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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Heißdrahtluftströmungsmessinstrument
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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In
einem Einlassluftstrommessinstrument des Heizdrahttyps ist ein Widerstand
zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit
und ein Widerstand zur Temperaturkompensation bezüglich eines
Luftkanals angeordnet, wobei ein Heizstrom derart geregelt wird,
dass z. B. die Temperatur des Widerstands zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit
unter einer Bedingung bei einer spezifischen Temperatur eingestellt
wird, wobei die Luftstromrate auf d Basis der Höhe dieses Heizstroms berechnet
wird.
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Ein
derartiges Einlassluftströmungsmessinstrument
für einen
Verbrennungsmotor ist in einer Lufteinlassleitung angeordnet, welche
mit dem Verbrennungsmotor verbunden ist, wobei dessen stromaufwärtige Seite
einen hierin installierten Luftreiniger oder Filter oder ähnliches
hat, und dessen stromabwärtige
Seite mit dem Verbrennungsmotor verbunden ist. Auf Grund dieser
Konstruktion beeinflussen Abweichungen im Luftstrom von der stromaufwärtigen Seite
her und Einflüsse,
welche durch Rückzündungen
des Verbrennungsmotors von der stromabwärtigen Seite aus verursacht
werden, unmittelbar den Widerstand zur Messung der Luftstromgeschwindigkeit.
Darüber
hinaus existieren Impulse entsprechend dem Verbrennungszyklus des
laufenden Verbrennungsmotors in dem Luftstrom, wodurch eine hochgenaue
und stabile Luftstrommessung erschwert wird.
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Wenn
jedoch unreine Luft von der stromaufwärtigen Seite eines solchen
Luftstrommessinstrumentes einströmt,
wird der Messabschnitt, der mit dem Widerstand zur Luftstrommessung
und dem Widerstand zur Temperaturkompensation versehen ist, verschmutzt,
wobei eine Verschlechterung der Messungsgenauigkeit verursacht werden
kann.
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Die
Druckschrift
DE 41
07 876 A1 offenbart ein Heißdrahtluftströmungsmessinstrument
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Die
Druckschrift
DE 32
00 507 A1 offenbart ein Heißdrahtluftströmungsmessinstrument,
bei dem ein Umgehungsauslassanschluss direkt in eine Wandfläche eines
Hauptkanals öffnet.
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Die
Druckschrift
US 3 433 069 offenbart
ein Heißdrahtluftströmungsmessinstrument,
bei der kein Umgehungskanal vorgesehen ist, durch den Luft einen
Hauptkanal umgeht.
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Angesichts
der vorstehend genannten Probleme ist es Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein Heißdrahtluftstrommessinstrument
zu schaffen, welches zuverlässig
eine Strömungsratenmessung
ausführen
kann und welches gewährleistet,
dass eine Kraftstoffeinspritzregelung und eine Zündzeitpunktskontrolle für eine hohe
Betriebssicherheit eines Verbrennungsmotors zuverlässig ausgeführt werden.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird mit einem Heißdrahtluftstrommessinstrument
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 10 gelöst.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung hat ein Heißdrahtluftstrommessinstrument
ein Gehäuse,
das einen Hauptkanal ausbildet, durch den Luft strömt, ein
Zentralbauteil, das in dem Hauptkanal des Gehäuses gelagert ist und einen
Einlassabschnitt für das
Einlassen eines Teils der durch den Hauptkanal strömenden Luft,
einen Umgehungskanal, der mit dem Einlassabschnitt verbunden ist
und einen Auslassabschnitt für
das Rückführen der
durch den Umgehungskanal fließenden
Luft zum Hauptkanal hat sowie Sensoreinrichtungen, die in dem Umgehungskanal
zur Messung der Luftstromrate im Umgehungskanal vorgesehen sind,
wobei der Umgehungskanal einen stromaufseitigen, geschlängelten
Abschnitt, der einen geschlängelten
Kanal an einer stromaufwärtigen
Seite der Sensoreinrichtung hat, einen geraden Rohrabschnitt, der
als ein gerades Rohr ausgebildet ist und die Sensoreinrichtung aufnimmt
sowie einen stromabwärtsseitigen
Kanal hat, der den geraden Rohrabschnitt mit dem Auslassabschnitt verbindet.
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Es
ist bevorzugt, dass ein Drosselabschnitt in dem Hauptkanal an einem
Abschnitt entsprechend einem stromaufwärtigen Abschnitt des Zentralbauteils
ausgebildet ist, wobei der Einlassabschnitt einer stromabwärtigen Seite
des Drosselabschnitts derart ausgebildet ist, dass er über den
gesamten Umfang des Oberflächenabschnitt
des Zentralabschnitts geöffnet
ist.
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Entsprechend
der vorstehenden Konfiguration wird ein Luftstrom, der in das Gehäuse eingelassen
wurde, durch den Einlassabschnitt und den Umgehungskanal geleitet,
der den stromaufseitigen geschlängelten
Abschnitt, den geraden Rohrabschnitt, in dem die Sensoreinrichtung
angeordnet ist, sowie den stromabseitigen Kanal hat. Anschließend wird der
Luftstrom vom Auslassabschnitt zum Hauptkanal zurückgeleitet.
Da Schmutz im Luftstrom an dem geschlängelten Abschnitt ausgeschieden
wird, wird eine Verschlechterung der Messgenauigkeit infolge von
Schmutz in der Sensoreinrichtung verhindert.
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Im
Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine
Querschnittsansicht eines Luftstrommessinstruments gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung,
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2 einen
glättenden
Strömungskern,
der im ersten Ausführungsbeispiel
verwendet wird,
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3 eine
Seitenansicht entlang der Linie a-b-c-d-e-f gemäß 1,
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4 Kennlinien
des Hauptkanalbereichs des Messinstruments gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
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5 einen
Hauptabschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung,
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6 einen
Hauptabschnitt eines dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung,
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7 eine
Weiterentwicklung des dritten Ausführungsbeispiels,
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8 einen
Hauptabschnitt eines vierten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung und
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9 eine
Seitenansicht entlang der Linie a-b-c-d-e-f von 8.
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Im
Folgenden wird mit Bezug auf die Figuren das erste Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 zeigt
ein Luftstrommessinstrument eines Heizdrahttyps, das innerhalb eines Einlassrohres
eines Verbrennungsmotors angeordnet und einem Gehäuse 10 von
zylindrischer Gestalt versehen ist. Ein Luftstrom wird zur Messung
in das Gehäuse 10 eingeleitet,
wie durch den Pfeil A dargestellt wird. Obgleich nicht gezeigt ist
ein Luftfilter oder Reiniger mit der stromaufwärtigen Seite dieses Gehäuses 10 entweder über eine
Leitung oder integral verbunden, wobei die stromabwärtige Seite
mit einer Verbrennungskammer des Verbrennungsmotors über ein
Drosselventil verbunden ist.
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Das
Gehäuse 10 bildet
den Hauptkanal, durch den ein Luftstrom zur Messung fließt, wobei
ein Zentralbauteil 11 an einem koaxialen Abschnitt innerhalb
des Gehäuses 10 angeordnet
ist. Dieses Zentralbauteil 11 hat einen gerade ausgerichteten
Kern 12, ein Zentralabschnittsbauteil 14 und einen
stromabwärtigen
Kern 16. Überdies
ist ein Umgehungskanal 18, der einen Teil der durch den
Hauptkanal des Gehäuses 10 strömenden Luft
fördert,
innerhalb des Zentralbauteils 11 angeordnet. Die Materialien
des Gehäuses 10 und
des Zentralbauteils 11 werden durch Einspritzgießen beispielweise
von Kunstharz geformt. Der gerade ausgerichtete Kern 12 des
Zentralbauteils 11 wird in einer Schalenform derart verformt,
dass das proximale bzw. nahe Ende wie in 2 gezeigt
wird geschlossen ist, wobei der geschlossene proximale Endabschnitt
innerhalb des Gehäuses 10 derart
angeordnet ist, dass er zur stromaufwärtigen Seite des Luftstroms
gegenüber
einer Öffnung
hinweist, durch die Luft in das Gehäuse 10 einströmt. Wie
in 3 gezeigt wird, ist der strömungsglättende Kern 12 auf
der Achse des Gehäuses 10 angeordnet
und mittels einer Anzahl von Rippen 131, 132 usw.
fest abgestützt.
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Im
Einzelnen wird das zentrale Strömungsabschnittsbauteil 14 von
zylindrischer Form auf dem Achsabschnitt des Gehäuses 10 mittels der
Rippen 131, 132 usw. abgestützt. Entlang von diesem wird der
strömungsglättende Kern 12 auf
dem Achsabschnitt des zentralen Strömungsabschnittsbauteils 14 durch
die Rippen 151, 152 usw. abgestützt. Die Rippen 151, 152 usw.
sind wie in 2 gezeigt wird an der äußeren Peripherie
des stromabwärtigen
Endes des gerade verlaufenden Kerns 12 befestigt, wobei
die Rippen 151, 152 usw. derart eingesetzt sind, dass
sie die periphere Oberfläche
des zentralen Strömungsabschnittsbauteils 14 berühren.
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Zusätzlich ist
das Gehäuse 10 derart
strukturiert, dass der Einlassabschnitt für dessen Lufteinlass sich in
seinem Durchmesser einschnürt,
wobei die stromabwärtige
Seite derart konfigurier ist, dass der innere Durchmesser progressiv
sich aufweitet. Der strömungsglättende Kern 12 ist
in diesem Abschnitt mit einem sich aufweitenden Durchmesser angeordnet,
wobei ein erster Drosselabschnitt B zwischen dem den Durchmesser
des Gehäuses 10 einschnürenden Abschnitt
und dem proximalen Endabschnitt des strömungsglättenden Kerns 12 ausgebildet
ist.
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Ein
stromabwärtiger
Kern 16 ist koaxial auf der stromabwärtigen Seite des strömungsglättenden Kerns angeordnet.
Eine Trennwand 17 ist auf der stromaufwärtigen Endfläche des
stromabwärtigen Kerns 16 angeordnet,
wobei die äußere Peripherie der
Trennwand 17 in den inneren peripheren Abschnitt des zentralen
Strömungsabschnittsbauteils 14 eingesetzt
ist. Der strömungsglättende Kern 12 und
der stromabwärtige
Kern 16 werden dann mittels des zentralen Strömungsabschnittsbauteils 14 verbunden.
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Das
Innere des Endabschnitts auf der stromaufwärtigen Seite des strömungsglättenden
Kerns 12 ist hohlförmig
ausgebildet. Ein Beabstandungsabschnitt ist zwischen dem Umkreis
des Öffnungsendabschnitts
auf der stromabwärtigen
Seite des strömungsglättenden
Kerns 12 und der Trennwand 17 des stromabwärtigen Kerns 16 angeordnet.
Ein Einlass 181, der in Umfangsrichtung im wesentlichen über dem
gesamten Umfang geöffnet
ist, ist zwischen der inneren peripheren Fläche des zentralen Strömungsabschnittsbauteils 14,
welcher derart angeordnet ist, dass er sich weiter stromauf erstreckt als
der Beabstandungsabschnitt sowie der äußeren peripheren Fläche des
strömungsglättenden
Kerns 12.
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Ein
Umgehungskanal 18, der im Inneren des Zentralbauteils 11 angeordnet
ist, ist mit dem Einlass 181 verbunden. Der Umgehungskanal 18 hat
einen stromaufseitigen, geschlängelten
Abschnitt 182, einen geraden Rohrabschnitt 183 sowie
einen stromabseitigen Strömungsteilabschnitt 184.
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Die
Strömungswegstruktur
des Umgehungskanals 18 wird im folgenden beschrieben.
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Der
gerade Rohrabschnitt 183 mit einer zylindrischen Form ist
auf dem Mittelachsenabschnitt des strömungsglättenden Kerns 12 einstückig mit
der Trennwand 17 angeordnet. Der gerade Rohrabschnitt 183 ist
derart im Inneren des strömungsglättenden
Kerns angeordnet, dass er von der Trennwand 17 aus weiter
stromauf vorsteht, als die stromabwärtige Öffnungsendfläche des
strömungsglättenden
Kerns 12, wobei er mit einer zur stromaufwärtigen Seite
hinweisenden Öffnung
ausgebildet ist. Jedoch wird der Strömungsweg vom Einlass 181 zur stromaufseitigen Öffnung des
geraden Rohrabschnitts 183 derart ausgebildet, dass er
sich schlängelt,
wodurch folglich der stromaufseitige geschlängelte Abschnitt 182 ausgebildet
wird.
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Aus
diesem Grund kollidiert der Luftstrom, der über den Drosselabschnitt B
vom Einlass 181 zum Umgehungskanal 18 strömt zuerst
mit der Trennwand 17, ändert
seine Richtung hin zum inneren Durchmesser und strömt um und
in die Öffnungsendfläche in die
stromabwärtige
Richtung des strömungsglättenden
Kerns 12. Anschließend
strömt
er in Richtung zur stromaufwärtigen
Seite zwischen der äußeren peripheren
Fläche
des geraden Rohrabschnitts 183 und der inneren peripheren
Fläche
des strömungsglättenden
Kerns 12. Dann wird die Richtung des Luftstroms erneut
in Richtung zur stromabwärtigen
Seite an der stromaufwärtigen
Seite des geraden Rohrabschnitts 183 geändert, wobei der Luftstrom
hin zur stromaufseitigen Öffnung
des geraden Rohrabschnitts 183 sich hinbewegt.
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Der
stromabwärtige
Kern 16 ist ähnlich
zum strömungsglättenden
Kern 12 durch ein Kunstharzmaterial derart ausgeformt,
dass er eine hohlförmige Struktur
sowie einen kleinen Durchmesser hat, der zur stromabwärtigen Seite
hinweist. Die stromaufseitige Endfläche ist gegenüber der
Trennwand 17 angeordnet. Ein Spaltabschnitt ist zwischen
der stromaufseitigen Endfläche
des stromabwärtigen
Kerns 16 und der Trennwand 17 derart vorgesehen,
dass er sich in Richtung des Luftstroms, d. h. in Richtung senkrecht
zur Achse des Gehäuses 10 erstreckt.
Die stromabseitige Endfläche
des geraden Rohrabschnitts 183 dringt durch einen Abschnitt
der Trennwand 17 und ist zum Spaltabschnitt hin offen.
Der Spaltabschnitt bildet einen stromabseitigen Strömungswegabschnitt 184.
Dementsprechend ist der stromabseitige Strömungswegabschnitt 184 mit
einem Auslass 20 verbunden, der zwischen dem stromabwärtigen Ende
des zentralen Strömungsabschnittsbauteils 14 mit
einer zylindrischen Form und der äußeren peripheren Fläche des
stromabwärtigen Kerns 16 ausgebildet
ist.
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In
diesem Fall strömt
der Luftstrom, der von der stromaufseitigen Öffnung des Gehäuses 10 einströmt, durch
den ersten Drosselabschnitt B, durchläuft dann die äußere periphere
Passage des strömungsglättenden
Kerns 12 und wird stromab geleitet. Ein zweiter Drosselabschnitt
C wird in dieser Luftstrompassage zwischen dem zentralen Strömungsabschnittsbauteil 14 und
der inneren peripheren Fläche
des Gehäuses 10 ausgebildet.
Dementsprechend öffnet
die Öffnung,
welche mit dem stromabseitigen Strömungswegabschnitt 184 verbunden
ist in Übereinstimmung
mit dem zweiten Drosselabschnitt C. Eine Vakuumkraft wird im Auslass 20 durch die
Luftströmungsgeschwindigkeit
am zweiten Drosselabschnitt erzeugt. Luft, innerhalb der Umgehungsleitung 18,
wird durch das Vakuum eingezogen, wobei eine Strömung an Luft entsprechend der
Luftströmungsgeschwindigkeit,
welche durch das Gehäuse 10 zum
Inneren des Umgehungskanals 18 strömt, produziert wird.
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Innerhalb
des geraden Rohrabschnitts 183, der einen Abschnitt des
Umgehungskanals 18 darstellt, ist ein Sensorabschnitt angeordnet,
der ein Luftstrommessinstrument eines Heizdrahttyps ist. Der Sensor
hat einen Widerstand 21 zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit
und einen Widerstand 22 zur Temperaturkompensation. Der
Widerstand 21 und der Widerstand 22, die den Sensorabschnitt
umfassen, werden durch ein Bauteil gestützt, welches derart angeordnet
ist, dass es von der Endfläche
des stromabwärtigen
Kerns 16 vorsteht. Die Widerstände 21 und 22 sind
an einen Messschaltkreis angeschlossen, der innerhalb einer Schaltkreiskammer 23 untergebracht
ist, die integral in dem Gehäuse 10 ausgebildet
ist. Die Widerstände 21 und 22 sind
aus thermischen Widerstandselementen gefertigt, deren Widerstandwerte
sich in Abhängigkeit
von der Temperatur verändern.
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Ein
Brückenschaltkreis,
der z. B. die Widerstände 21 und 22 beinhaltet,
wird nämlich
ausgebildet, wobei ein Heizstrom mit Bezug auf den Widerstand 21 zugeführt wird,
um Hitze zu erzeugen. In diesem Fall wird die Temperatur, welche
sich infolge der Wärmeausstrahlung
durch den auf den Widerstand 21 einwirkenden Luftstrom
erhöht,
beschränkt. Die
Geschwindigkeit des Luftstroms, der im geraden Rohrabschnitt 183 des
Umgehungskanals 18 strömt, wird
mittels einem aus der Anzahl von Heizströmen bestimmt, um zu gewährleisten,
dass z. B. die Temperatur des Widerstands 21 bei einer
spezifischen thermischen Bedingung gehalten wird, oder durch Bestimmung
der Heizzeit, nachdem der Widerstand 21 einen spezifischen
thermischen Zustand erreicht hat.
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Die 4 zeigt
Kennlinien des Hauptkanalbereichs des gemessenen Luftstroms in einem
Luftstrommessinstrument, welches in dieser Weise aufgebaut ist.
Diese Figur bezieht sich auf den Fall, bei dem der Hauptkanalbereich
des Auslasses des Umgehungskanals 18 als ”1.” genommen
wird.
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In
diesem Luftstrommessinstrument wird ein Teil der Luft, welcher durch
einen Luftfilter geführt und
wie durch den Pfeil A angezeigt, eingelassen wird, über den
stromaufseitigen, geschlängelten
Abschnitt 182 zur stromaufseitigen Öffnung des geraden Rohrabschnitts 183 geleitet,
fließt
dann durch den Heißdrahtsensor,
bestehend aus dem Widerstand 21 zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit
und einem Widerstand 22 zur Temperaturkompensation, wird über den
stromabseitigen Strömungswegabschnitt 184 zum
Auslass 20 geleitet und zum Hauptkanal zurückgeführt. Da
in diesem Fall der Strömungswegbereich
durch den zweiten Drosselabschnitt C eingeschnürt wird, erhöht sich
am Auslass 20 die Strömungsgeschwindigkeit,
wodurch ein Vakuum erzeugt wird, ein Differenzdruck zwischen dem Einlass 181 des
Umgehungskanals 18 und dem Auslass 20 entsteht,
sowie eine Strömung
an Luft entsprechend der Luftströmung
in dem Hauptkanal des Gehäuses 10 innerhalb
des Umgehungskanals 18 produziert wird.
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Bei
einem derartigen Luftströmungsmessungsbetrieb
wird in einem Fall, dass Luftturbulenzen infolge des Luftfilters
von der stromaufwärtigen
Seite des Gehäuses 10 eingeleitet
werden, die Strömung der
turbulenten Luft am ersten Drosselabschnitt B auf der stromabwärtigen Seite
geglättet.
Die Luft strömt anschließend durch
den geschlängelten
Abschnitt, der im strömungsglättenden
Kern 12 innerhalb des Zentralbauteils 11 ausgebildet
ist und wird in den geraden Rohrabschnitt 184 eingeleitet.
Es ist möglich, Strömungsgeschwindigkeitsabweichungen
in dem Strömungsratenmessabschnitt
auf ein niedriges Niveau zu unterdrücken, in dem der Widerstand 21 zur Messung
der Strömungsgeschwindigkeit
usw. angeordnet ist.
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Selbst
wenn eine abweichende Luftströmung von
der stromaufwärtigen
Seite eingeleitet wird, wird eine derartige abweichende Luftströmung durch
den ersten Drosselabschnitt B gleichförmig gemacht, wobei diese Luftströmung, welche
gleichförmig
gemacht wurde, in den Einlass 181 eingeleitet wird, welcher
in Umfangsrichtung über
dessen im wesentlichen gesamten Umfang zwischen der stromabseitigen äußeren Peripherie
des strömungsglättenden
Kerns 12 und der zentralen Strömungsabschnittsbauteils 14 geöffnet ist.
Es ist möglich,
Abweichungen in der Strömungsgeschwindigkeit
im Strömungsratenmessabschnitt
auf ein niedriges Niveau zu unterdrücken.
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In
einem Fall, in dem verunreinigte Luft als zu messender Luftstrom
eingelassen wurde, sammeln sich diese Luftverunreinigungen überdies
im geschlängelten
Abschnitt 182 des Umgehungskanals 18, welcher
stromaufwärtig
zum Strömungsratenmessabschnitt
angeordnet ist. Jegliche Verschlechterung in der Messgenauigkeit
im Strömungsratenmessabschnitt
kann vermieden werden.
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Auf ähnliche
Weise ist der stromabseitige Strömungswegabschnitt 184 mit
Bezug zu der Achse auf der stromabwärtigen Seite des Umgehungskanals 18 senkrecht
ausgebildet, wodurch ein Verschmutzen des Strömungsratenmessabschnitts verhindert
werden kann. Durch die Auswahl einer geeigneten Stelle für den Einlass 181 können die Öffnung und
axiale Länge
für den
geraden Rohrabschnitt 183, und die Länge des Umgehungskanals 18 auf
einfache Weise verändert
werden. Die Größe der Umgehungsströmung während des
Pulsierens kann eingestellt werden.
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Die 5 zeigt
ein zweites Ausführungsbeispiel,
welches grundsätzlich ähnlich zum
ersten Ausführungsbeispiel
ist. In dem ersten Ausführungsbeispiel
gemäß der 1 führt der
stromabseitige Strömungswegabschnitt 184 des
Umgehungskanals 18 zum Auslass 20 parallel zum
Hauptkanal des Luftstroms an der äußeren Peripherie des stromabwärtigen Kerns 16.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
jedoch ist der stromabseitige Strömungswegabschnitt 184,
der auf einer bezüglich
dem Hauptkanal des Luftstroms senkrechten Fläche vorgesehen ist, in Richtung
zur äußeren Peripherie
ohne Modifikation geöffnet
und als ein Luftstromauslass ausgebildet. Selbst in einem Fall,
dass ein Luftstrom von der stromabwärtigen Seite her erzeugt wird,
wird auf diese Weise die Strömung
der Luft im Luftstrommessabschnitt innerhalb des Umgehungskanals 18 nicht
beeinflusst. D. h., dass selbst wenn eine Rückzündung in einem Verbrennungsmotor
auftritt, an den die stromabwärtige
Seite des Gehäuses 10 angeschlossen
ist, die hierdurch entstehenden Einflüsse zuverlässig vermindert werden.
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Ein
in 6 dargestelltes drittes Ausführungsbeispiel sieht vor, Druckverluste
bezüglich
der Strömung
im Hauptkanal in einem Fall zu reduzieren, in dem ein Auslass für die Luftströmung vom
Umgehungskanal 18 in eine Richtung ausgebildet wird, welche
den Hauptkanal des Messluftstroms gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
kreuzt. Ein stromabseitiger Strömungswegabschnitt 184,
der an einer bezüglich
dem Hauptkanal senkrechten Fläche
vorgesehen ist, ist mit einem Auslass 25 verbunden, der bezüglich zu
diesem Hauptkanal diagonal angeordnet ist.
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Im
Falle der tatsächlichen
Anordnung eines Verbrennungsmotors, wird eine Luftstrommessinstrumentsstruktur
in dieser Art nahe einem Drosselventil 30 angeordnet, wie
beispielsweise in 7 gezeigt wird. Insbesondere
ist es denkbar, dass das Luftstrommessinstrument integral mit dem
Drosselventil 30 ausgebildet wird, wie in dieser Figur
dargestellt ist. Im Falle einer tatsächlichen Leitung von einströmender Luft,
verändert
sich die Strömungsgeschwindigkeitsverteilung
(Druckverteilung) stromauf zum Drosselventil 30 erheblich infolge
des Betriebs des Drosselventils 30.
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Selbst
in dem Falle jedoch, in dem das Drosselventil 30 nahe angeordnet
ist, wenn der Auslass 20 mit dem stromabseitigen Strömungswegabschnitt 184 des
Umgehungskanals 18 kommuniziert, wird der Auslass 20 an
der äußeren Peripherie
des stromabwärtigen
Kerns 16 derart ausgebildet, dass er über den gesamten Umfang bezüglich des
Luftstromhauptkanals geöffnet
wird. Selbst wenn eine abweichende Strömungsgeschwindigkeitsverteilung
in dem durch den Hauptkanal fließenden Luftstrom existiert,
wird der das Vakuum erzeugende Luftstrom bezüglich des Strömungsratenmessabschnitts
am gesamten Umfang des Auslasses 20 gleichförmig gemacht.
Aus diesem Grund wird ein Luftstrom im wesentlichen ohne Differenz
mit gleichförmiger
Strömung
(Strömung
in dem Fall eines fehlenden Drosselventils), ohne abweichende Strömung mit
Bezug zum Strömungsratenmessabschnitt
erzeugt, wobei es dementsprechend möglich ist, eine stabile Strömungsratenmessung
unbeeinflusst durch abweichende Strömungen zu erhalten.
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Ein
viertes Ausführungsbeispiel
gemäß der 8 und 9 ist
integral mit einem Luftstrommessinstrument bestehend aus z. B. Kunstharz
und einem Drosselkörper
bestehend aus z. B. Metall konstruiert. Ähnlich zum ersten bis zum dritten
Ausführungsbeispiel
wird ein Zentralbauteil 11 durch Rippen innerhalb des Gehäuses 10 des
Luftstrommessinstruments abgestützt.
In dem vierten Ausführungsbeispiel
jedoch wird das Zentralbauteil 11 durch zwei Rippen gestützt, wobei
die Rippe 131 oberhalb und die Rippe 132 unterhalb
des Zentralbauteils 11 angeordnet ist.
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Das
Drosselventil 30 ist in der Nähe der stromabwärtigen Seite
des stromabwärtigen
Kerns 16 angeordnet, so dass die Drosselventilwelle 31 sowie
die Rippen 131 und 132 parallel zueinander sind. Die
Rippen 131 und 132, das Drosselventil 30 sowie die
Drosselventilwelle 31 sind derart angeordnet, dass sie
im Wesentlichen auf der gleichen Ebene liegen, wenn sich das Drosselventil 30 zwischen
der geschlossenen und voll geöffneten
Stellung befindet.
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Dementsprechend
ist das Luftstrommessinstrument und der Drosselkörper durch ein Verfahren einstückig ausgebildet,
indem ein Befestigungsbauteil, welches am stromabwärtigen Ende
des Gehäuses 10 angeordnet
ist und ein Befestigungsbauteil, welches am stromaufwärtigen Ende
des Drosselkörpers 32 vorgesehen
ist in axialer Richtung des Gehäuses 10 (oder
des Drosselkörpers 32)
verschraubt sind.
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Das
Luftstrommessinstrument und der Drosselkörper sind beide für gewöhnlich mittels
einer Leitung verbunden. Wenn das Luftströmungsmessinstrument und die
Leitung miteinander verbunden werden, wird normalerweise ein Verfahren
verwendet, wonach ein Ende der Leitung ausgebildet ist, um das stromabwärtige Ende
des Luftstrommessinstruments zu überdecken.
Um aus diesem Grund die Dichtheitswiderstehende Steifigkeit in Kreisumfangsrichtung
zu verbessern, sind im ersten bis zum dritten Ausführungsbeispiel
vier Rippen innerhalb des Gehäuses 10 vorgesehen,
um das Zentralbauteil 11 zu stützen, sowie die Steifigkeit über die
gesamte Peripherie zu gewährleisten.
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Des
Weiteren entstehen auf Grund der Luftströmung normalerweise Luftwirbel
an der stromabwärtigen
Seite der Rippen oder des Drosselventils (einschließlich der
Drosselventilwelle). Diese Wirbel können zu Abweichungen in der
Strömungsgeschwindigkeit
der einströmenden
Luft führen
und können
die Einlasseffizienz für
den Motor vermindern.
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Gemäß dem in
den 8 und 9 gezeigten vierten Ausführungsbeispiel
besteht infolge der Ausführungen
des Luftstrommessinstrumentes und des Drosselkörpers als integrale Struktur
wie vorstehend beschrieben, keine Notwendigkeit, die dichtungswiderstehende
Steifigkeit des Luftstrommessinstruments zu berücksichtigen. Folglich können Rippen,
welche das Zentralbauteil 11 innerhalb des Gehäuses 10 abstützen, vermieden
werden. Durch die Anordnung des Drosselventils 30 derart,
dass die Drosselventilwelle 31 und die Rippen 131 und 132 parallel
zueinander in der Nähe
der stromabwärtigen Seite
des stromabwärtigen
Kerns 16 vorgesehen sind, werden überdies Wirbel vermindert,
welche an der stromabwärtigen
Seite der Rippen erzeugt werden, wobei die Gesamteinflüsse dieser
Wirbel ebenfalls reduziert werden.
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In
dem vierten Ausführungsbeispiel
wird das Zentralbauteil durch zwei Rippen gestützt, was jedoch im Einklang
mit der Stützbelastung
in eine Rippe verändert
werden kann. Gleichzeitig ist es auch vorteilhaft, dass das Drosselventil
derart angeordnet ist, dass die Rippe und das Drosselventil parallel
zueinander ausgerichtet sind.
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Das
vorstehend beschriebene Luftströmungsmessinstrument
gemäß der vorliegenden
Erfindung kann Verunreinigungen mittels eines stromaufseitigen,
geschlängelten
Abschnitts selbst für
den Fall sammeln, in dem Verunreinigungen enthaltende Luft durch
einen Umgehungskanal von der stromaufwärtigen Seite her strömt. Folglich
können
Verschmutzungen des Sensorabschnitts verhindert werden, wobei eine
elektronische Regelung des Verbrennungsmotors mit größerer Zuverlässigkeit
ausgeführt
werden kann
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Die
vorliegende Erfindung wurde in Verbindung mit jenem beschrieben,
was derzeit am praktischsten und am Bevorzugtesten erachtet wird.
Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsbeispiele
beschränkt.
Vielmehr umfasst die vorliegende Erfindung alle Weiterentwicklungen
und alternativen Anordnungen innerhalb des Umfangs der anliegenden
Ansprüche.