專利名稱：具有壓力傳感器的預(yù)熱火花塞主體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有壓力傳感器的預(yù)熱火花塞主體。
背景技術(shù)：
應(yīng)當(dāng)指出，在內(nèi)燃機(jī)尤其是狄塞爾(Diesel)發(fā)動(dòng)機(jī)中，了解汽缸內(nèi)的壓力值，可較好地控制該汽缸中的燃燒進(jìn)程。該信息尤其可用于調(diào)節(jié)注入到汽缸中的燃料。因此，了解該壓力，可減少發(fā)動(dòng)機(jī)的污染環(huán)境的排放物質(zhì)，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，從而降低其燃料消耗。
一壓力傳感器安裝到預(yù)熱火花塞上，可測(cè)定該壓力，在發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸蓋處無需特殊的布置。這種安裝也是有利的，因?yàn)槠浔苊忾_一通到每個(gè)汽缸的輔助孔。因此，避免出現(xiàn)密封問題。
因此，公知的是為一預(yù)熱火花塞頭部配置一壓電傳感器。所謂預(yù)熱火花塞頭部，是指該預(yù)熱火花塞位于所述汽缸蓋之外的部分，即所述預(yù)熱火花塞的與其插入到燃燒室中的加熱部分相對(duì)的端部?，F(xiàn)有技術(shù)中的解決方案提出，將所述壓力傳感器布置在所述預(yù)熱火花塞的主體和一螺母之間，所述壓力傳感器支承在所述預(yù)熱火花塞主體上，所述螺母連接于一芯線的上端部，所述芯線將電能傳輸?shù)剿鲱A(yù)熱火花塞的預(yù)熱電極，且延長(zhǎng)在所述主體之中和之外接納該電極的指桿，穿過所述傳感器。
現(xiàn)有技術(shù)中的這種預(yù)熱火花塞可測(cè)定燃燒室內(nèi)施加在所述預(yù)熱火花塞的指桿上的壓力。但是，其它信號(hào)與相應(yīng)于測(cè)得的壓力的信號(hào)疊加在一起。最好擺脫這些背景噪聲，以便正確地測(cè)定所述汽缸的燃燒室內(nèi)的壓力。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明旨在提出一種不如現(xiàn)有技術(shù)中的預(yù)熱火花塞靈敏的預(yù)熱火花塞，現(xiàn)有技術(shù)中的預(yù)熱火花塞具有一壓力傳感器，其測(cè)定的信號(hào)不相應(yīng)于燃燒室中的壓力。
為此，本發(fā)明提出一種具有一壓力傳感器的預(yù)熱火花塞的主體，該主體在其外表面上一方面具有螺紋，用于使所述主體固定在發(fā)動(dòng)機(jī)的一相應(yīng)的螺絲孔中，另一方面具有一握持區(qū)域，所述握持區(qū)域一般呈具有六邊形截面的柱形，可握持所述主體，以使所述預(yù)熱火花塞擰在相應(yīng)的螺絲孔中。
根據(jù)本發(fā)明，所述主體的位于所述螺紋和所述握持區(qū)域之間的部分的外徑，在其整個(gè)高度上，是至少等于所述螺紋部分的外徑的直徑。
在現(xiàn)有技術(shù)的預(yù)熱火花塞主體中，握持部分和螺紋區(qū)域之間的區(qū)域在螺紋區(qū)域一側(cè)始終是小于螺紋的外徑的直徑。一般來說，與螺紋區(qū)域鄰接的區(qū)域的直徑實(shí)際上相應(yīng)于螺紋底部螺紋的直徑。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中的主體而提出的改變，可靈敏地改進(jìn)與預(yù)熱火花塞相連接的壓力傳感器所進(jìn)行的壓力測(cè)定。實(shí)際上，應(yīng)當(dāng)指出，在干擾燃燒室中壓力測(cè)定的背景噪聲信號(hào)中，有些來自預(yù)熱火花塞頭部的振動(dòng)。壓力測(cè)定的改進(jìn)不是消除預(yù)熱火花塞頭部的振動(dòng)，而是改變所述預(yù)熱火花塞頭部的振動(dòng)的固有頻率。這樣，可“遠(yuǎn)離”壓力傳感器的通頻帶的這種固有頻率，因此，預(yù)熱火花塞頭部的振動(dòng)不再干擾連接于預(yù)熱火花塞的傳感器所實(shí)施的壓力測(cè)定。
在一第一實(shí)施例中，螺紋和握持區(qū)域之間與螺紋鄰接的主體部分的直徑例如基本上等于螺紋的外徑。
螺紋和握持區(qū)域之間的預(yù)熱火花塞主體部分，例如通過一具有圓弧形截面的連接區(qū)域，連接于所述握持區(qū)域。
在一變型實(shí)施例中，螺紋和握持區(qū)域之間的主體部分，可通過一錐臺(tái)形連接區(qū)域，連接于所述握持區(qū)域。
本發(fā)明的預(yù)熱火花塞主體例如用鋼制成。
本發(fā)明也涉及具有一壓力傳感器的預(yù)熱火花塞，其特征在于，它具有一如上所述的主體。在這種預(yù)熱火花塞中，壓力傳感器例如位于基本上與握持區(qū)域同高度的主體的一座腔中。
最后，本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)，尤其是狄塞爾發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，它具有一例如上述的預(yù)熱火花塞。該發(fā)動(dòng)機(jī)例如具有一發(fā)動(dòng)機(jī)缸體和一汽缸蓋，在其內(nèi)限定至少一燃燒室；至少一螺孔開在所述汽缸蓋上，所述螺孔優(yōu)選地接納預(yù)熱火花塞主體的螺紋，該主體的握持區(qū)域布置在所述汽缸蓋的外部。


從下面參照附圖的說明，本發(fā)明的詳細(xì)情況和優(yōu)越性將得到更好的理解，附圖如下[18]圖1以縱向剖面圖示出現(xiàn)有技術(shù)中的安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上的預(yù)熱火花塞；[19]圖2以側(cè)視圖示出現(xiàn)有技術(shù)中的另一種預(yù)熱火花塞；[20]圖3是本發(fā)明的預(yù)熱火花塞的側(cè)視圖；以及[21]圖4是圖3所示的預(yù)熱火花塞的另一變型實(shí)施例的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式圖1以縱向剖面圖示出現(xiàn)有技術(shù)中的預(yù)熱火花塞，其具有一壓力傳感器，以便測(cè)定發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸中的壓力。該預(yù)熱火花塞2通常安裝在狄塞爾類型的發(fā)動(dòng)機(jī)4中，確切地說，安裝在該發(fā)動(dòng)機(jī)的一汽缸蓋6中。它具有一主體8、一指桿10、一芯桿12和一壓力傳感器14。
主體8適于通過螺釘連接固定到發(fā)動(dòng)機(jī)4上。為此，汽缸蓋6具有一螺孔，所述螺孔穿過所述汽缸蓋6，通到所述發(fā)動(dòng)機(jī)4的一燃燒室。主體8本身在其外表面上具有螺紋16，其相應(yīng)于開在汽缸蓋6上的螺絲孔。當(dāng)螺紋16與汽缸蓋6的螺孔相配合時(shí)，由于預(yù)熱火花塞2在發(fā)動(dòng)機(jī)4中處于其安裝位置，因此，主體8的一部分朝發(fā)動(dòng)機(jī)4內(nèi)即朝燃燒室延伸，而另一部分朝發(fā)動(dòng)機(jī)外延伸。
主體8是一鋼制管狀主體，其內(nèi)尤其接納指桿10和芯桿12。指桿10在燃燒室內(nèi)從管狀主體8凸起。它嵌入在主體8內(nèi)，接納一預(yù)熱電極(未示出)。芯桿12將電能傳輸?shù)轿挥谥笚U10中的電極，因此與該電極接觸，且連接于它在主體8內(nèi)延長(zhǎng)的指桿10，并且，其自由端可使之與一電源導(dǎo)體進(jìn)行電連接。
壓力傳感器是一壓電傳感器。它包括一壓電元件18，其布置在兩個(gè)用導(dǎo)電材料制成的接觸元件20之間，傳感器本身通過電絕緣構(gòu)件22與預(yù)熱火花塞2的其余部分進(jìn)行電絕緣。壓力傳感器14通過一支承件24支承在主體8上。傳感器的另一表面支承在一連接于芯桿12的上端部的螺母26上。壓力傳感器14所處的、位于發(fā)動(dòng)機(jī)外部的預(yù)熱火花塞2的部分也稱為預(yù)熱火花塞頭部。在該頭部處，主體8具有一握持區(qū)域28，用于使預(yù)熱火花塞2相對(duì)于汽缸蓋6進(jìn)行安裝/拆卸。通常，該握持區(qū)域28呈具有六邊形橫截面的柱形。這樣，借助于一扳手，從汽缸蓋6的外部，可安裝和拆卸預(yù)熱火花塞2。該握持區(qū)域28的直徑通常大于主體8的其余部分的直徑。
在示出現(xiàn)有技術(shù)中的預(yù)熱火花塞的圖1和2上，可看到在具有螺紋16的螺紋區(qū)域和握持區(qū)域28之間，具有主體8的外徑的一狹窄部分30。本發(fā)明的預(yù)熱火花塞主體8不具有這種狹窄部分30。
因此，在圖3和4所示的預(yù)熱火花塞上，主體8的外徑在位于螺紋16和握持區(qū)域28之間的整個(gè)部分上保持大于該螺紋16的外徑。
在圖3所示的實(shí)施例中，主體8的位于螺紋16和握持區(qū)域28之間的部分，首先在螺紋16一側(cè)具有一部分32，該部分32的外徑相應(yīng)于螺紋16的外徑。該區(qū)域32通過一直徑越來越大的區(qū)域連接于握持區(qū)域28，因此，所述直徑越來越大的區(qū)域在側(cè)視圖(或剖面圖)上形成一具有曲率半徑R的線條。
在圖4所示的實(shí)施例中，主體8的具有螺紋16的螺紋區(qū)域通過一錐臺(tái)形區(qū)域34連接于握持區(qū)域28。在螺紋16一側(cè)，該錐臺(tái)形區(qū)域34的外徑相應(yīng)于螺紋16的外徑，而在握持區(qū)域28一側(cè)，該錐臺(tái)形區(qū)域34的基部的直徑相應(yīng)于握持區(qū)域28的直徑。在具有六邊形的握持區(qū)域的情況下，如圖所示，分開該區(qū)域的相對(duì)的兩邊的距離視為握持區(qū)域28的直徑。
預(yù)熱火花塞主體8的改變可很靈敏地改進(jìn)壓力傳感器14進(jìn)行的測(cè)定。在壓力傳感器14測(cè)定壓力時(shí)，背景噪聲之一來自預(yù)熱火花塞頭部的振動(dòng)。本發(fā)明的改變不消除寄生振動(dòng)，但可改變預(yù)熱火花塞頭部的固有振動(dòng)頻率。這種改變可使該固有頻率不再處于壓力傳感器14的通頻帶中。因此，來自預(yù)熱火花塞頭部的振動(dòng)的背景噪聲信號(hào)不再干擾壓力傳感器實(shí)施的測(cè)定。
因此，具有一壓力傳感器的預(yù)熱火花塞主體稍作改變，即可基本上提高所述傳感器的測(cè)定質(zhì)量。這種新型預(yù)熱火花塞主體既適用于圖1作為非限制性實(shí)施例所示類型的壓力傳感器，也適用于與預(yù)熱火花塞相連接的其它壓力傳感器，而不管該傳感器安裝在該預(yù)熱火花塞上的方式如何。
本發(fā)明不局限于作為非限制性實(shí)施例給出的上述實(shí)施例。本發(fā)明也涉及在本領(lǐng)域技術(shù)人員力所能及的范圍內(nèi)的所有變型實(shí)施例。
因此，尤其是在不超出本發(fā)明的范圍內(nèi)，除了上述實(shí)施例之外，可使位于螺紋部分和火花塞主體的握持部分之間的區(qū)域具有任一形狀，測(cè)定該區(qū)域的直徑保持大于螺紋的外徑。
權(quán)利要求
1.預(yù)熱火花塞(2)的主體(8)，其具有一壓力傳感器(14)，該主體(8)在其外表面上一方面具有螺紋(16)——該螺紋(16)用于使所述主體(8)固定在一發(fā)動(dòng)機(jī)(4)的一相應(yīng)的螺絲孔中，另一方面具有一握持區(qū)域(28)，所述握持區(qū)域(28)一般呈具有六邊形截面的柱形，以便可以握持住所述主體(8)，進(jìn)而將所述預(yù)熱火花塞(2)擰在所述相應(yīng)的螺絲孔中，其特征在于，包括在所述螺紋(16)和所述握持區(qū)域(28)之間的主體部分的外徑在其整個(gè)高度上具有一至少等于所述螺紋部分(16)的外徑的直徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)熱火花塞主體(8)，其特征在于，包括在所述螺紋(16)和所述握持區(qū)域(28)之間的、且與所述螺紋(16)相鄰接的主體部分具有一基本上等于所述螺紋(16)的外徑的直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一項(xiàng)所述的預(yù)熱火花塞主體(8)，其特征在于，包括在所述螺紋(16)和所述握持區(qū)域(28)之間的主體部分通過一具有圓弧形截面(R)的連接區(qū)域連接于所述握持區(qū)域(28)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一項(xiàng)所述的預(yù)熱火花塞(2)的主體(8)，其特征在于，包括在所述螺紋(16)和所述握持區(qū)域(28)之間的主體(8)部分通過一錐臺(tái)形連接區(qū)域(34)連接于所述握持區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的預(yù)熱火花塞主體(8)，其特征在于，它是鋼制的。
6.預(yù)熱火花塞(2)，其具有一壓力傳感器(14)，其特征在于，它具有一根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的主體(8)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的預(yù)熱火花塞(2)，其特征在于，所述壓力傳感器(14)基本上位于在所述握持區(qū)域(28)高度處的主體(8)的一座腔中。
8.內(nèi)燃機(jī)(4)，尤其是狄塞爾類型的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，它具有一根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的預(yù)熱火花塞(2)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，它具有一發(fā)動(dòng)機(jī)缸體和一汽缸蓋(6)，在它們的內(nèi)部限定至少一燃燒室；至少一螺孔開在所述汽缸蓋(6)上；并且，所述螺孔接納一預(yù)熱火花塞主體(8)的螺紋(16)，該主體(8)的握持區(qū)域(28)布置在所述汽缸蓋(6)的外部。
全文摘要
本發(fā)明涉及預(yù)熱火花塞主體(8)，它一方面在其外表面上具有螺紋(16)，用于使所述主體(8)固定在發(fā)動(dòng)機(jī)(4)的一相應(yīng)的螺絲孔中，另一方面具有一握持區(qū)域(28)，所述握持區(qū)域(28)一般呈具有六邊形截面的柱形，可握持所述主體(8)，以使所述預(yù)熱火花塞(2)擰在相應(yīng)的螺絲孔中。螺紋(16)和握持區(qū)域(28)之間的主體部分的外徑，在其整個(gè)高度上，至少等于或大于所述螺紋部分(16)的外徑。本發(fā)明可用于內(nèi)燃機(jī)，特別是狄塞爾發(fā)動(dòng)機(jī)。
文檔編號(hào)F23Q7/00GK1954180SQ200580013135
公開日2007年4月25日 申請(qǐng)日期2005年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月27日
發(fā)明者M·布卡爾, B·拉斯特, C·帕特里, A·拉蒙, J·伯羅斯, S·戈雷蒂 申請(qǐng)人:西門子Vdo汽車公司, 聯(lián)合莫古爾燃料有限公司