DE3120037C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine fremdgezündete Brenn­ kraftmaschine mit einem Klopfsensor, der eine Membran zum Erfassen der beim Klopfen der Brennkraftmaschine auftreten­ den Schwingungen des Maschinengehäuses aufweist, die mit einem Schwingungsauf­ nehmer zusammenwirkt. Derartige Klopfsensoren sind bei­ spielsweise durch die DE-OS 30 13 684 bekanntgeworden.

Bisher wurde durch eine beispielsweise holographische Unter­ suchung am Maschinengehäuse ein Ort gesucht, der die Schwing­ beschleunigung beim Klopfen aller Zylinder gut darstellt. An oder in der Nähe dieses Ortes wurde dann der Klopfsensor an­ geordnet. Nachteilig hierbei ist, daß dieser Ort oftmals schlecht zugänglich ist, so daß die Unterbringung des Klopfsensors auch im Hinblick auf die meist sehr be­ engten Raumverhältnisse im Motorraum von Kraftfahrzeugen Schwierigkeiten bereitet. Überdies können in bestimmten Betriebsbereichen Schwingungen auftreten, welche dem Klopf­ signal ähnlich sind und/oder als Klopfsignal fehlgedeutet werden. Ein weiterer Nachteil der üblichen Anordnung von Klopfsensoren besteht darin, daß, bedingt durch Fertigungs­ toleranzen, nicht alle Motoren der gleichen Serie gleiches Resonanzverhalten aufweisen. Deswegen müssen breitbandige Schwingungsaufnehmer benutzt werden und die elektrischen Signale müssen durch ein schmalbandiges Filter für jeden Motor anders abgestimmt werden.

Um die Verwendung von Bandpaßfiltern zu vermeiden, ist es bekannt (US-PS 42 33 836), den Beschleunigungsaufnehmer am Maschinengehäuse über eine Resonanzplatte zu befestigen, welche nur die Frequenzen, die in einem für das Klopfen charakteristischen Band liegen, mechanisch verstärkt. Um aber für jeden Zylinder ein verwertbares Klopfsignal zu erhalten, ist es trotzdem erforderlich, eine entsprechende Stelle des Maschinengehäuses zu suchen, die unter Umständen für den Einbau des Klopfsensors schlecht zugänglich ist. Darüber hinaus ist die Anbringung des Beschleunigungsauf­ nehmers mit Resonanzplatte aufwendig, da zuerst eine Ge­ windebohrung hergestellt und dann die Resonanzplatte ange­ schraubt werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennkraft­ maschine zu schaffen, bei der auf einfache Weise ein sicheres Erkennen von Klopfsignalen gewährleistet ist und unter­ schiedliches Resonanzverhalten ansonsten gleicher Brenn­ kraftmaschinen keinen Einfluß auf das Erkennen der Klopf­ signale haben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Wand des Maschinengehäuses an einer Stelle dünnwandiger ausgebildet ist als im übrigen Bereich und als Membran des Klopfsensors dient.

Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag wird bewußt ohne zu­ sätzlichen Aufwand eine Stelle am Maschinengehäuse erzeugt, die von vornherein besonders stark auf Klopfschwingungen reagiert. Diese Stelle kann nun an einem gut zugänglichen Ort vorgesehen werden, wo die Anbringung des Klopfsensors keine Probleme bereitet. Darüber hinaus kann mit dem er­ findungsgemäßen Vorschlag sichergestellt werden, daß bei allen Motoren gleicher Bauart gleiches Resonanzverhalten an der vom Klopfsensor erfaßten Stelle vorliegt. Dies be­ deutet, daß die Klopfsignale aller Motoren die gleiche Resonanzfrequenz haben, wodurch ein einheitlicher schmal­ bandiger Schwingungsaufnehmer für alle Motoren verwendet werden kann und die sonst erforderlichen Filter in Wegfall kommen können.

Bei Verwendung eines Klopfsensors, der ein piezoelektrisches Element aufweist, läßt sich dessen Anbringung am Maschinen­ gehäuse auf äußerst einfache Weise dadurch verwirklichen, daß das piezoelektrische Element an die Außenfläche der Wand im Bereich der dünnwandigen Stelle angeklebt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, in der ein Teilschnitt eines Maschinengehäuses einer Brennkraft­ maschine dargestellt ist.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Wand 1 des Gehäuses der Brennkraftmaschine durch eine beispielsweise kreisförmige Vertiefung 2 dünnwandiger ausgebildet als im übrigen Bereich. Diese dünnwandige Stelle 3 dient als Membran eines Klopfsensors, der im Ausführungsbeispiel einen Schwingungsaufnehmer mit einem piezoelektrischen Element 4 aufweist, das auf beiden Seiten mit Elektroden 5 bzw. 6 versehen ist, die beispielsweise durch Aufdampfen einer dünnen Metallschicht erzeugt werden. Die Elektrode 5 und mit ihr das piezoelektrische Element 4 ist mittels eines elektrisch leitenden Klebers auf die Außenfläche 7 der Wand 1 im Bereich der Membran 3 aufgeklebt. Beim Auf­ treten eines Klopfens werden die Klopfschwingungen auf die Membran 3 übertragen und von dieser auf das piezoelektri­ sche Element 4, das hierdurch zu Schwingungen angeregt wird und sich verformt. Dadurch wird eine Spannung mit einer Frequenz erzeugt, die der Schwingungsfrequenz entspricht. Diese Spannung wird über Anschlüsse 8 und 9, die mit den Elektroden 5 und 6 in leitender Verbindung stehen, zwecks Beeinflussung des Zündzeitpunktes weitergeleitet.

Claims (2)

1. Fremdgezündete Brennkraftmaschine mit einem Klopf­ sensor, der eine Membran zum Erfassen der beim Klopfen der Brennkraftmaschine auftretenden Schwingungen des Maschinengehäuses aufweist, die mit einem Schwingungs­ aufnehmer zusammenwirkt, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Wand (1) des Maschinenge­ häuses an einer Stelle (3) dünnwandiger als im übrigen Bereich ausgebildet ist und als Membran des Klopfsensors dient.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 mit einem Klopfsensor, der ein piezoelektrisches Elemeten aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das piezoelektrische Element (4) an die Außenfläche (7) der Wand (1) im Bereich der dünnwandigen Stelle (3) angeklebt ist.