[发明专利]用于内燃机的压力传感器的气穴化抗共振和抗烟灰端部件

说明书

本发明涉及用于内燃机的压力传感器（5），其包括：本体（7），该本体包括压力测量装置和用于附接到所述发动机的气缸头的装置；和端部件（6），该端部件（6）大致在所述本体的轴向延续中延伸，并且包括延长部分（7）和位于所述延长部分的末端部分上的大致半球形的凸状部（8）。

技术领域

本发明涉及集成在内燃机发动机缸体的燃烧室中的压力传感器领域。本发明更尤其涉及设置有旨在装备机动车辆发动机缸体的端部件的传感器。

背景技术

机动车辆的燃烧型发动机包括形成在气缸之间的至少一个燃烧室、在气缸中滑动的活塞和面对活塞的气缸头。这样的气缸头具有至少一个阀和至少一个用于汽油发动机的火花塞或用于柴油发动机的预热塞。这样的发动机气缸头可还设置有压力传感器，以用于知道在每个气缸内部的压力值，以便更好地控制发动机内的燃烧进程。该信息被用于更准确地调节燃料在每个气缸中的喷射。发动机的燃料消耗可因此被优化并且污染排放物得以减少。

申请WO2010/26316描述了在柴油发动机、汽油发动机等的背景内被集成至气缸头的该类型压力传感器，并且所述传感器可以被全部或部分地集成至预热塞、喷射器等。

为了在气缸头中插入压力传感器并使该压力传感器接达燃烧室而向气缸头中钻出凹槽也是已知的。因此，压力传感器通过小管状腔体与燃烧室相通。这样的管状腔体有助于振荡的简谐声波的形成。此类波由于压力波在管中的传播而形成并且干扰传感器对于实际压力的读数。事实上，波在管中传播并且通过撞击在传感器的测量元件上而被反射，这导致气穴现象。然后，这些声波通过它们在上述测量元件上的撞击而叠加在燃烧的实际压力上，这产生了测量的噪声。

此外，发动机燃烧的化学反应产生各种通常被称作“烟灰”的残余物。该烟灰由燃烧的湍流传播并且能在室的所有金属表面沉积，从而导致发动机的焦化。因此，烟灰也沉积在测量传感器上，并且尤其沉积在定位成面对燃烧室的传感器的那部分上。该沉积物促进硬皮的形成，该硬皮改变或干扰传感器的测量性能。尤其地，此类硬皮（因为其是刚性的）改变了传感器的测量灵敏度，因为传感器的敏感元件因此将较少地暴露到由硬皮保持的压力作用。

而且，测量传感器上黑色硬皮的存在改变了在传感器的端部件上的燃烧温度的作用，这导致在传感器上的热干扰并且引起变形、应力、应变等。传感器因此变得对在燃烧周期期间的热冲击和压力变化更敏感，这久而久之会影响传感器的读数准确度和使用寿命。

因此需要避免在压力测量传感器上的烟灰沉积和/或干扰声波的传播。

发明内容

本发明目的在于解决现有技术的缺点并且相应地涉及用于内燃机的压力传感器，所述传感器包括：

• 包含压力测量装置的本体，该压力测量装置包括膜和牢固至所述发动机的气缸头的装置；和

• 大致在所述本体的轴向延续中延伸的端部件，其特征在于端部件包括延长部分和位于所述延长部分的末端部分上的大致半球形的凸状部。

延长部分和将其延长的末端部分被连接至端部件的基部，使得它们至少部分地避免发动机气缸的管状腔体的端口与压力测量装置的直接相通。因此，沉积物和干扰波被大大减少。

根据本发明的压力传感器的所述端部件的所述延长部分有利地包括截头圆锥形形状的部分。

旨在穿入燃烧室中的传感器的端部的此类截头圆锥形形状在端部件的延长部分上形成斜面中断处。端部件上此类斜面中断处导致气缸头的管状腔体与端部件之间的剩余空间的几何形状的中断，其因此是形状不规则的。发明者证明了这使得可以避免气穴现象并且最终确保燃烧室中的压力的可靠读数。