[發明專利]整合有測量內燃機中壓力用的壓力傳感器的裝置以及這種裝置的主體

有效

• 申請號: 200980134811.8
• 申請日: 2009-09-04
• 公開（公告）號: CN102150025A
• 公開（公告）日: 2011-08-10
• 發明（設計）人: A·拉蒙;J·伯羅斯;S·格雷蒂
• 申請（專利權）人: 大陸汽車法國公司;輝門意大利有限責任公司
• 主分類號: G01L23/10
• 分類號: G01L23/10;F23Q7/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 余全平

技術領域

本發明涉及整合有測量內燃機中壓力用的壓力傳感器的裝置以及這種裝置的主體。

背景技術

在內燃機中，尤其是在狄塞爾類型的發動機中，每個汽缸典型具有一預熱塞，尤其是在發動機起動時，所述預熱塞可加熱相應的燃燒室內部。該預熱塞布置在穿過發動機的汽缸蓋的一攻有螺紋的孔腔中。因此，該預熱塞具有一帶螺紋的主體和一指桿體，所述帶螺紋的主體適于被安裝在汽缸蓋的相應的孔腔中，在所述指桿體中接納一預熱電極。

還公知地，一壓力傳感器整合于這種預熱塞中。實際上，已注意到，了解每個汽缸內的壓力值，可較好地控制該發動機中心的燃燒進程。因此，該信息用于調節每個汽缸中的燃料注入。因此，發動機的污染排放物質可被減少，且燃料消耗得以優化。

在現有技術的整合有一壓力傳感器的預熱塞中，所述壓力傳感器往往被接納在稱為預熱塞頭部的預熱塞主體的一部分中，或安裝在該預熱塞頭部上。該預熱塞頭部是預熱塞主體的處于汽缸外部的部分。例如，專利文獻EP-1096141提出這種預熱塞。

在這些預熱塞中，合適的是將在發動機內部充斥相應的汽缸中的壓力傳遞直到布置在發動機外部的、在預熱塞頭部中或在預熱塞頭部上的壓力傳感器。已提出過不同的安裝方法，用以施加在預熱塞的位于汽缸中的指桿體上的作用力再被傳遞到壓力傳感器。因此，不同的機械構件被間置在壓力傳感器和預熱塞指桿體之間。這些各樣的間置構件影響實施的測量。

專利文獻FR-2884299提出一種預熱塞，其具有：管狀主體，其帶有一預熱塞頭部和使管狀主體固定在一孔腔中的固定區域；指桿體，其在預熱塞主體上安裝在與預熱塞頭部相對的端部處；和壓力傳感器。在這種預熱塞中，指桿體固定于預熱塞的主體，以便在一連接區域與所述主體連接在一起，并且預熱塞的主體在其與指桿體的連接區域及其固定在一孔腔中的固定區域之間具有一可彈性變形部分，所述可彈性地變形的部分可彈性地變形，以致所述連接區域可活動，且可在一設定是固定的孔腔中相對于固定區域在縱向上移動。壓力傳感器本身則布置在一方面為與連接區域連接的一元件和另一方面為預熱塞的一固定元件之間。

這樣，所述可彈性變形部分起到膜板一樣的作用，其使預熱塞主體分成兩部分：一固定部分，用于被安裝在汽缸蓋中，和一活動部分，其經受在相應的發動機的汽缸中充斥的壓力。該膜板可變形，且活動部分縱向移動。因此，這種取決于汽缸中的壓力的運動被傳遞到壓力傳感器，壓力傳感器從而給出關于施加在預熱塞的指桿體上的壓力的指示。采用這種預熱塞，壓力傳感器的測量不再受寄生振動的干擾。實際上，膜板的移動不受在汽缸蓋中或在預熱塞的主體的其余部分中充盈的應力的影響。

公知地，在狄塞爾類型發動機(一般為大汽缸工作容積的發動機)和汽油類型發動機中，具有一個專用于測定發動機燃燒室中壓力的裝置。因此，這種裝置具有一主體，該主體具有使主體固定在汽缸蓋中的部件，并且一個壓力傳感器位于該主體內。本發明也涉及這種壓力測量裝置。下文中，當涉及塞或預熱塞時，也涉及到壓力測量裝置——其有時稱為獨立式壓力傳感器SAPS(英文術語Stand?Alone?Pressure?Sensor，或法文術語capteur?de?pression?isolé)，但是，為簡化起見，將不予明示地提及。

如上所述，預熱塞的安裝是將預熱塞擰緊在一帶有螺紋的孔腔中。為了進行密封，在螺旋結束處，布置一止擋件。該止擋件呈錐形，且接納實施在預熱塞的主體上的一支承錐。一般來說，在汽缸蓋中實施的支承錐面對應于一錐度，該錐度比在預熱塞的主體上實施的支承面的錐度略微收縮(例如半頂角略小約3°)。此外，用于制造預熱塞的主體的材料比用于制造汽缸蓋的材料更為堅硬。因此，在預熱塞緊固在相應的帶螺紋的孔腔中時，預熱塞的主體壓在汽缸蓋的止擋面上，并形成壓印。

如果預熱塞拆開后再重新安裝或進行更換，那么，就形成新的壓印，因為即使重新安裝拆下的預熱塞，使預熱塞壓緊在固定座中，很少有機會使預熱塞主體的支承面接納在同一壓印中。因此，在更換預熱塞和重新安裝卸下的預熱塞時，支承面發生變化。施加在預熱塞上的緊固力矩在止擋面處產生作用力，該作用力由于支承錐度而具有徑向分力和縱向分力。顯然，這些作用力隨緊固力矩而變化，而且還隨支承面(mm2)而變化。因此，例如使用測力扳手保持相同的緊固力矩，徑向和縱向緊固力將由于支承面的變化而改變。事實證明，這些變化對整合有預熱塞的傳感器進行的測量有影響。