[实用新型]集成火花塞的压力传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种压力传感器，特别涉及一种集成火花塞的压力传感器。

背景技术

在发动机燃烧研究领域，燃烧室内压力测量，作为一种广泛采用的技术手段被用来诊断燃烧起始时间，燃烧相位，爆震情况，以及计算发动机指示压力，指示效率等，是实现精确燃烧控制不可或缺的参数。但是由于多种原因的限制，例如安装空间，成本等，这种技术手段还没有被广泛使用与量产发动机上。在科研发动机上，燃烧室内压力测量通常需要安装一个单独的压力传感器在发动机缸盖上。要求对发动机缸盖做出改动，加工出一个相对较大的孔来安装传感器，并要保证对发动机冷却液路和机油/燃油油路的隔离与密封。由于进排气阀门、喷油器、火花塞等已经占用了发动机缸盖上绝大部分空间。为额外安装一个压力传感器选择一个合适的位置经常是比较困难的。

另外，压力传感器安装在火花塞附近对于火花点燃式发动机燃烧研究是非常合理的。安装在这个位置的压力传感器可以准确地检测燃烧初期，特别是火花点燃时的燃烧特性。而这个初期燃烧通常决定着后期燃烧强度，是否爆震，和有害污染物的生成。但是，如果压力传感器是一个单独的个体，想把压力传感器安装在火花塞附近，同时又要尽量减少对燃烧室的影响，那将是很困难的。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是要提供一种在相对紧凑的空间内实现燃烧室内压力测量的集成火花塞的压力传感器。

为了解决以上的技术问题，本实用新型提供了一种集成火花塞的压力传感器，其包括：

一金属壳体，所述金属壳体使压力传感器安装在发动机上的密封，以及对内部非金属部件的支撑与密封，并提供火花点火线路与地极的连接；

一电绝缘内核，为多孔道的电绝缘内核，安装于金属壳体内，其中一个孔道安装火花塞组件，其余孔道安装压力传感器，所述孔道之间有壁面隔开，彼此气体密封和电绝缘；

一火花塞组件，烧结在电绝缘内核的一个孔道内；

至少一个压力传感器组件，安装于电绝缘内核的其余孔道内。

所述电绝缘内核具有一个孔道与高压燃烧室连通，该孔道中安装火花塞组件。

所述电绝缘内核孔道下部直径小于上部直径，在过渡段设有密封斜面。

所述火花塞组件分为三段，为上部电极，中部电原件，下部为高压电极，通过高温粘结剂，或使用绝缘填充料高温烧结在电绝缘内核的孔道中。

所述压力传感器组件包括：

必要的电子原件，用于把燃烧室内部压力信号转化成电信号，并适当放大和滤波；必要的机械部件，用于对电子原件提供支撑，传递燃烧室内压力到压力测量原件；密封燃烧室内高压气体的部件，及

引导热量在传感器组件内部流动的部件。

所述多孔道电绝缘内核的不同孔道中安装不同工作原理和不同测量范围的压力传感器组件。

所述压力传感器组件的实现形式包括压力测量杆、压敏传感器、固定安装筒和信号线，压力测量杆的后端部装有压敏传感器，固定安装筒把压敏传感器和压力测量杆固定在所述电绝缘内核的一孔道内密，信号线从固定安装筒中引出。

所述压敏传感器位于压力传感器组件的中部位置。

所述固定安装筒为中空的金属管，与金属壳体焊接。

所述压力测量杆为一柱状圆体，测量杆的上端部有密封斜面，下部与电绝缘内核端部持平。

所述压力传感器组件的实现形式包括压电传感器、信号放大和处理原件、中空套管、上部大管和信号线，压电传感器焊接在中空套管的最下端部，中空套管内的导线将压电晶体产生的电信号传递到中部的信号放大和处理原件，中空套管被上部套管压在电绝缘内核中，上部套管粘结在电绝缘内核中，信号线从上部套管中引出。

本实用新型的优越功效在于：

1）多孔道电绝缘内核的应用使得在不改变传统火花塞外部尺寸和功能的前提下，提供一个或一个以上的连通发动机燃烧室高压环境和外部大气的孔道，孔道中安装二个或二个以上压力传感器测量不同范围的压力，然后得到组合的测量数据；

2）在相对紧凑的空间内可以实现燃烧室内压力测量，同时又不影响火花塞的功能；

3）同时使用多于一个的压力传感器组件，这些压力传感器组件可以同时测量不同范围的压力，大大提高了在不同范围内压力测量的精度；相对窄范围的压力传感器比宽范围的压力传感器在成本上有一定的优势；