartiger druckempfindlicher Systeme um 1800 gegenüberliegend der Isolatorachse an, so erhält man bei gleichem Druck nicht nur die doppelte elektrostatische Ladung, sondern auch eine Kompensation von Ladungen, die von Beschleunigungen in Richtung der Quarzachse herrühren.
• Es lassen sich aber auch vier und mehr Druckelemente entsprechend versetzt einbauen.
• Das Gerät ist auch in einer Konstruktion ausführbar, bei welcher die Quarze im gleichen Raum, aber um 900 gedreht, also achsparallel mit dem Gerät angeordnet sind (s. Abb. 2).
• In diesem Fall tritt für die Druckübertragung auf die Meßelemente nicht ein dünnwandiges Metall- rohr 4, sondern eine bodenparallele ringförmige Membran 14 in Funktion.
• Bei dieser Anordnung ist allerdings eine Kompensation von Beschleunigungen nicht zu erreichen, außerdem sind ungünstige Strömungsverhältnisse und schlechtere Wärmeabführung durch den Luftspalt vor der ringförmigen Membran 14 vorhanden.
• PATENTANSPR8CHE: 1. Druckmesserzündkerze, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb eines Zündkerzengehäuses senkrecht zur Hauptachse druckempfindliche Elemente, z. B. Piezoquarze, angeordnet sind, die sich auf der einen Seite gegen das Gehäuse, auf der anderen Seite gegen einen dünnwandigen Hohlzylinder abstützen, der den Raum um den Kerzen- isolator druckdicht-von dem Meßelementenraum abteilt und Gasdruckänderungen auf die Meßelemente überträgt.

Claims (1)

1. 2. Druckmesserzündkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßelemente paarweise gegenüberliegend so angeordnet sind, daß sich Ladungen, die von Beschleunigungen herrühren, gegenseitig aufheben.

   3. Druckmesserzündkerze nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Achse der Meßelemente, die mit einer ringförmigen Membran abgeschlossen sind, welche nicht den Isolator der Elektrode berührt, parallel mit der Achse der Zündelektrode verläuft.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 656 168.