Die Entwicklung eines mikrobearbeiteten Massenflußsensors, der direkt zwischen der Doppelführung und dem Nadelsitz in die Common-Rail-Einspritzdüse integriert ist, wird vorgestellt. Es wird ein thermisches Meßverfahren gewählt, weil mittels eines elektrisch erwärmten Dünnschichtanemometers gasförmige und flüssige Massenströme schnell und präzise bestimmt werden können. Zu diesem Zweck wird auf einer Glaskeramik mit einer Dicke von 0,840 mm eine 110 nm dicke Mo-Schicht bei einem Vakuumdruck von 3x10-6 mbar elektronenstrahlaufgedampft. Die Rauhigkeit der Glaskeramik wird zuvor von (+/-0,7) Mikrometer bis (+/-1) Mikrometer auf (+/-55) nm bis (+/-85) nm herabgesetzt. Der abgeschiedene Mo-Film besitzt einen spezifischen elektrischen Widerstand von 8,2x10-7 Ohm.m ((+/-2) %) bei Raumtemperatur. Die ersten und zweiten Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstandes betragen 4,5x10-4 K-1 ((+/-5) %) bzw. 3,0x10-6 K-2 ((+/-12) %). Zur Bestimmung der Sensortemperatur als Funktion der eingesetzten elektrischen Heizwärme wird eine Infrarot-Abbildungstechnik angewendet. Das Temperaturprofil längs der Sensorachse wird zusätzlich mit Hilfe eines analytischen Modells berechnet. Die experimentellen und theoretischen Ergebnisse stimmen gut über ein und zeigen bei den optimierten Sensoren ein konstantes Temperaturprofil mit einer Eindringtiefe von 0,130 mm ((+/-5) %). Die ersten Messungen der Flußmenge bei 500 bar ergeben eine ausgezeichnete Sensorkennlinie mit nur einer geringen Verzögerungszeit; die Druckwellen während und nach dem Brennstoffeinspritzen werden exakt angezeigt. Eine weitere Verbesserung der Einspritzsysteme wird von einer Regelkreissteuerung der magnetisch oder piezoelektrisch betriebenen Ventile erwartet.
A flow sensor for harsh environmental automotive applications
Ein Strömungssensor für die harten Umgebungsbedingungen der Automobilelektronik
2001
6 Seiten, 11 Bilder, 17 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Englisch
Emerging Substrate Technologies for Harsh-Environment Automotive Electronics Applications
SAE Technical Papers | 2002
|Emerging Substrate Technologies for Harsh-Environment Automotive Electronics Applications
British Library Conference Proceedings | 2002
|Automotive electronics: designing custom ICs for a harsh environment
Tema Archiv | 1983
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