控制红外检测器28并基于所检测到的红外辐射30确定气门18的温度。
[0046]在图1中所展示的实施例中，光道24借助于玻璃纤维光缆34连接至红外检测器28以便将红外辐射30馈送至红外检测器28。在此，玻璃纤维光缆34在与开口 26相对的末端36处连接至光道24以便相应地接收并传递红外辐射30。
[0047]在一个替代性实施例中，红外检测器28直接布置在光道的末端36处或者布置在光道24中，以便直接在光道24中或在该光道上检测红外辐射。
[0048]在光道24中布置有玻璃元件38，该玻璃元件保护红外传感器28和/或玻璃纤维光缆34免于排气管22中的高排放气体温度和碳黑颗粒以及相应的排放气体反压力的影响。玻璃元件38优选地被实施成蓝宝石玻璃。此外，在光道24中布置有聚焦元件40，该聚焦元件使红外辐射30聚焦并且使以此方式聚焦的红外辐射30馈送至玻璃纤维光缆34和/或红外检测器28。
[0049]光道24通常被实施成直线通道并且被实施为侧表面/周向表面是气密性且流体密封的长形延伸的圆柱形管，以便使光道24相对于周围环境封闭。结果是，光道24还可以穿过汽缸盖单元10的现有的油系统或冷却水系统，而油或冷却水不会流入光道24之中。光道24优选地被熔接或者说焊接至排气管22。
[0050]光道24相对于气门18的运动方向倾斜布置，以便相应地允许测量该气门18的空槽部。在本上下文中，光道24和开口 26以如下方式被定向:来自气门18的测量部的红外辐射30被相应地引导至光道24中，并且该测量部相应地形成在气门18的有待测量的区段上。
[0051]优选地可以为光道24的内表面42和测量对象以及其周围环境提供黑色的或深色的涂层和/或提供无光的涂层，以便避免内表面42和测量对象的表面及其周围环境上的反射。
[0052]总之，借助于汽缸盖单元10和光道24以及红外检测器28，可以在发动机运行期间可靠地且精确地检测气门18的温度，其结果是连续且可靠的温度确定是可能的。
[0053]当然，具有光道24和红外检测器28的测量装置还能够用于测量汽缸盖单元10中的其他元件的温度。
[0054]图2展示了汽缸盖单元10连同发动机气缸体14的示意性透视剖视图。相同的元件用相同的附图标记表示，其中在此仅解释特别的特征。
[0055]在此处所展示的剖视图中，气门18被展示为排气门，并且气门44被展示为汽缸16的进气门。光道24穿过汽缸盖单元10的壳体12，其结果是开口 26在排气管22中结束，由此来自气门18的红外辐射30可以被引导通过开口 26和光道24到达此处未展示出的红外检测器28。光道24被实施成圆柱形管并且穿过例如汽缸盖单元10的水套26。形成光道24的圆柱形管焊接或者说熔接至排气管22，其结果是该排气管的内部例如相对于水套46被密封。玻璃元件38布置在光道24中并且在轴向方向上与开口 26相距一定距离，其结果是玻璃元件38的热负载减少并且同时保护该玻璃元件免于碳黑颗粒的影响，因此通过玻璃元件38连续精确的测量是有可能的。
[0056]玻璃纤维光缆34经由聚焦元件40连接至形成光道24的圆柱形管，以便将红外辐射30相应地引导至红外检测器28。借助于在本实施例中红外检测器28可以与壳体12分开地形成和布置的事实，保护了红外检测器免于热负载和污物等等的影响。
[0057]借助于通过光道24对气门18的温度测量，能够对于任何的汽缸盖单元实施测量，同时由于无接触式的测量也使高温度梯度的精确测量成为可能。
[0058]在一个具体实施例中，控制单元32还连接至气门18、44的控制器，以便相应地检测气门行程并且使其与所检测到的温度相关联。
[0059]图3中示出了在一个气门循环上或者说在凸轮轴的一次旋转上借助于红外检测器28检测到的气门18温度T以及气门行程H。从图3中明显的是，借助于依靠红外检测器28的测量装置，可以测量大的温度梯度，尤其是在气门18打开过程的开始处，并且能够测量气门18的高绝对温度，从而允许连续检测气门18、44的热负载。
[0060]此处展示的高温度梯度能够借助于在此使用的基于红外辐射30的无质量的测量方法测量。
[0061]图4展示了六个气门循环中所检测到的气门18的温度T，其中气门18打开的区域用横条46指示。在图4中，示出了从前三个气门循环期间的发动机发火运行到接下来的三个气门循环的发动机拖拽工况的转变。如图4中所展示的，借助于红外测量能够实施精确的温度检测，其中能够在发动机发火运行期间测量甚至高的温度梯度。
[0062]总之，借助于红外检测器28的温度测量使得能够获得对汽缸盖单元10的元件的精确的温度测量。
【主权项】
1.一种用于内燃发动机的汽缸盖单元(10)，该汽缸盖单元具有: -壳体(12)，在该壳体中布置有多个元件(18，44)，以及 -光道(24)，该光道形成在该壳体(12)中并且被分配给所述元件中的至少一个元件(18)， 其特征在于，光道(24)被分配有至少一个红外检测器(28)，该至少一个红外检测器被设计成用于对来自所述至少一个元件(18)的、通过光道(24)的红外辐射(30)进行检测，以确定所述至少一个元件(18)的温度(T)。2.如权利要求1所述的汽缸盖单元，其特征在于，光道(24)被实施成直线的通道并且在一个轴向末端处具有被分配给所述至少一个元件(18)的开口(26)。3.如权利要求1或2所述的汽缸盖单元，其特征在于，在光道(24)中布置有透明的密封元件(38)，该密封元件使红外传感器(28)相对于所述至少一个元件(18)以气密的方式密封。4.如权利要求1至3之一所述的汽缸盖单元，其特征在于，为红外检测器(28)分配有被设计成用于使红外辐射(30)聚焦的光学元件(40)。5.如权利要求4所述的汽缸盖单元，其特征在于，所述光学元件(40)被布置在光道(24)中。6.如权利要求1至5之一所述的汽缸盖单元，其特征在于，光道(24)连接至汽缸盖单元(10)的气体管道(22)，以检测该气体管道(22)中的至少一个元件(18)的温度。7.如权利要求1至6之一所述的汽缸盖单元，其特征在于，所述至少一个元件(18)是汽缸盖单元(10)的气门(18) O8.如权利要求1至7之一所述的汽缸盖单元，其特征在于，红外检测器(28)借助于光导体(34)以光学方式连接至光道(24)。9.如权利要求8所述的汽缸盖单元，其特征在于，光导体(34)被至少部分地布置在光道(24)中。10.如权利要求1至9之一所述的汽缸盖单元，其特征在于，光道(24)被实施成直线的管件并且具有气密的、流体密封的侧表面。11.一种用于测量内燃发动机的汽缸盖单元(10)的元件(18)的温度的方法，其中汽缸盖单元(10)的元件(18)的红外辐射(30)通过光道(24)被检测到，其中光道(24)形成在汽缸盖单元(10)的壳体(12)中，基于该红外福射(30)确定至少一个元件(18)的温度⑴。12.—种用于机动车辆的内燃发动机，该内燃发动机具有发动机气缸体(14)并且具有如权利要求1至10之一所述的汽缸盖单元(10)，该发动机气缸体具有至少一个汽缸(16)和至少一个活塞。
【专利摘要】本发明涉及一种用于内燃发动机的汽缸盖单元，该汽缸盖单元具有：壳体(12)，在该壳体中布置有多个元件(18，44)；以及光道(24)，该光道形成在该壳体(12)中并且被分配给这些元件(18)中的至少一个元件，其中光道(24)被分配有红外检测器(28)，该红外检测器被设计成用于通过该光道(24)检测来自该至少一个元件(18)的红外辐射(30)，以确定该至少一个元件(18)的温度(T)。
【IPC分类】F01L3/24, F02F1/24, G01J5/00
【公开号】CN105526023
【申请号】CN201510666123
【发明人】J·乌斯特, M·菲舍尔
【申请人】F·波尔希名誉工学博士公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年10月15日
【公告号】DE102014115093A1, US20160108849