[发明专利]带有整体燃烧式传感器的火花塞和带有该火花塞的发动机部件

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年1月29日提交的第61/148,121号美国临时申请的权益，其全部内容通过引用并入此处。

技术领域

本发明涉及点火装置，尤其涉及具有整体燃烧式传感器的火花塞。

背景技术

众所周知，将传感器纳于火花塞装置中可用于在发动机使用时检测汽缸腔内的燃烧压力。通过检测燃烧压力的大小，可以确定发动机是否按照预期工作，或者是否需要维护。可惜的是，由于除了燃烧气体压力以外，还有各种不必要的施加于传感器的影响，因此，目前整体式传感器火花塞技术在提供燃烧压力的准确测量方面的能力有限。这些施加于整体式传感器的不必要的压力一般出现在安装过程中和/或在发动机工作时。因此，传感器获得的压力测量值可能无法真实和准确地反映燃烧压力。

如图1所示，已知的火花塞装置1具有用于检测汽缸腔内燃烧压力的整体式传感器2。装置1具有固定在金属外壳4内的陶瓷绝缘体3。绝缘体3固定在外壳4的翻折部5和内部垫圈6之间的压缩作用下。施加在绝缘体3上的压缩作用用于在工作条件下提供在垫圈6处的可靠密封。传感器2维持在外壳4的外部凸缘7和六角形配件8之间的压缩作用下。工作中，施加在绝缘体3的中心鼻部9上的燃烧压力推动绝缘体3轴向向上地远离汽缸腔，其中一些压力转移通过外壳翻折部5进入外壳4，进而又用于拉伸外壳4的可变形上区域10。当可变形上区域10被拉伸时，施加在传感器2上的压缩力减小，这被看作是与汽缸腔内的燃烧压力直接相关。然而，在将火花塞装置1安装进汽缸本体的过程中，拉伸力产生在外壳4的外螺纹区域11和外部凸缘7的底部密封表面上的垫圈密封面12之间。由于拧紧扭矩公差以及在正常使用过程中由于诸如温度波动或汽缸盖不可控的变形，不同装置的拉伸力的大小各不相同。拉伸力无论大小都会以无法控制和未知的方式造成用于压缩翻折部5和垫圈6之间的绝缘体3的压力减小。如此一来，在燃烧过程中施加在可变形上区域10上的张力减小，从而以未知和无法控制的方式直接影响施加在传感器2上的“组装时的”预紧力。因此，在燃烧过程中，传感器2显示的压力大小可能无法准确地反映汽缸腔内的燃烧压力。

发明内容

火花塞装置包括具有上肩部和下肩部的一般环形陶瓷绝缘体以及具有外表面和由内表面界定的中央腔体的金属环形外壳。外壳的内表面具有径向向内延伸以轴向面对绝缘体的下肩部的凸缘。外壳具有近端和与之相对的紧固端。紧固端具有外螺纹区域和从螺纹区域径向向外延伸并邻近凸缘的环形密封座。进一步地，外壳具有径向延伸在密封座和近端之间的环形肩部。近端具有向着腔体径向向内延伸的环形翻折部，以轴向面对绝缘体的上肩部，并抑制绝缘体相对于外壳的轴向运动。进一步地，传感器组件纳在外壳的肩部和翻折部之间的外壳附近。传感器组件用于根据绝缘体和外壳之间的相对轴向运动来发送信号。

根据本发明另一方面，提供了内燃机部件。部件包括具有上表面和下表面并带有延伸在上、下表面之间的开口的汽缸盖。开口具有邻近下表面的直径缩小部分和邻近上表面的直径扩大部分，并带有延伸在直径缩小部分和直径扩大部分之间的密封座。进一步地，部件包括紧固在开口内的火花塞装置。火花塞装置包括具有上肩部和下肩部的一般环形陶瓷绝缘体以及具有延伸在近端和相对的紧固端之间的外表面并带有由内表面界定的中央腔体的金属环形外壳。内表面具有轴向面对绝缘体的下肩部的径向延伸的凸缘。紧固端具有用于与汽缸盖的直径缩小部分螺纹连接的外螺纹区域，并带有邻近螺纹区域延伸并轴向面对汽缸盖的密封座的环形密封座。环形肩部在密封座和近端之间径向延伸。近端具有轴向面对绝缘体的上肩部的环形翻折部。传感器组件纳在肩部和翻折部之间的外壳附近。传感器组件用于根据绝缘体和外壳之间的相对轴向运动来发送信号。

附图说明

结合下列目前优选实施例和最佳实施方式的具体描述、所附权利要求以及附图进行考虑，本发明的上述及其他方面、特征和优点将会更加容易理解，其中：

图1是根据现有技术构造的火花塞的剖视图；

图2是根据本发明的一个方面构造的火花塞的局部剖视图；

图3是根据本发明的另一方面构造的火花塞的局部剖视图；以及

图4是根据本发明的又另一方面构造的火花塞的局部剖视图。

具体实施方式