CN109113890B - 内燃发动机 - Google Patents
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Abstract
一种内燃发动机,具有气缸盖,具有至少一个气缸,其中在每种情况下用于增压空气或增压空气‑燃料混合物的至少一个入口侧气体交换阀、在每种情况下用于排气的至少一个排放侧气体交换阀和在每种情况下用于测量在相应气缸的燃烧室内的燃烧室侧压力的压力传感器均被接收在每个气缸的气缸盖中,其中接收相应压力传感器的气缸盖的凹部和被接收在相应凹部内的压力传感器的传感器壳体或传感器适配器在面向彼此且邻接相应气缸的燃烧室的区段上各自均呈圆锥轮廓,并且其中传感器壳体或传感器适配器的相应圆锥轮廓区段的圆锥角大于面向其的接收压力传感器的气缸盖的相应凹部的圆锥轮廓区段的圆锥角。
Description
技术领域
本发明涉及内燃发动机。
背景技术
从实践已知的内燃发动机通常包括多个气缸。对于内燃发动机的每个气缸,在每种情况下,在内燃发动机的气缸盖内接收用于增压空气的至少一个入口侧气体交换阀和用于排气的至少一个排放侧气体交换阀。在燃气发动机或双燃料发动机中,入口侧气体交换阀用于将气体-空气混合物引入到相应气缸的燃烧室内。
此外从实践已知,内燃发动机的气缸盖针对每个气缸接收一个压力传感器,以便检测在相应气缸的燃烧室内的燃烧室侧压力。在此已知,将压力传感器设置在气缸盖的对应凹部内,其中压力传感器经由被形成在该压力传感器的传感器壳体上的外部螺纹与气缸盖的凹部内的对应内部螺纹拧在一起。通过在气缸盖的用于接收相应压力传感器的凹部内提供这种内部螺纹是精密且昂贵的。
发明内容
由此出发,本发明基于如下目标:产生新型的内燃发动机,其中压力传感器被最佳地集成在气缸盖内。该目标通过根据基本方案的内燃发动机来解决。
根据本发明,气缸盖的接收相应压力传感器的凹部和被接收在相应凹部内的压力传感器的传感器壳体或传感器适配器在面向彼此且沿着相应气缸的燃烧室延伸的区段上各自均是圆锥形轮廓,其中传感器壳体或传感器适配器的圆锥轮廓区段的圆锥角小于接收压力传感器的气缸盖的凹部的圆锥轮廓区段的圆锥角。根据本发明,通过形成接收压力传感器的气缸盖的凹部的圆锥轮廓区段和压力传感器的传感器壳体或传感器适配器的圆锥轮廓区段的轮廓,能够实现相应压力传感器在气缸盖内的最佳密封,即在接收相应压力传感器的凹部的区域中不需要内部螺纹。
优选地,传感器壳体或传感器适配器的圆锥轮廓区段的圆锥角比接收压力传感器的气缸盖的凹部的圆锥轮廓区段的圆锥角小的角度在5.0°和2.0°之间。这使得可以实现在气缸盖和相应压力传感器之间的特别良好的密封效果。
根据有利的进一步扩展,接收相应压力传感器的凹部和被接收在相应凹部内的压力传感器的传感器壳体或传感器适配器各自在面向彼此且比圆锥轮廓区段距相应气缸的燃烧室间隔得更远的区段上呈圆柱轮廓,其中形成限定的间隙配合的传感器壳体或传感器适配器的圆柱轮廓区段的外直径小于接收压力传感器的凹部的圆柱轮廓区段的内直径。在该限定的间隙配合的区域中,能够进一步改进在气缸壳体和压力传感器之间的密封效果。此外,热能够最佳地从压力传感器耗散到气缸盖中。
优选地,传感器壳体或传感器适配器的圆柱轮廓区段的外直径和接收压力传感器的气缸盖的凹部的圆柱轮廓区段的名义直径是相同的,其中传感器壳体或传感器适配器的圆柱轮廓区段的外直径具有e7尺寸公差,并且接收压力传感器的凹部的圆柱轮廓区段的内直径具有H7尺寸公差。这样的间隙配合对于提供最佳密封效果和最佳热耗散而言是特别优选的。
优选地,在形成间隙配合的传感器壳体或传感器适配器的圆柱轮廓区段和传感器壳体或传感器适配器的圆锥轮廓区段之间形成外部螺纹,其中在邻接的类似圆柱轮廓区段中没有内部螺纹的情况下形成接收压力传感器的气缸盖的凹部。
根据有利的进一步扩展,将传感器壳体或传感器适配器的内部空间与相应气缸的燃烧室联接的凹部具有达到其直径的0.5倍和10.0倍之间大小的深度。借助于此,能够确保压力传感器特别良好地拾取信号且因此特别良好地检测相应气缸的燃烧室侧压力。
优选地,将传感器壳体或传感器适配器的内部空间与相应气缸的燃烧室联接的凹部具有达到其直径的0.5倍和10.0倍之间大小、特别优选地达到其直径的1.0倍和2.0倍之间大小的深度。这些特征用于进一步优化压力传感器能够提供的测量质量或者信号质量。
附图说明
本发明的优选的进一步扩展由优选方案和以下的描述获得。借助于附图更详细地解释本发明的示例性实施例,但不限于此。其示出:
图1:通过节选获得的在用于接收压力传感器的凹部的区域内通过内燃发动机的气缸盖的横截面;
图2:压力传感器、即压力传感器的传感器壳体的细节;
图3:通过图2的细节的横截面;
图4:传感器适配器的透视图;
图5:通过图4的传感器适配器的横截面;以及
图6:图5的细节。
具体实施方式
本发明涉及具有至少一个气缸的内燃发动机。
图1示出在内燃发动机1的气缸盖2的区域内来自内燃发动机1的节选。内燃发动机1的气缸盖2针对每个气缸接收至少一个入口侧气体交换阀和至少一个排放侧气体交换阀。在图1中未示出入口侧气体交换阀和排放侧气体交换阀。
借助于入口侧气体交换阀,至少增压空气能够被引入到相应气缸的燃烧室3内以及在燃气发动机和以气体模式操作的双燃料发动机的情况下除增压空气之外的燃料也能够被引入到相应气缸的燃烧室3内。借助于相应的排放侧气体交换阀,排气能够从气缸的燃烧室3被排放。
图1示出了在用于压力传感器5的凹部4的区域内的通过内燃发动机1的气缸盖2的横截面,其中被接收在气缸盖2的凹部4内的压力传感器5用于测量在相应气缸的燃烧室3内的燃烧室侧压力。
图2和图3示出了被接收在气缸盖2的凹部4内的压力传感器5的细节,即压力传感器5的传感器壳体6的细节。传感器壳体6限定内部空间7,用于接收未示出的提供实际压力测量的压力传感器5的组件。
根据本发明,气缸盖2的接收相应压力传感器5的凹部4以及还有被接收在相应凹部4内的压力传感器5的传感器壳体6二者均在面向彼此且邻接相应气缸的燃烧室3的区段11、12上呈圆锥形轮廓,然而具有彼此不同的圆锥角,其中接收压力传感器5的气缸盖2的凹部4的圆锥轮廓区段11的圆锥角α1大于传感器壳体6的圆锥轮廓区段12的圆锥角α2。因此,圆锥角α2小于圆锥角α1。
传感器壳体6的圆锥轮廓区段12的圆锥角α2比接收压力传感器5的气缸盖2的凹部4的圆锥轮廓区段11的圆锥角α1小的角度在5.0°和2.0°之间。优选地,传感器壳体的圆锥角比凹部4的区域内的气缸盖2的圆锥角α1小的角度在5.0°和2.0°之间、特别优选地在10.0°和1.0°之间。
借助于在传感器壳体6的区域内的圆锥角α1和α2以及以此方式成尺寸的压力传感器5和接收压力传感器5的气缸盖2的凹部4,能够在气缸盖2和压力传感器5之间提供最佳密封,即气缸盖2的凹部4不需要具有内部螺纹。
根据有利的进一步扩展,接收相应压力传感器5的凹部4和压力传感器5的传感器壳体6在面向彼此且比圆锥轮廓区段11、12距相应气缸的燃烧室3间隔得更远的区段13、14上呈圆柱形轮廓,其中与气缸盖2形成间隙配合(clearance fit)的压力传感器5的传感器壳体6的圆柱轮廓区段14的外直径d2小于接收压力传感器5的气缸盖2的凹部4的对应圆柱轮廓区段13的内直径d1。
特别优选地设置成,直径d1和d2,即圆柱轮廓区段13和14的直径,具有相同的名义直径,其中传感器壳体6的圆柱轮廓区段14的外直径d2具有e7尺寸公差,并且接收压力传感器5的气缸盖2的凹部4的圆柱轮廓区段13的内直径d1具有H7尺寸公差。借助于此,能够额外地具体调整在压力传感器5和气缸盖2之间的密封效果,同时可以进一步实现从压力传感器5到气缸盖2中的最佳热传递。
在压力传感器5的区域内,即在压力传感器5的传感器壳体6的区域内,在形成间隙配合的圆柱轮廓区段14和圆锥轮廓区段12之间形成具有外部螺纹17的另一圆柱轮廓区段16。
在压力传感器5上的这种外部螺纹17对于由制造商来校准压力传感器5而言是有利的。
用于接收压力传感器5的气缸盖2的凹部4的对应圆柱轮廓区段15(其在组装状态下与压力传感器5的传感器壳体6的外部螺纹17相对)不具有内部螺纹并且相应地被实施成没有内部螺纹。这对于气缸盖2的简化制造而言是优选的。因为凹部4和传感器壳体6的如上所述的圆锥轮廓区段11、12和圆柱轮廓区段13和14的构造,能够省略在凹部4的区域内的内部螺纹。
传感器壳体6的内部空间7能够经由凹部10被联接到相应气缸的燃烧室3。该凹部10从传感器壳体6的内部空间开始在圆锥轮廓区段12的端部的方向上延伸。该凹部10具有直径d3和长度l3。为了能够最佳地拾取在气缸的燃烧室3内存在的压力,深度l3达到凹部10的直径d3的0.5倍和10倍之间、优选地0.5倍和5.0倍之间、特别优选地1.0倍和2.0倍之间的大小。
具体地在常规压力传感器5待经由传感器适配器8被引入到气缸壳体2内的凹部4内时,也能够实施本发明。图4、图5和图6示出了这种传感器适配器8的细节。
在这种情况下,结合压力传感器5的传感器壳体6在上文所述的细节于是将涉及传感器适配器8,并且传感器适配器8的圆锥角α4对应于传感器壳体6的圆锥角α2,并且其中传感器适配器的凹部10的长度l5和直径d5对应于传感器壳体6的凹部10的直径d3和深度l3。
为了避免不必要的重复,针对传感器适配器8及其区段12、14和16的构造或轮廓并针对其凹部10的尺寸,参考关于图2和图3的压力传感器5的传感器壳体6的上述解释。
因此,在图4-6的示例性实施例中真实的是,圆锥角α4大于圆锥角α1,具体地比圆锥角α1大0.2°和2.0°之间的角度、优选地比圆锥角α1大0.4°和2.0°之间的角度、特别优选地比圆锥角α1大0.4°和1.0°之间的角度。此外,真实的是,与气缸盖2形成间隙配合的外直径d4小于内直径d1。此外,深度l5达到直径d5的0.5倍和10倍之间、优选地0.5倍和5.0倍之间、特别优选地1.0倍和2.0倍之间的大小。
本发明使得可以将压力传感器5最佳地集成在内燃发动机1的气缸盖2内。压力传感器5能够以气密方式被集成在气缸盖2中的凹部内,即确保最佳热传递和最佳信号质量。
压力传感器5优选地是压电压力传感器。
附图标记列表
1内燃发动机
2气缸盖
3燃烧室
4凹部
5压力传感器
6传感器壳体
7内部空间
8传感器适配器
9内部空间
10凹部
11圆锥区段
12圆锥区段
13圆柱区段
14圆柱区段
15圆柱区段
16圆柱区段
17外部螺纹。
Claims (7)
1.一种内燃发动机(1),
具有气缸盖(2),
具有至少一个气缸,
其中,在每种情况下用于增压空气或增压空气-燃料混合物的至少一个入口侧气体交换阀、在每种情况下用于排气的至少一个排放侧气体交换阀和在每种情况下用于测量在相应气缸的燃烧室(3)内的燃烧室侧压力的压力传感器(5)均被接收在每个气缸的所述气缸盖(2)中,
其特征在于:
接收相应压力传感器(5)的所述气缸盖(2)的凹部(4)和被接收在相应凹部(4)内的所述压力传感器(5)的传感器壳体(6)或传感器适配器(8)在面向彼此且沿着相应气缸的所述燃烧室(3)延伸的区段(11、12)上各自均呈圆锥轮廓,
所述传感器壳体(6)或所述传感器适配器(8)的相应圆锥轮廓区段(12)的圆锥角小于面向相应圆锥轮廓区段(12)的接收所述压力传感器(5)的所述气缸盖(2)的相应凹部(4)的圆锥轮廓区段(11)的圆锥角;
其中,接收所述相应压力传感器(5)的所述气缸盖(2)的所述凹部(4)和被接收在所述气缸盖(2)的所述相应凹部(4)内的所述压力传感器(5)的所述传感器壳体(6)或所述传感器适配器(8)在面向彼此且比所述圆锥轮廓区段(11、12)距所述相应气缸的所述燃烧室(3)间隔得更远的区段(13、14)上各自均呈圆柱轮廓,其中,形成限定的间隙配合的所述传感器壳体(6)或传感器适配器(8)的所述圆柱轮廓区段(14)的外直径小于接收所述压力传感器(5)的所述凹部的所述圆柱轮廓区段(13)的内直径;
其中,为了形成限定的间隙配合,所述传感器壳体(6)或传感器适配器(8)的所述圆柱轮廓区段(14)的所述外直径具有e7尺寸公差,并且接收所述压力传感器(5)的所述凹部(4)的所述圆柱轮廓区段(13)的所述内直径具有H7尺寸公差,且它们具有相同的名义直径。
2.根据权利要求1所述的内燃发动机,其特征在于:所述传感器壳体(6)或传感器适配器(8)的所述圆锥轮廓区段(12)的所述圆锥角比接收所述压力传感器(5)的所述气缸盖(2)的所述凹部(4)的所述圆锥轮廓区段(11)的所述圆锥角小的角度在5.0°和2.0°之间。
3.根据权利要求1所述的内燃发动机,其特征在于:所述传感器壳体(6)或传感器适配器(8)的所述圆锥轮廓区段(12)的所述圆锥角比接收所述压力传感器(5)的所述气缸盖(2)的所述凹部(4)的所述圆锥轮廓区段(11)的所述圆锥角小的角度在10.0°和1.0°之间。
4.根据权利要求1所述的内燃发动机,其特征在于:在形成所述间隙配合的所述传感器壳体(6)或传感器适配器(8)的所述圆柱轮廓区段(14)和所述传感器壳体(6)或传感器适配器(8)的所述圆锥轮廓区段(12)之间形成外部螺纹(17),并且在与所述外部螺纹对应的圆柱轮廓区段中,在没有内部螺纹的情况下形成接收所述相应压力传感器(5)的所述气缸盖(2)的所述凹部(4)。
5.根据权利要求1-4中的任一项所述的内燃发动机,其特征在于:将所述传感器壳体(6)或传感器适配器(8)的内部空间(7)联接到相应气缸的所述燃烧室(3)的凹部(10)具有达到其直径的0.5倍和10.0倍之间大小的深度。
6.根据权利要求5所述的内燃发动机,其特征在于:将所述传感器壳体(6)或传感器适配器(8)的所述内部空间(7)联接到相应气缸的所述燃烧室(3)的所述凹部(10)具有达到其直径的0.5倍和5.0倍之间大小的深度。
7.根据权利要求6所述的内燃发动机,其特征在于:将所述传感器壳体(6)或传感器适配器(8)的所述内部空间(7)联接到相应气缸的所述燃烧室(3)的所述凹部(10)具有达到其直径的1.0倍和2.0倍之间大小的深度。
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