CN100383437C - 在多金属板气缸盖衬垫中的传感器及其导线连接结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及多板气缸盖衬垫结构(10)，它包括至少两个具有肋状物(16，18)的下面的和上面的板(12，14)、底板(44)和中间板(48)，所述中间板包括紧靠着气缸孔(20)边缘设置的传感器(30)以及用于传送来自所述传感器的数据的导线(36)。本发明的特征在于，在所述底板与所述中间板之间提供曲折通道，供所述导线(36)沿着所述曲折通道通过。

Description

在多金属板气缸盖衬垫中的传感器及其导线连接结构
技术领域
本发明涉及在多金属板气缸盖衬垫(垫片)中的传感器及其导线连接结构。
背景技术
具有内部燃烧膨胀冲程的发动机变得越来越挑剔，并且在构成其的零部件制造中以及在其操作中越来越受到控制。
并且，燃烧对于改善所述发动机的效率和性能和控制污染都是重要的方面。
人们要准确地确定碳氢燃料和助燃剂的用量、引入的时刻、地点和燃烧膨胀冲程之前以及之后的循环，限制死区，准确地控制衬垫的高度并且特别控制燃烧膨胀冲程。
所述碳氢燃料已经被改善。
所述参数的数目取决于发动机的操作条件，例如外部空气的温度、引入燃烧室之前的混合气的温度、发动机的温度、排气的温度，并且发动机负载的全部参数依据于车辆的负载以及驾驶类型。
大量的传感器被提供用于测量所述参数，并且通过独立的光纤或导线将所述参数传送至采集和控制中心。
所述传感器是已知的类型，并且被安排在发动机的不同部位，例如从外部插入至不同流体回路上和发动机气缸体以及气缸盖的凹座中。
然而，没有提供最重要的参数，例如燃烧室中的温度和压力，并且没有提供任何有关相对于发动机气缸体的气缸盖的振动、气缸盖衬垫随时间经过而发生的紧固或疲劳及其弹性常量变化的指示。
但是如果希望保证改善的及更准确的驾驶，正好在此部位进行所有参数的精确的测量。这将会优化燃烧循环的效率以及通过限定排出的未完全燃烧物质的体积来减少污染。然而，问题是在具有燃烧膨胀冲程的发动机的每个燃烧室邻近的地方放置一个或多个传感器，即直接接触保持完好关闭的所述室的内部体积，每个传感器应该不引起机械参数的变动并且特别不需要厚度余量(过量厚度)。
解决这种需要的一个另人感兴趣的可用的设置位置是位于气缸盖衬垫中。相对于燃烧室而言，由于其位置，所述气缸盖衬垫是理想的界面部件。
此外，气缸盖衬垫的修改和传感器的适配不是简单的事情，但是在发动机气缸体的情况下是可实现的，困难在于接下来的通道的密封性的实现。
事实上，这是最重要的问题，因为一旦传感器被安置好，应该能够通过光纤或导线将其连接于采集和控制中心。
发明内容
根据本发明的结构安排，使用气缸盖衬垫作为安置至少一个传感器的地方，而不管所测量的物理参数是什么，并且提供用于光纤或导线通道的解决方案。
对于下面的描述，导线被用于无区别地表示基于铜制电线的导体、一根或多根光纤或柔软的平板印刷导体。所述铜制电线及所述光纤被置于热和电绝缘的护套中。
事实上，必须能够引领所述导线穿过气缸盖衬垫，从燃烧室直至气缸盖衬垫的周边，使得所述导线与采集和控制中心相连。
为了不损坏所述导线，其上不应该被施加使气缸盖衬垫拧紧的压力，并且所述导线不干扰所述衬垫的首要用途：在气缸盖和发动机气缸体之间密封。
在已知的专利申请中，其解决方案是不令人满意的。
在日本专利申请JP-91958814中，所使用的气缸盖衬垫为多板(多片)衬垫。提供了被安置到最近的气缸孔边缘的传感器。其导线被置于设在衬垫的第一板厚度中的凹槽中。可压紧的、与第二层连成一体的材料被叠置在所述凹槽上面，以在凹槽中固定所述导线。
在美国专利US-5659132中，知道一种传感器系统，该传感器系统利用气缸盖衬垫来允许连接导线通过，可以随着在发动机气缸体外部测量的信号输出测量燃烧室中的参数。
所使用的装置包括直径大于被放置的导线的硬导管，周围空的空间被绝缘材料填满。
这样的安装令人满意但是需要制造用于形成适于接收每个导管的凹槽的部件。
这样需要很大的费用并且与工业化大批制造不相匹配。
现在根据优选的实施例及其变化，详细描述根据本发明的结构。
附图说明
参照附图进行说明，在附图中：
-图1为具有传感器和重叠层的多板气缸盖衬垫部分的透视图，
-图2为构成图1的具有传感器的多板气缸盖衬垫部分的构件的分解图，
-图3为图1所示的具有传感器的多板气缸盖衬垫部分的剖视图，
-图4为具有传感器和重叠层的多板气缸盖衬垫部分的实施例的变型的透视图，
-图5为图4的衬垫部分的不同构件的分解图，
-图6为图4和5衬垫部分的剖视图。
具体实施方式
图1中示出了多板气缸盖衬垫部分10。所述板包括下面的和上面的两个板12和14，在所述情况下，每个板都配备有肋状物(肋条)16和18。在气缸孔20的侧面，提供了位于周边的并被置于下面的和上面的两个板之间的止动器(挡座)22。
所述止动器以来自铸造厂或机械加工的单个部件24来实现。
所述止动器22配备有凹座28。所述凹座通过各种方式得到，例如通过铸造、冲制、机械加工、冲压。
总高度为厚度E。
传感器30被置于所述凹座中，所述凹座置于或连结于下面的板。所述凹座28在气缸孔20的一侧32有利地是向气缸孔敞开的，所述气缸孔通往燃烧室。
因此，所述传感器可以直接接触所述燃烧室中的环境，这允许根据传感器性质来测量不同的参数。
所述凹座28在敞开的一侧32的对面还包括导线36的通道34。所述导线36被连接于传感器30。该导线包括在扁护套(封皮)38中的可能有的延长段，例如该扁护套被模制为具有双曲折通道(chicane)截面。所述截面具有由敞开的分支40和平底42构成的U形。
例如所描述的最小构形的气缸盖衬垫还包括底板44，其被连结于所述止动器，所述止动器在所述第一实施例中是浮动安装的。
所述底板包括一开孔(窗口)46，所述开孔正对(面对)着传感器30的导线36并且与所述凹座28排齐。
所述开孔的大小适于接收分支40和底42的双曲折通道。底板的厚度e1大于包括护套38在内的导线36的厚度。
在所述底板44上被放置了中间板48。所述中间板包括桥接部50和位于所述桥接部两边的两个敞开的开口52，54。
所述两个开口是被定位用于接收从上面来的传感器的导线36和尤其是其护套38。
所述桥接部被安排定位在平底42上，使两个分支40通过。
中间板的厚度e2大于包括护套38在内的导线36的厚度。
底板的厚度e1和中间板的厚度e2的总和小于止动器的厚度E。
应当指出，图3中以剖视图说明的根据本发明的特别安排，下面的板12的肋状物16支撑底板44并且封闭了开孔46，并且上面的板14的肋状物18支撑桥接部50。
通过所述安排，导线36及其可能的护套38在双曲折通道中通过，导致构成气缸盖衬垫的不同部件的几何形状。
在涉及到本发明的区域中，所述安排不影响密封性，因为对于衬垫的剩余表面实施通常的规则以及相关的行为。
事实上，所述止动器恢复在发动机气缸体BM和气缸盖CU之间拧紧的应力。所述下面的板12和上面的板14保证正对着在传感器区域中的止动器的密封性。优选地给在凹座28中的传感器30放置填充物质，一方面用于固定，另一方面用做最有效地保证密封的第一屏障。
关于密封的第二屏障也是正对着肋状物实现的。因此下面的板12的肋状物16对底板44施加压力，并且肋状物18对上面的板14施加压力。
应当指出，所述导线没有被压紧。
为了填满围绕导线的空余体积并且为了保证维护所述导线，可以放入优选地为适于抵抗温度的弹性体的聚合体(聚合物)。
在图4，5和6中，说明了实施例的变化，其中相同的并且具有同样功能的构件具有增加了100的同样的标号。
在所述实施例中，底板144集成了止动器122而变厚，即成为一个整体。
所述底板包括与开孔46大致相同的开孔146，具有护套138的导线136支靠在所述开孔上的线段被倾斜。
中间板154是薄板，以使总体厚度小于对着的止动器的厚度，如同先前一样。其厚度与导线136的厚度大致相同。
正对着双曲折通道，正对着平底142，所述板在凸出部分包括桥接部150，所述桥接部具有与所述底板的开孔146基本吻合的外形。
所述装配与前面的相同，使肋状物116和118的外形适配，使得所施加的压力正好在下面的和上面的两个板上。
在所述安排中，如同图4特别所示，利用这样的装配组合，所述导线连同曲折通道没有任何被压碎的危险，也包括没有任何构件支撑的时候。
密封性得到保证，并且衬垫因而可以作为其第一功能填塞于发动机气缸体和气缸盖之间。
应当指出，所述板的工业制造是容易的。图中示意说明的产品应该由本领域的技术人员装配，使得在冲压完整的板时直接实现补充的裁切，因而根据本发明的结构不造成任何附加的操作。
同样应当指出，由于从覆盖所述导线厚度的所述气缸盖衬垫中露出的导线将传感器信息传送至处理和采集中心，本发明的目的被达到。所述导线不会被施加可导致损坏的压紧(压缩)。
在所述导线为光纤的情况下，对面的曲折通道的弯曲度(曲率半径)符合所允许的弯曲度，而不干扰其传播的信息。凹座和不同的开孔的边缘根据需要可以是倾斜的或辐射状的。

Claims (11)

1.多板气缸盖衬垫(10)，该衬垫包括至少两个具有肋状物(16，18；116，118)的下面和上面的板(12，14；112，114)，一底板(44，144)和一中间板(48，148)，该中间板包括紧靠着气缸孔(20，120)边缘设置的传感器(30，130)以及用于传送来自所述传感器的信息的导线(36，136)，其特征在于，在底板和中间板之间设有曲折通道(46，52，54；146，152，154)，用以使所述导线(36，136)沿着所述曲折通道通过。
2.根据权利要求1的多板气缸盖衬垫(10)，其特征在于，所述底板(44，144)包括正对着传感器(30，130)的导线(36，136)的开孔(46，146)，并且所述中间板(48，148)包括桥接部(50，150)和位于所述桥接部的两边的两个敞开的开口(52，54；152，154)。
3.根据权利要求2的多板气缸盖衬垫(10)，其特征在于，所述桥接部(50，150)被安排成定位于通过所述曲折通道的所述导线的上面，所述曲折通道具有平底(42，142)和在该平底两侧与之相连的两个分支(40，140)。
4.根据权利要求3的多板气缸盖衬垫(10)，其特征在于，所述中间板(48)的厚度大于所述导线的厚度，并且所述桥接部(50)是在所述中间板(48)的平面中。
5.根据权利要求3的多板气缸盖衬垫(10)，其特征在于，所述中间板(148)的厚度等于所述导线的厚度，并且所述桥接部(150)在所述底板(144)的开孔(146)中形成凸起。
6.根据上述权利要求之一的多板气缸盖衬垫(10)，其特征在于包括止动器(22，122)，该止动器位于具有肋状物的板(12，14；122，144)之间并且直对着底板(44，144)和中间板(48，148)，所述止动器的高度E大于底板的高度e1和中间板的高度e2之和。
7.根据权利要求6的多板气缸盖衬垫(10)，其特征在于，所述止动器(22，122)包括用于容纳传感器(30，130)的凹座(28，128)，该凹座在侧面(32，132)朝向气缸孔(20，120)敞开并且包括通道(34，134)。
8.根据权利要求7的多板气缸盖衬垫(10)，其特征在于，在所述凹座(28，128)中的所述传感器周围的空余的空间被填满。
9.根据权利要求6的多板气缸盖衬垫(10)，其特征在于，所述止动器(22，122)相对于所述下面和上面的板是浮动安装的。
10.根据权利要求7的多板气缸盖衬垫(10)，其特征在于，所述止动器(22，122)相对于所述下面和上面的板是浮动安装的。
11.根据权利要求8的多板气缸盖衬垫(10)，其特征在于，所述止动器(22，122)相对于所述下面和上面的板是浮动安装的。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4874802A (en) * 1988-06-16 1989-10-17 Mobay Corporation Polycarbonate compositions resistant to gamma radiation
JP2005090722A (ja) * 2003-09-19 2005-04-07 Uchiyama Mfg Corp 多機能ガスケット
CN102459967A (zh) * 2009-06-01 2012-05-16 费德罗-莫格尔公司 压缩传感器垫圈组件及构造方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4364226A (en) * 1979-09-14 1982-12-21 Thomson-Csf Device for inserting a sensor into the exhaust conduits of an internal combustion engine and a fuel-control system using such a device
US5195365A (en) * 1990-08-24 1993-03-23 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Device for detecting combustion pressure of an internal combustion engine
JPH09195814A (ja) * 1996-01-18 1997-07-29 Nippon Reinz Co Ltd センサ付シリンダヘッドガスケット
US5659132A (en) * 1995-03-07 1997-08-19 Fel-Pro Incorporated Gasket enclosed sensor system
JPH1194676A (ja) * 1997-09-17 1999-04-09 Hitachi Ltd 筒内圧センサ
CN1267823A (zh) * 1999-03-19 2000-09-27 中国船舶工业总公司第七研究院第七一一研究所 气体发动机气缸不正常燃烧现象的检测方法及报警装置
CN2485639Y (zh) * 2000-07-28 2002-04-10 武汉理工大学 发动机气缸套内壁温度测量传感器

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002276809A (ja) * 2001-03-15 2002-09-25 Taiho Kogyo Co Ltd シリンダヘッドガスケット
US6701775B1 (en) * 2002-02-15 2004-03-09 Dana Corporation Pressure sensor apparatus for measuring pressures including knock conditions in engine cylinders
CA2476095A1 (en) * 2002-02-15 2003-08-28 Dana Corporation Multiple-layer cylinder head gasket with integral pressure sensor apparatus for measuring pressures within engine cylinders
CA2476375A1 (en) * 2002-02-15 2003-08-28 Frank W. Popielas Apparatus for measuring pressures in engine cylinders
US6739183B1 (en) * 2002-02-15 2004-05-25 Dana Corporation Multiple-layer cylinder head gasket with integral pressure sensor apparatus for measuring pressures within engine cylinders

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4364226A (en) * 1979-09-14 1982-12-21 Thomson-Csf Device for inserting a sensor into the exhaust conduits of an internal combustion engine and a fuel-control system using such a device
US5195365A (en) * 1990-08-24 1993-03-23 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Device for detecting combustion pressure of an internal combustion engine
US5659132A (en) * 1995-03-07 1997-08-19 Fel-Pro Incorporated Gasket enclosed sensor system
JPH09195814A (ja) * 1996-01-18 1997-07-29 Nippon Reinz Co Ltd センサ付シリンダヘッドガスケット
JPH1194676A (ja) * 1997-09-17 1999-04-09 Hitachi Ltd 筒内圧センサ
CN1267823A (zh) * 1999-03-19 2000-09-27 中国船舶工业总公司第七研究院第七一一研究所 气体发动机气缸不正常燃烧现象的检测方法及报警装置
CN2485639Y (zh) * 2000-07-28 2002-04-10 武汉理工大学 发动机气缸套内壁温度测量传感器

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Publication number Publication date
ATE313745T1 (de) 2006-01-15
JP4178147B2 (ja) 2008-11-12
DE60302899T2 (de) 2006-08-03
US20060055117A1 (en) 2006-03-16
FR2841938B1 (fr) 2004-08-27
AU2003252533A1 (en) 2004-01-23
WO2004005772A1 (fr) 2004-01-15
EP1520128B1 (fr) 2005-12-21
JP2006507438A (ja) 2006-03-02
CN1666047A (zh) 2005-09-07
FR2841938A1 (fr) 2004-01-09
EP1520128A1 (fr) 2005-04-06
DE60302899D1 (de) 2006-01-26

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