[发明专利]集成压力传感器的火花塞

说明书

技术领域

本发明涉及集成压力传感器的火花塞。 

背景技术

本发明涉及在燃烧膨胀冲程的发动机中了解汽缸的内部中的压力。这能够更好地控制发动机中的燃烧。该更好的控制然后允许限制碳氢燃料的燃烧，并且还具有较少污染的发动机。在所谓汽油发动机中，测量汽缸中充斥的压力的压力传感器还允许免去要配置一爆震检测器。 

现有技术中的多个技术方案存在用于集成传感器，该传感器能够测量在汽油发动机的汽缸中充斥的压力。因此，例如压力传感器可以布置在所述汽缸中。然而这迫使对汽缸盖作出改进，用以准备从传感器穿过汽缸盖。还已知通过测量汽缸盖的变形测量汽缸中充斥的压力。该技术方案还必须适配发动机的汽缸盖，并且还具有非常难于标定的缺点。 

还已知例如在文献US-6,756,722中所示的将传感器安装在火花塞上。在该文献中提出的技术方案的缺点是传感器的尺寸和所提出的安装的复杂性。此外，在该文献中所记录的传感器在压力下工作。 

本发明的目的还在于改进这多种问题。因此本发明的目的在于提供一种装配有压力传感器的火花塞，该压力传感器能够测量相应的汽缸的内部中的压力，该传感器的安装具有减小的尺寸，并且优选地尽可能地简单。优选地，所述传感器还是一在拉力下工作的传感器。 

发明内容

为此，本发明提出火花塞，其包括： 

-中央电极， 

-携带有所述中央电极的绝缘芯体， 

-外部主体，在该外部主体的内部安装有所述绝缘芯体，并且所述外部主体具有嵌接区域，所述嵌接区域将所述外部主体嵌接在所述绝缘芯体上，以及 

-力传感器。 

根据本发明，所述力传感器在所述外部主体的周边处安装在一方面与所述外部主体的第一周边区域连接的支撑元件和另一方面所述外部主体的第二周边区域之间；所述外部主体的第二周边区域比起所述第一周边区域距离所述嵌接区域更远；并且所述支撑元件在所述力传感器上被施加预应力。 

以这种方式，根据火花塞的外部主体的变形测量对应于要求保护的火花塞的燃烧室中充斥的压力。绝缘芯体在嵌接区域处在外部主体上施加一应力，该应力与燃烧室中充斥的压力成比例(proportionnelle)。本发明的火花塞能够测量在该嵌接区域处施加的力。 

根据本发明的火花塞的一实施形式——能够方便地实现该火花塞，火花塞的外部主体在其第二周边区域处具有外部凸肩，所述力传感器的一表面抵靠该外部凸肩地安置。在该实施形式中，所述中间构件布置在所述外部凸肩和所述力传感器之间。 

为了获得在支撑元件和外部主体的第一周边区域之间的极好连接，有利地，所述支撑元件通过焊接达成与所述外部主体的所述第一周边区域连接。 

为了更好地测量嵌接区域处的应力，优选地，所述第一周边区域紧邻所述嵌接区域或与所述嵌接区域混合。 

可以使用不同类型的力传感器。所使用的所述力传感器是压电传感器。压电传感器还可以在这种应用中使用。 

一优选的实施变型还包括保护所述力传感器的金属外周边盖体。在中间构件设置在外部主体的外部凸肩和力传感器之间的情况下，所述周边盖体例如安装在所述中间构件和所述支撑元件之间。 

允许限制总体纵向尺寸——该纵向尺寸是由于能够测量压力的装置的存在而造成——的一实施变型规定所述支撑元件具有横截面为六边形的外表面。 

本发明还涉及一内燃机，其特征在于，所述内燃机包括至少一个诸如以上所述的火花塞。 

附图说明

本发明的详情和优点将从以下参考示意性附图的说明中更清楚地显现出来，其中： 

唯一的附图表示本发明的火花塞的纵剖面图。 

具体实施方式

从该图中看到通常构成火花塞的元件。该火花塞通常包括中央电极2、接地电极4、绝缘芯体6和有时也称为火花塞座的外部主体8。 

火花塞用于在内燃机的燃烧室中产生火花。该火花在两电极之间生成。中央电极2在绝缘芯体6的内部安装在绝缘芯体6的一端部。中央电极2通过杆10供给高压电流，杆10也安装在所述绝缘芯体6的内部并且穿过该绝缘芯体6，以便在其与中央电极2相对的端部开通。与中央电极2相对的杆10的端部携带有用于接收连接螺母(未示出)的螺纹12。 

通常由陶瓷制成的绝缘芯体6安装在外部主体8的内部。该外部主体8具有通常为管状圆柱体的形状。该外部主体8的一端——后面称为下端部——携带有接地电极4。该接地电极朝向中央电极2。