AT507351A2

AT507351A2 - Messeinrichtung

Info

Publication number: AT507351A2
Application number: AT762010A
Authority: AT
Inventors: Norbert Dr Mayrhofer
Original assignee: Avl List Gmbh
Priority date: 2010-01-21
Filing date: 2010-01-21
Publication date: 2010-04-15
Also published as: AT507351A3; AT507351B1

Description

55959

Die Erfindung betrifft eine Messeinrichtung zur Ermittlung einer Messgrösse im Brennraum einer Brennkraftmaschine, insbesondere des Zylinderdruckes, mit einem Messaufnehmer, welcher in einer in den Brennraum mündenden Messbohrung angeordnet ist. Weiters betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Ermittlung einer Messgrösse im Brennraum einer Brennkraftmaschine, insbesondere des Zylinderdruckes.

Insbesondere für Gross-Diesel-Brennkraftmaschinen (Heavy fuel oil-engines) ist die Messung des Zylinderdruckes von zunehmender Bedeutung, um einerseits eine Abstimmung der Zylinder und um andererseits eine Analyse des indizierten Druckes für die Steuerung der Verbrennung zu ermöglichen.

Es ist bekannt, zur Zylinderdruckmessung externe Ventile einzusetzen, welche Messbohrungen verschliessen. Nachteilig dabei ist, dass die Messbohrungen verschmutzen und vor der Messung wieder freigelegt werden müssen. Insbesondere bei Kraftwerken müssen unplanmässige Stillstandszeiten, welche beispielsweise aufgrund eines fehlerhaften Messaufnehmers entstehen würden, möglichst vermieden werden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Messeinrichtung zum Ermitteln von zylinderrelevanten Messgrössen hoher Qualität zu schaffen, bei der aber während des Betriebes der Brennkraftmaschine ein Austausch oder eine Kontrolle des Messaufnehmers durchgeführt werden kann.

Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass zwischen dem Messaufnehmer und der Mündung der Messbohrung in Brennraum ein Verschlusselement wahlweise einbringbar oder entfernbar ist. Dabei ist vorgesehen, dass bei einer Messpause der Messaufnehmer von einer Messlage im Bereich der Mündung in den Brennraum in eine Ruhelage längsverschoben wird, dass zwischen der Mündung und dem Messaufnehmer ein Verschlusselement eingesetzt wird, und dass nach Beendigung der Messpause das Verschlusselement wieder entfernt und der Messaufnehmer von der Ruhelage in die Messlage im Bereich der Mündung längsverschoben wird.

Das Verschlusselement wird während der Messpause über eine längsverschiebbare Fixierhülse gegen einen Dichtsitz im Bereich der Mündung angepresst. Dies ermöglicht einen ungestörten Betrieb der Brennkraftmaschine bei Austausch oder Kontrolle des Messaufnehmers. - -

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Verschlusselement über zumindest eine Querbohrung in die Messbohrung mittels eines Applikators einbringbar und/oder entfernbar ist.

Das Verschlusselement kann zumindest teilweise sphärisch geformt und vorzugsweise durch eine Kugel gebildet sein. Dies ermöglicht ein einfaches Einbringen und Entfernen aus der Messbohrung.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Verschlusselement und/oder der Applikator aus einem permanentmagnetischen Werkstoff und der jeweils andere Funktionspartner - also der Applikator bzw. das Verschlusselement - durch einen feromagnetischen Werkstoff gebildet ist. Dies ermöglicht es, das Verschlusselement auf einfache Weise durch den Applikator aus der Messbohrung herauszuziehen. Vorraussetzung für den Einsatz eines Permanentmagneten ist, dass gewährleistet ist, dass die jeweilige Curie-Temperatur nicht überschritten wird.

Die Fixierhülse kann so geformt sein, dass sie den Messaufnehmer nur dann freigibt, wenn das Verschlusselement fest auf den Dichtsitz presst. Dies kann beispielsweise durch eine geschlitzte Ausführung des Verschlusselementes erreicht werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert.

Es zeigen Fig. 1 eine erfindungsgemässe Messeinrichtung in einem Querschnitt, Fig. 2 die Messeinrichtung in einer Messposition, Fig. 2 die Messeinrichtung während des Einsetzens des Verschlusselementes und Fig. 4 die Messeinrichtung während des Herausziehens des Messaufnehmers.

Die Messeinrichtung 1 weist einen Messaufnehmer 2 auf, welcher in einer Messbohrung 3 eines Gehäuses 4 der Brennkraftmaschine, beispielsweise im Zylinderkopf, angeordnet ist. Die Messbohrung 3 mündet direkt in den Brennraum 5 eines Zylinders der Brennkraftmaschine, wobei die Mündung mit Bezugszeichen 6 bezeichnet ist. Der Messaufnehmer 2 ist längs der Achse 7 der Messbohrung 3 verschiebbar in einer Fixierhülse 8 gelagert, welche ihrerseits in der Messbohrung in Längsrichtung verschiebbar angeordnet ist. In die Messbohrung 3 mündet eine Querbohrung 9 ein, welche dazu ausgebildet ist, einen Applikator 10 aufzunehmen. Über ein, durch eine Kugel aus einem permanent magnetischen Werkstoff gebildetes Verschlusselement 11 kann die Mündung 6 gasdicht verschlossen werden, wenn das Verschlusselement durch die Fixierhülse 8 gegen den Dichtsitz 12 gepresst wird.

Die Fixierhülse 8 ist gegenüber dem Gehäuse 4 durch die Dichtungselemente 13 abgedichtet. Des weiteren ist der Messaufnehmer 2 gegenüber der Fixierhülse 8 durch Dichtelemente 14 abgedichtet. Weitere Abdichtelemente 15 sind zwischen dem Applikator 10 und dem Gehäuse 4 vorgesehen. Geringfügige Leckagen während des Umschaltvorganges sind normal und beherrschbar.

Die aus einem elastischen Material bestehende Fixierhülse 8 kann dabei im Bereich einer dem Verschlusselement 11 zugewandten Stirnseite einen geschlitzten Bereich 8a mit zumindest einem Längsschlitz aufweisen, wobei der Messaufnehmer 2 in der Fixierhülse 8 gehalten wird. Wenn im eingeschobenen und fixiertem Zustand die Fixierhülse 8 gegen das Verschlusselement 11 auf den Dichtsitz 12 presst, wird die Fixierhülse 8 im geschlitzten Bereich 8a des Messaufnehmers 2 zu Folge des Längsschlitzes radial elastisch erweitert, wodurch der Messaufnehmer 2 freigegeben wird. In dieser Position kann der Messaufnehmer 2 einfach entfernt werden.

Über den Applikator 10 kann das Verschlusselement 11 bei Bedarf durch die Querbohrung 9 in die Messbohrung 3 eingesetzt oder aus dieser wieder entfernt werden.

Fig. 2 zeigt die Messeinrichtung 1 mit einem in der Messposition befindlichen Messaufnehmer 2. Das Verschlusselement 11 ist dabei durch den Applikator 10 aus der Messbohrung 3 herausgezogen, der Messaufnehmer 2 liegt gasdicht an der Mündung 6 an.

Fig. 3 zeigt die Messeinrichtung 1 bei Beendigung der Messung, wobei das Verschlusselement 11 mittels des Applikators 10 in die Messbohrung 3 eingebracht wird. Zuvor wurde der Messaufnehmer 2 längs der Achse 7 angehoben und aus dem Bereich der Mündung 6 entfernt.

Nach Einbringen des Verschlusselementes 11 in die Messbohrung 3 wird die Fixierhülse 8 abgesenkt und das Verschlusselement 11 gegen den Dichtsitz 12 gepresst, wodurch die Messbohrung 3 gasdicht gegen den Brennraum 5 abgedichtet ist. In dieser in Fig. 4 gezeigten Lage kann der Messaufnehmer 2 während des Betriebes der Brennkraftmaschine zur Gänze herausgezogen und bei Bedarf gewechselt werden. Um den Wärmeeintrag auf das Verschlusselement 11 zu limitieren kann die Motorlast während des Umbaues reduziert werden.

Die Erfindung eignet sich vor allem für Grossmotoren, insbesondere für mit Schweröl gefeuerte Diesel-Brennkraftmaschinen wie etwa Zweitakt-Grossmotoren, wie sie etwa für maritime oder stationäre Zwecke eingesetzt werden.

Claims

P A T E N T A S P R U C H E

1. Messeinrichtung (1) zur Ermittlung einer Messgrösse im Brennraum einer Brennkraftmaschine, insbesondere des Zylinderdruckes, mit einem Messaufnehmer (2), welcher in einer in den Brennraum (5) mündenden Messbohrung (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Messaufnehmer (2) und der Mündung (6) der Messbohrung (3) in Brennraum (5) ein Verschlusselement (11) wahlweise einbringbar oder entfernbar ist.

2. Messeinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (11) über zumindest eine Querbohrung (9) in die Messbohrung (3) mittels eines Applikators (10) einbringbar und/oder entfernbar ist.

3. Messeinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Messaufnehmer (2) längsverschiebbar in der Messbohrung (3) angeordnet ist.

4. Messeinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Messaufnehmer (2) und Messbohrung (3) eine Fixierhülse (8) längsverschiebbar angeordnet ist, wobei vorzugsweise der Messaufnehmer (2) in der Fixierhülse (8) längsverschiebbar gelagert ist.

5. Messeinrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (11) durch die Fixierhülse (8) auf einen Dichtsitz (12) anpressbar ist.

5. Messeinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (11) zumindest teilweise sphärisch geformt und vorzugsweise durch eine Kugel gebildet ist.

7. Messeinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (11) und/oder der Applikator (10) durch einen Permanentmagneten gebildet ist oder einen Permanentmagneten aufweist.

8. Messeinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierhülse (8) ausgebildet ist um den Messaufnehmer (2) zu halten und nur bei durch die Fixierhülse (8) fixiertem Verschlusselement (11) freizugeben. 9. Messeinrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierhülse (8) auf der dem Verschlusselement (11) zugewandten Stirnseite einen geschlitzten Bereich (8a) mit zumindest einem Längsschlitz aufweist.

10. Verfahren zum Ermitteln einer Messgrösse im Brennraum (5) einer Brennkraftmaschine, insbesondere des Zylinderdruckes, mit einer Messeinrichtung

(1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Messpause der Messaufnehmer (2) von einer Messlage im Bereich der Mündung (6) in den Brennraum (5) in eine Ruhelage längsverschoben wird, dass zwischen der Mündung (6) und dem Messaufnehmer (2) ein Verschlusselement (11) eingesetzt wird, und dass nach Beendigung der Messpause das Verschlusselement (11) wieder entfernt und der Messaufnehmer

(2) von der Ruhelage in die Messlage im Bereich der Mündung (6) längsverschoben wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement über zumindest eine Querbohrung (9) in die Messbohrung (3) mittels eines Applikators (16) eingebracht und/oder entfernt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (11) während der Messpause über eine längsverschiebbare Fixierhülse (8) gegen einen Dichtsitz (12) im Bereich der Mündung (6) angepresst wird.

2010 01 21

Fu/Dh

Dipl.-Ing.

A-[Eta]5Ö Wien, <EMI ID=5.1>

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