[發(fā)明專利]用于壓力測量裝置的膜片組件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380024958.8
• 申請日: 2013-04-30
• 公開（公告）號: CN104380070B
• 公開（公告）日: 2016-11-09
• 發(fā)明（設計）人: C·德林;J·沃爾夫;D·古格爾;S·萊奧波爾德;W·克茨勒
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G01L19/06
• 分類號: G01L19/06;G01L23/08;F23Q7/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李永波;宣力偉

背景技術

本發(fā)明從根據(jù)獨立權利要求1的前序部分所述類型的膜片組件中產(chǎn)生。本發(fā)明的主題是用于確定內(nèi)燃機特別是自燃式內(nèi)燃機的燃燒室內(nèi)的壓力的壓力測量裝置的膜片組件。這種壓力測量裝置已知要么從預熱塞分開地設置在在燃燒室內(nèi)，但是也可以集成在預熱塞內(nèi)。在這種情況下預熱棒位于在要測量的燃燒室內(nèi)設置的預熱塞內(nèi)，該預熱塞作為壓力傳遞元件作用，燃燒室內(nèi)存在的壓力通過它傳遞到與預熱棒有效連接的壓力傳感器模塊上，后者在這種情況下同樣位于預熱塞內(nèi)或者與其連接。對此另外可選的方案是也可以設置引導預熱棒的支持管，也稱預熱管，作為壓力傳遞元件。一種相應的、所述壓力傳感器模塊位于其內(nèi)的預熱塞在這種情況下通常由(也許在預熱管內(nèi)引導的)預熱棒組成，該預熱棒在傳感器外殼內(nèi)通過連接套管可在軸向運動地支承，其中該傳感器外殼又位于密封圓錐外殼內(nèi)，其用作預熱塞的外面的套管。從預熱棒的尖端或者預熱尖端出發(fā)，這里傳感器模塊在預熱塞內(nèi)位于可在軸向運動地支承的預熱棒之后并且與其有效連接，使得通過燃燒產(chǎn)生的、在預熱棒上作用的壓力通過預熱棒(或者預熱管)以它的作為壓力傳遞元件的功能向傳感器模塊傳遞。這里一個主要的問題是，在燃燒室內(nèi)存在的并且侵入預熱塞的尖端的介質(zhì)由于它的在燃燒期間的溫度和由于它的化學特性能夠損壞傳感器模塊從而損壞與其連接的電子器件。為避免這點，過去已經(jīng)開發(fā)出防火膜片，下面另外說明它。

在DE?10?2006?057?627?A1中說明一種用于在自燃式內(nèi)燃機的燃燒室內(nèi)設置的壓力測量裝置。其中說明的壓力測量裝置以預熱塞的形式存在并且包括外殼、形式為棒狀加熱元件的力傳遞元件和壓力傳感器，所述力傳遞元件在外殼的燃燒室側(cè)的開口處部分從外殼伸出。所述壓力傳感器在壓力測量裝置的外殼的內(nèi)室內(nèi)設置并且與力傳遞元件有效連接。另外設置圓筒狀的膜片，其相對于燃燒室側(cè)的開口密封外殼的其內(nèi)設置壓力傳感器的內(nèi)室。可以作為金屬膜片構造的膜片具有力傳遞段，它在力傳遞元件的軸向取向。壓力傳感器在壓力測量裝置的該實現(xiàn)中通過膜片的力傳遞段與力傳遞元件有效連接。由此進行膜片的由熱決定的長度變化的至少部分的熱補償，該長度變化例如通過高熱的燃燒材料氣體引起并且能夠?qū)е轮芷诘赜绊憠毫y量。

另外從DE?10?2007?049?971?A1知曉一種熾熱頭引火塞，它設置在自燃式內(nèi)燃機的燃燒室內(nèi)。該熾熱頭引火塞具有外殼、部分從外殼突出的、形式為棒狀的加熱元件的力傳遞元件和壓力傳感器，后者在預熱塞的外殼的內(nèi)室中設置。這里壓力傳感器一方面與棒狀的加熱元件有效連接，以便檢測由于在該室內(nèi)存在的壓力決定的對加熱元件的加載以確定在該室內(nèi)存在的壓力。另一方面壓力傳感器另外在與外殼連接的固定元件上支承。膜片尤其是彈簧彈性膜片相對于內(nèi)燃機的燃燒室密封外殼的內(nèi)室。在這種情況下彈簧膜片作為截面為S形的彈簧膜片構造。通過這種設計方案特別能夠?qū)崿F(xiàn)一種壓力平衡的設計，使得能夠通過這種壓力傳感器改善壓力測量的準確性。

因此在燃燒室壓力傳感器內(nèi)一般需要膜片用于相對于燃燒室密封熾熱頭引火塞或者壓力測量裝置的內(nèi)室，以防止侵入的介質(zhì)由于它的溫度和它的攻擊性的化學特性在最短的時間內(nèi)損壞傳感器的構件和電子器件。但是該膜片同時也應該在盡可能長的使用壽命中在傳感器運行期間承受負載。對于它基本上必須考慮壓力變化的周期的負載(每個使用壽命許多億次負載變化)以及高水平的平均溫度。此外必須防止壓力測量裝置的靈敏性變化和由此產(chǎn)生的測量誤差(所謂的“校準系數(shù)”效應)，該靈敏性變化由膜片上的平均溫度的變化例如通過不同的發(fā)動機負載狀態(tài)引起的平均溫度的變化產(chǎn)生。另外同樣必須防止在一次載荷循環(huán)內(nèi)的導致測量錯誤的短期效應，例如所謂的“熱沖擊”效應，在這種效應下溫度的快速的、沖擊式的變化在膜片上導致膜片材料的外面的部分和內(nèi)部的部分之間的機械應力，因為與內(nèi)部相比熱量向或者從表面更快地傳輸或者散發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容