集成火花塞的壓力傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種壓力傳感器，特別涉及一種集成火花塞的壓力傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]在發(fā)動機燃燒研究領(lǐng)域，燃燒室內(nèi)壓力測量，作為一種廣泛采用的技術(shù)手段被用來診斷燃燒起始時間，燃燒相位，爆震情況，以及計算發(fā)動機指示壓力，指示效率等，是實現(xiàn)精確燃燒控制不可或缺的參數(shù)。但是由于多種原因的限制，例如安裝空間，成本等，這種技術(shù)手段還沒有被廣泛使用與量產(chǎn)發(fā)動機上。在科研發(fā)動機上，燃燒室內(nèi)壓力測量通常需要安裝一個單獨的壓力傳感器在發(fā)動機缸蓋上。要求對發(fā)動機缸蓋做出改動，加工出一個相對較大的孔來安裝傳感器，并要保證對發(fā)動機冷卻液路和機油/燃油油路的隔離與密封。由于進排氣閥門、噴油器、火花塞等已經(jīng)占用了發(fā)動機缸蓋上絕大部分空間。為額外安裝一個壓力傳感器選擇一個合適的位置經(jīng)常是比較困難的。
[0003]另外，壓力傳感器安裝在火花塞附近對于火花點燃式發(fā)動機燃燒研究是非常合理的。安裝在這個位置的壓力傳感器可以準確地檢測燃燒初期，特別是火花點燃時的燃燒特性。而這個初期燃燒通常決定著后期燃燒強度，是否爆震，和有害污染物的生成。但是，如果壓力傳感器是一個單獨的個體，想把壓力傳感器安裝在火花塞附近，同時又要盡量減少對燃燒室的影響，那將是很困難的。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是要提供一種在相對緊湊的空間內(nèi)實現(xiàn)燃燒室內(nèi)壓力測量的集成火花塞的壓力傳感器。
[0005]為了解決以上的技術(shù)問題，本實用新型提供了一種集成火花塞的壓力傳感器，其包括:
[0006]—金屬殼體，所述金屬殼體使壓力傳感器安裝在發(fā)動機上的密封，以及對內(nèi)部非金屬部件的支撐與密封，并提供火花點火線路與地極的連接；
[0007]—電絕緣內(nèi)核，為多孔道的電絕緣內(nèi)核，安裝于金屬殼體內(nèi)，其中一個孔道安裝火花塞組件，其余孔道安裝壓力傳感器，所述孔道之間有壁面隔開，彼此氣體密封和電絕緣；
[0008]—火花塞組件，燒結(jié)在電絕緣內(nèi)核的一個孔道內(nèi)；
[0009]至少一個壓力傳感器組件，安裝于電絕緣內(nèi)核的其余孔道內(nèi)。
[0010]所述電絕緣內(nèi)核具有一個孔道與高壓燃燒室連通，該孔道中安裝火花塞組件。
[0011]所述電絕緣內(nèi)核孔道下部直徑小于上部直徑，在過渡段設(shè)有密封斜面。
[0012]所述火花塞組件分為三段，為上部電極，中部電原件，下部為高壓電極，通過高溫粘結(jié)劑，或使用絕緣填充料高溫燒結(jié)在電絕緣內(nèi)核的孔道中。
[0013]所述壓力傳感器組件包括:
[0014]必要的電子原件，用于把燃燒室內(nèi)部壓力信號轉(zhuǎn)化成電信號，并適當放大和濾波；必要的機械部件，用于對電子原件提供支撐，傳遞燃燒室內(nèi)壓力到壓力測量原件;密封燃燒室內(nèi)高壓氣體的部件，及
[0015]引導熱量在傳感器組件內(nèi)部流動的部件。
[0016]所述多孔道電絕緣內(nèi)核的不同孔道中安裝不同工作原理和不同測量范圍的壓力傳感器組件。
[0017]所述壓力傳感器組件的實現(xiàn)形式包括壓力測量桿、壓敏傳感器、固定安裝筒和信號線，壓力測量桿的后端部裝有壓敏傳感器，固定安裝筒把壓敏傳感器和壓力測量桿固定在所述電絕緣內(nèi)核的一孔道內(nèi)密，信號線從固定安裝筒中引出。
[0018]所述壓敏傳感器位于壓力傳感器組件的中部位置。
[0019]所述固定安裝筒為中空的金屬管，與金屬殼體焊接。
[0020]所述壓力測量桿為一柱狀圓體，測量桿的上端部有密封斜面，下部與電絕緣內(nèi)核?而部持平。
[0021]所述壓力傳感器組件的實現(xiàn)形式包括壓電傳感器、信號放大和處理原件、中空套管、上部大管和信號線，壓電傳感器焊接在中空套管的最下端部，中空套管內(nèi)的導線將壓電晶體產(chǎn)生的電信號傳遞到中部的信號放大和處理原件，中空套管被上部套管壓在電絕緣內(nèi)核中，上部套管粘結(jié)在電絕緣內(nèi)核中，信號線從上部套管中引出。
[0022]本實用新型的優(yōu)越功效在于:
[0023]I)多孔道電絕緣內(nèi)核的應(yīng)用使得在不改變傳統(tǒng)火花塞外部尺寸和功能的前提下，提供一個或一個以上的連通發(fā)動機燃燒室高壓環(huán)境和外部大氣的孔道，孔道中安裝二個或二個以上壓力傳感器測量不同范圍的壓力，然后得到組合的測量數(shù)據(jù)；
[0024]2)在相對緊湊的空間內(nèi)可以實現(xiàn)燃燒室內(nèi)壓力測量，同時又不影響火花塞的功會K;
[0025]3)同時使用多于一個的壓力傳感器組件，這些壓力傳感器組件可以同時測量不同范圍的壓力，大大提高了在不同范圍內(nèi)壓力測量的精度;相對窄范圍的壓力傳感器比寬范圍的壓力傳感器在成本上有一定的優(yōu)勢；
[0026]4)在不同的孔道中安裝不同工作原理的壓力傳感器組件，有的壓力傳感器組件對于溫度變化比較敏感，有的壓力傳感器組件對于壓力波動比較敏感，可以綜合不同壓力傳感器組件的優(yōu)勢，減少環(huán)境變化對于壓力測量的影響，最大限度降低壓力測量誤差，提高壓力測量的精度。
【附圖說明】
[0027]構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0028]圖1為本實用新型實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖2為本實用新型實施例一的上端面示意圖；
[0030]圖3為本實用新型實施例一的下端面示意圖；
[0031 ]圖4為本實用新型實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖5為本實用新型實施例三的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖中標號說明:
[0034]I一火花電極大孔；2—絕緣填充料；
[0035]3—火花塞組件；
[0036]301—上部電極；302—中部電原件；
[0037]303—高壓電極；
[0038]4 —電絕緣內(nèi)核；5—地極；
[0039]6 一彳目號線小孔；7—彳目號線；
[0040]8—固定安裝筒；9 一金屬殼體；
[0041]10—壓敏傳感器；11一壓力測量桿；
[0042]12—上部套管；13—信號放大和處理原件；
[0043]H—中空套管；15—壓電傳感器；
[0044]16—壓力傳感器A;17—壓力傳感器B。
【具體實施方式】
[0045]以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0046]下面結(jié)合附圖詳細說明本實用新型的實施例。
[0047]圖1示出了本實用新型實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2示出了本實用新型實施例一的上端面示意圖，圖3示出了本實用新型實施例一的下端面示意圖。如圖1、圖2和圖3所示，本實用新型提供了一種集成火花塞的壓力傳感器，其包括:
[0048]—金屬殼體9，所述金屬殼體使壓力傳感器安裝在發(fā)動機上的密封，以及對內(nèi)部非金屬部件的支撐與密封，并提供火花點火線路與地極5的連接;金屬殼體9具有標準火花塞安裝螺紋，并帶有勾狀地極與發(fā)動機機體之間電導通。
[0049]—電絕緣內(nèi)核4，為多孔道的電絕緣內(nèi)核，安裝于金屬殼體9內(nèi)，其中一個孔道安裝火花塞組件3，其余孔道安裝壓力傳感器，所述孔道之間有壁面隔開，彼此氣體密封和電絕緣;外部設(shè)有臺階和密封斜面用于安裝在金屬殼體9中，實現(xiàn)固定和密封。
[0050]—火花塞組件3，燒結(jié)在電絕緣內(nèi)核4的一個孔道內(nèi).
[0051]至少一個壓力傳感器組件，安裝于電絕緣內(nèi)核4的其余孔道內(nèi)。
[0052]所述電絕緣內(nèi)核4具有一個孔道與高壓燃燒室連通，該孔道中安裝火花塞組件3。所述電絕緣內(nèi)核4的一種制造材料是陶瓷。所述電絕緣內(nèi)核4要具有一定的機械強度，可以在發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中保持不被損壞。
[0053]所述電絕緣內(nèi)核4孔道下部直徑小于上部直徑，在過渡段設(shè)有密封斜面。
[0054]所述火花塞組件3用于把燃燒室外部高壓電信號傳遞到燃燒室內(nèi)部，在合適的條件下，與所述金屬殼體9形成回路，產(chǎn)生電火花，點燃周圍