專利名稱：具有壓力傳感器的預熱火花塞主體的制作方法
技術領域：
本發明涉及具有壓力傳感器的預熱火花塞主體。
背景技術：
應當指出，在內燃機尤其是狄塞爾(Diesel)發動機中，了解汽缸內的壓力值，可較好地控制該汽缸中的燃燒進程。該信息尤其可用于調節注入到汽缸中的燃料。因此，了解該壓力，可減少發動機的污染環境的排放物質，提高發動機的效率，從而降低其燃料消耗。
一壓力傳感器安裝到預熱火花塞上，可測定該壓力，在發動機的汽缸蓋處無需特殊的布置。這種安裝也是有利的，因為其避免開一通到每個汽缸的輔助孔。因此，避免出現密封問題。
因此，公知的是為一預熱火花塞頭部配置一壓電傳感器。所謂預熱火花塞頭部，是指該預熱火花塞位于所述汽缸蓋之外的部分，即所述預熱火花塞的與其插入到燃燒室中的加熱部分相對的端部。現有技術中的解決方案提出，將所述壓力傳感器布置在所述預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到所述預熱火花塞的預熱電極，且延長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。
現有技術中的這種預熱火花塞可測定燃燒室內施加在所述預熱火花塞的指桿上的壓力。但是，其它信號與相應于測得的壓力的信號疊加在一起。最好擺脫這些背景噪聲，以便正確地測定所述汽缸的燃燒室內的壓力。
發明內容
因此，本發明旨在提出一種不如現有技術中的預熱火花塞靈敏的預熱火花塞，現有技術中的預熱火花塞具有一壓力傳感器，其測定的信號不相應于燃燒室中的壓力。
為此，本發明提出一種具有一壓力傳感器的預熱火花塞的主體，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動機的一相應的螺絲孔中，另一方面具有一握持區域，所述握持區域一般呈具有六邊形截面的柱形，可握持所述主體，以使所述預熱火花塞擰在相應的螺絲孔中。
根據本發明，所述主體的位于所述螺紋和所述握持區域之間的部分的外徑，在其整個高度上，是至少等于所述螺紋部分的外徑的直徑。
在現有技術的預熱火花塞主體中，握持部分和螺紋區域之間的區域在螺紋區域一側始終是小于螺紋的外徑的直徑。一般來說，與螺紋區域鄰接的區域的直徑實際上相應于螺紋底部螺紋的直徑。
相對于現有技術中的主體而提出的改變，可靈敏地改進與預熱火花塞相連接的壓力傳感器所進行的壓力測定。實際上，應當指出，在干擾燃燒室中壓力測定的背景噪聲信號中，有些來自預熱火花塞頭部的振動。壓力測定的改進不是消除預熱火花塞頭部的振動，而是改變所述預熱火花塞頭部的振動的固有頻率。這樣，可“遠離”壓力傳感器的通頻帶的這種固有頻率，因此，預熱火花塞頭部的振動不再干擾連接于預熱火花塞的傳感器所實施的壓力測定。
在一第一實施例中，螺紋和握持區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。
螺紋和握持區域之間的預熱火花塞主體部分，例如通過一具有圓弧形截面的連接區域，連接于所述握持區域。
在一變型實施例中，螺紋和握持區域之間的主體部分，可通過一錐臺形連接區域，連接于所述握持區域。
本發明的預熱火花塞主體例如用鋼制成。
本發明也涉及具有一壓力傳感器的預熱火花塞，其特征在于，它具有一如上所述的主體。在這種預熱火花塞中，壓力傳感器例如位于基本上與握持區域同高度的主體的一座腔中。
最后，本發明涉及內燃機，尤其是狄塞爾發動機，其特征在于，它具有一例如上述的預熱火花塞。該發動機例如具有一發動機缸體和一汽缸蓋，在其內限定至少一燃燒室；至少一螺孔開在所述汽缸蓋上，所述螺孔優選地接納預熱火花塞主體的螺紋，該主體的握持區域布置在所述汽缸蓋的外部。
從下面參照附圖的說明，本發明的詳細情況和優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有技術中的安裝在發動機上的預熱火花塞；[19]圖2以側視圖示出現有技術中的另一種預熱火花塞；[20]圖3是本發明的預熱火花塞的側視圖；以及[21]圖4是圖3所示的預熱火花塞的另一變型實施例的側視圖。
具體實施例方式圖1以縱向剖面圖示出現有技術中的預熱火花塞，其具有一壓力傳感器，以便測定發動機汽缸中的壓力。該預熱火花塞2通常安裝在狄塞爾類型的發動機4中，確切地說，安裝在該發動機的一汽缸蓋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動機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，通到所述發動機4的一燃燒室。主體8本身在其外表面上具有螺紋16，其相應于開在汽缸蓋6上的螺絲孔。當螺紋16與汽缸蓋6的螺孔相配合時，由于預熱火花塞2在發動機4中處于其安裝位置，因此，主體8的一部分朝發動機4內即朝燃燒室延伸，而另一部分朝發動機外延伸。
主體8是一鋼制管狀主體，其內尤其接納指桿10和芯桿12。指桿10在燃燒室內從管狀主體8凸起。它嵌入在主體8內，接納一預熱電極(未示出)。芯桿12將電能傳輸到位于指桿10中的電極，因此與該電極接觸，且連接于它在主體8內延長的指桿10，并且，其自由端可使之與一電源導體進行電連接。
壓力傳感器是一壓電傳感器。它包括一壓電元件18，其布置在兩個用導電材料制成的接觸元件20之間，傳感器本身通過電絕緣構件22與預熱火花塞2的其余部分進行電絕緣。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、位于發動機外部的預熱火花塞2的部分也稱為預熱火花塞頭部。在該頭部處，主體8具有一握持區域28，用于使預熱火花塞2相對于汽缸蓋6進行安裝/拆卸。通常，該握持區域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，可安裝和拆卸預熱火花塞2。該握持區域28的直徑通常大于主體8的其余部分的直徑。
在示出現有技術中的預熱火花塞的圖1和2上，可看到在具有螺紋16的螺紋區域和握持區域28之間，具有主體8的外徑的一狹窄部分30。本發明的預熱火花塞主體8不具有這種狹窄部分30。
因此，在圖3和4所示的預熱火花塞上，主體8的外徑在位于螺紋16和握持區域28之間的整個部分上保持大于該螺紋16的外徑。
在圖3所示的實施例中，主體8的位于螺紋16和握持區域28之間的部分，首先在螺紋16一側具有一部分32，該部分32的外徑相應于螺紋16的外徑。該區域32通過一直徑越來越大的區域連接于握持區域28，因此，所述直徑越來越大的區域在側視圖(或剖面圖)上形成一具有曲率半徑R的線條。
在圖4所示的實施例中，主體8的具有螺紋16的螺紋區域通過一錐臺形區域34連接于握持區域28。在螺紋16一側，該錐臺形區域34的外徑相應于螺紋16的外徑，而在握持區域28一側，該錐臺形區域34的基部的直徑相應于握持區域28的直徑。在具有六邊形的握持區域的情況下，如圖所示，分開該區域的相對的兩邊的距離視為握持區域28的直徑。
預熱火花塞主體8的改變可很靈敏地改進壓力傳感器14進行的測定。在壓力傳感器14測定壓力時，背景噪聲之一來自預熱火花塞頭部的振動。本發明的改變不消除寄生振動，但可改變預熱火花塞頭部的固有振動頻率。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，來自預熱火花塞頭部的振動的背景噪聲信號不再干擾壓力傳感器實施的測定。
因此，具有一壓力傳感器的預熱火花塞主體稍作改變，即可基本上提高所述傳感器的測定質量。這種新型預熱火花塞主體既適用于圖1作為非限制性實施例所示類型的壓力傳感器，也適用于與預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熱火花塞上的方式如何。
本發明不局限于作為非限制性實施例給出的上述實施例。本發明也涉及在本領域技術人員力所能及的范圍內的所有變型實施例。
因此，尤其是在不超出本發明的范圍內，除了上述實施例之外，可使位于螺紋部分和火花塞主體的握持部分之間的區域具有任一形狀，測定該區域的直徑保持大于螺紋的外徑。
權利要求
1.預熱火花塞(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)固定在一發動機(4)的一相應的螺絲孔中，另一方面具有一握持區域(28)，所述握持區域(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)，進而將所述預熱火花塞(2)擰在所述相應的螺絲孔中，其特征在于，包括在所述螺紋(16)和所述握持區域(28)之間的主體部分的外徑在其整個高度上具有一至少等于所述螺紋部分(16)的外徑的直徑。
2.根據權利要求1所述的預熱火花塞主體(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.根據權利要求1或2中任一項所述的預熱火花塞主體(8)，其特征在于，包括在所述螺紋(16)和所述握持區域(28)之間的主體部分通過一具有圓弧形截面(R)的連接區域連接于所述握持區域(28)。
4.根據權利要求1或2中任一項所述的預熱火花塞(2)的主體(8)，其特征在于，包括在所述螺紋(16)和所述握持區域(28)之間的主體(8)部分通過一錐臺形連接區域(34)連接于所述握持區域。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的預熱火花塞主體(8)，其特征在于，它是鋼制的。
6.預熱火花塞(2)，其具有一壓力傳感器(14)，其特征在于，它具有一根據權利要求1至5中任一項所述的主體(8)。
7.根據權利要求6所述的預熱火花塞(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域(28)高度處的主體(8)的一座腔中。
8.內燃機(4)，尤其是狄塞爾類型的發動機，其特征在于，它具有一根據權利要求6或7所述的預熱火花塞(2)。
9.根據權利要求8所述的發動機，其特征在于，它具有一發動機缸體和一汽缸蓋(6)，在它們的內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，所述螺孔接納一預熱火花塞主體(8)的螺紋(16)，該主體(8)的握持區域(28)布置在所述汽缸蓋(6)的外部。
全文摘要
本發明涉及預熱火花塞主體(8)，它一方面在其外表面上具有螺紋(16)，用于使所述主體(8)固定在發動機(4)的一相應的螺絲孔中，另一方面具有一握持區域(28)，所述握持區域(28)一般呈具有六邊形截面的柱形，可握持所述主體(8)，以使所述預熱火花塞(2)擰在相應的螺絲孔中。螺紋(16)和握持區域(28)之間的主體部分的外徑，在其整個高度上，至少等于或大于所述螺紋部分(16)的外徑。本發明可用于內燃機，特別是狄塞爾發動機。
文檔編號F23Q7/00GK1954180SQ200580013135
公開日2007年4月25日 申請日期2005年4月19日 優先權日2004年4月27日
發明者M·布卡爾, B·拉斯特, C·帕特里, A·拉蒙, J·伯羅斯, S·戈雷蒂 申請人:西門子Vdo汽車公司, 聯合莫古爾燃料有限公司