發(fā)動(dòng)機(jī)爆震信號(hào)傳輸元件和用于發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及頂面敞開(kāi)式(open-deck)設(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體中的發(fā)動(dòng)機(jī)爆震檢測(cè)，其中發(fā)動(dòng)機(jī)爆震脈沖壓力可以更高效地傳輸至發(fā)動(dòng)機(jī)爆震傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)可以包括用于各種目的的各種特征。一個(gè)實(shí)例可以是頂面敞開(kāi)式發(fā)動(dòng)機(jī)缸體設(shè)計(jì)，其中在汽缸與發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的主體之間留有空間。頂面敞開(kāi)式的優(yōu)點(diǎn)可以包括較低的成本、使用高強(qiáng)度鋁合金、較薄的缸體鑄造段、更好的冷卻、較輕的重量以及在缸體采用模具鑄造時(shí)更容易從模具中取出。
[0003]另一個(gè)示例性發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)特征可以是提供與發(fā)動(dòng)機(jī)控制器連接的發(fā)動(dòng)機(jī)爆震傳感器。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)提前太多時(shí)，可能發(fā)生爆震或砰然作響，但是當(dāng)正時(shí)滯后太多時(shí)，性能可能受影響。爆震傳感器可以用來(lái)使發(fā)動(dòng)機(jī)在點(diǎn)火正時(shí)盡可能提前的情況下運(yùn)行而不發(fā)生爆震。發(fā)動(dòng)機(jī)控制器可以使正時(shí)提前，直至爆震傳感器檢測(cè)到爆震。然后，控制器可以將點(diǎn)火正時(shí)延遲到剛好足以使爆震或砰然作響停止。此外，或者可替代地，對(duì)于渦輪增壓的發(fā)動(dòng)機(jī)，控制器可以向廢氣門發(fā)送信號(hào)以降低渦輪增壓壓力，直至爆震減弱。
[0004]發(fā)明人這里已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了當(dāng)與頂面敞開(kāi)式設(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體使用時(shí)的爆震傳感器有效性的問(wèn)題。由于當(dāng)活塞與TDC(top dead center，上止點(diǎn))位置相差幾度時(shí)可能發(fā)生爆震，所以使爆震傳感器盡可能地靠近發(fā)生爆震的汽缸頂部可能是有幫助的。但是，頂面敞開(kāi)式缸體中的汽缸周圍的開(kāi)放空間可以產(chǎn)生較長(zhǎng)的路徑供爆震或壓力、信號(hào)行進(jìn)。較長(zhǎng)的行進(jìn)導(dǎo)致的額外的阻尼可能使信號(hào)變?nèi)醪⑶铱赡茉龃笤胄疟取?br>[0005]已經(jīng)提出了對(duì)頂面敞開(kāi)式缸體中的汽缸周圍的開(kāi)放空間的改型。例如，美國(guó)專利公開(kāi)20100050433提供了一種用于汽缸缸體的加工方法以及加工夾具以避免在加工過(guò)程中汽缸孔的圓度變差。該工具包括具有楔形表面的擠壓構(gòu)件，其具有擠壓部，當(dāng)在汽缸孔內(nèi)執(zhí)行精加工時(shí)，擠壓部從開(kāi)放空間內(nèi)擠壓在汽缸壁的外側(cè)上，其中在汽缸孔內(nèi)執(zhí)行精加工是在氣缸壁的相反側(cè)上進(jìn)行的。
[0006]發(fā)明人這里已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了該方法的很多缺點(diǎn)，例如，擠壓構(gòu)件僅僅在汽缸缸體加工期間能夠?qū)嵤┓醋饔昧Γ诎l(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間則不能。上述文獻(xiàn)沒(méi)有解決如發(fā)明人這里認(rèn)識(shí)到的由于汽缸周圍的開(kāi)放空間所導(dǎo)致的爆震信號(hào)采用的延長(zhǎng)的信號(hào)路徑的缺點(diǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種裝置以克服由汽缸周圍的開(kāi)放空間所導(dǎo)致的爆震信號(hào)傳輸路徑變長(zhǎng)的缺點(diǎn)。
[0008]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種發(fā)動(dòng)機(jī)爆震信號(hào)傳輸元件，其包括:
[0009]基本的實(shí)心塊，基本的實(shí)心塊的尺寸和形狀設(shè)置成配合在燃燒室的汽缸壁與發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的本體之間的空間內(nèi)。
[0010]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，基本的實(shí)心塊由鋁制成。
[0011]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，基本的實(shí)心塊由與制造發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的材料相同或基本類似的材料制成。
[0012]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，還包括與發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的本體連接以感測(cè)經(jīng)過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)爆震信號(hào)傳輸元件的發(fā)動(dòng)機(jī)爆震的發(fā)動(dòng)機(jī)爆震傳感器。
[0013]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，還包括與發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的本體連接以感測(cè)在燃燒室內(nèi)是否發(fā)生發(fā)動(dòng)機(jī)爆震的發(fā)動(dòng)機(jī)爆震傳感器。
[0014]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，基本的實(shí)心塊包括楔形橫截面，使得基本的實(shí)心塊能夠楔入到汽缸壁與發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的本體之間的空間中。
[0015]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，基本的實(shí)心塊包括第一側(cè)和與第一側(cè)相反的第二偵牝第一側(cè)成形為與位于汽缸壁的外側(cè)表面上的第一輪廓基本匹配，第二側(cè)成形為與位于由發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的本體的徑向的外側(cè)部分所限定的空間的內(nèi)側(cè)表面上的第二輪廓基本匹配。
[0016]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第一側(cè)是彎曲的，以與汽缸壁的外側(cè)表面的徑向部分基本匹配，第二側(cè)是彎曲的，以與發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的本體的外側(cè)部分的內(nèi)側(cè)表面的環(huán)形部分基本匹配。
[0017]根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，提供了一種發(fā)動(dòng)機(jī)爆震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括:發(fā)動(dòng)機(jī)缸體，包括發(fā)動(dòng)機(jī)缸體本體；汽缸壁，限定燃燒室的至少一部分；位于汽缸壁的頂部與發(fā)動(dòng)機(jī)缸體本體的頂部之間的空間；安裝至發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的發(fā)動(dòng)機(jī)爆震傳感器；以及壓力脈沖傳輸元件，壓力脈沖傳輸元件位于空間中并且設(shè)置成與汽缸壁的外側(cè)表面以及發(fā)動(dòng)機(jī)缸體本體的相對(duì)的內(nèi)側(cè)表面接觸。
[0018]根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，提供了一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)，包括:發(fā)動(dòng)機(jī)缸體，包括發(fā)動(dòng)機(jī)缸體本體；汽缸壁，限定燃燒室的至少一部分；位于汽缸壁的頂部與發(fā)動(dòng)機(jī)缸體本體的頂部之間的空間；安裝至發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的發(fā)動(dòng)機(jī)爆震傳感器；以及壓力脈沖傳輸元件，壓力脈沖傳輸元件位于空間中并且設(shè)置成與汽缸壁的外側(cè)表面以及發(fā)動(dòng)機(jī)缸體本體的相對(duì)的內(nèi)側(cè)表面接觸。
[0019]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，還包括點(diǎn)火控制機(jī)構(gòu)，點(diǎn)火控制機(jī)構(gòu)控制燃燒室內(nèi)的空氣/燃料混合物的燃燒的正時(shí)；以及
[0020]控制器，控制器與點(diǎn)火控制機(jī)構(gòu)以及發(fā)動(dòng)機(jī)爆震傳感器操作性地連接，并且配置成在發(fā)動(dòng)機(jī)爆震傳感器感測(cè)到預(yù)選范圍外的爆震信號(hào)時(shí)調(diào)節(jié)燃燒的正時(shí)。
[0021]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，還包括:
[0022]點(diǎn)火控制機(jī)構(gòu)，點(diǎn)火控制機(jī)構(gòu)控制燃燒室內(nèi)的空氣/燃料混合物的燃燒的正時(shí)；
[0023]廢氣門閥，廢氣門閥配置成控制經(jīng)過(guò)排氣渦輪機(jī)的排氣流量，以控制被引導(dǎo)至燃燒室的進(jìn)氣的增壓壓力；以及
[0024]控制器，控制器與點(diǎn)火控制機(jī)構(gòu)以及發(fā)動(dòng)機(jī)爆震傳感器操作性地連接，并且配置成在發(fā)動(dòng)機(jī)爆震傳感器感測(cè)到預(yù)選范圍外的爆震信號(hào)時(shí)調(diào)節(jié)燃燒的正時(shí)和/或廢氣門。
[0025]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，還包括:
[0026]控制器；
[0027]控制器具有一個(gè)或多個(gè)邏輯電路以及一個(gè)或多個(gè)控制連接以根據(jù)通過(guò)壓力脈沖傳輸元件從發(fā)動(dòng)機(jī)爆震傳感器接收的信號(hào)朝向預(yù)定狀態(tài)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)。
[0028]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，來(lái)自燃燒室的聲波以第一速度傳輸通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體，聲波以第二速度傳輸通過(guò)壓力脈沖傳輸元件，其中第二速度與第一速度基本相同。
[0029]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，壓力脈沖傳輸元件是焊縫。
[0030]根據(jù)本實(shí)用新型的又一方面，提供了一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)，包括:
[0031]頂面敞開(kāi)式設(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體包括:
[0032]發(fā)動(dòng)機(jī)缸體本體；
[0033]位于發(fā)動(dòng)機(jī)缸體本體中的空腔；
[0034]設(shè)置在空腔內(nèi)的汽缸壁，汽缸壁在其第一側(cè)連接至空腔基部并且從空腔基部延伸至第二側(cè)，汽缸壁在其內(nèi)側(cè)限定燃燒室的至少一部分；
[0035]位于汽缸壁與發(fā)動(dòng)機(jī)缸體本體的第二側(cè)之間的空間；
[0036]與發(fā)動(dòng)機(jī)缸體本體連接的發(fā)動(dòng)機(jī)爆震傳感器；以及
[0037]固定在空間中的爆震沖擊傳輸塊。
[0038]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，發(fā)動(dòng)機(jī)爆震傳感器固定至發(fā)動(dòng)機(jī)缸體本體的外表面。
[0039]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，還包括控制器，控制器與發(fā)動(dòng)機(jī)爆震傳感器以及點(diǎn)火控制機(jī)構(gòu)操作性地連接，以調(diào)節(jié)燃燒室內(nèi)的燃燒的正時(shí)，從而將發(fā)動(dòng)機(jī)爆震調(diào)節(jié)至預(yù)定閾值以下。
[0040]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體本體和汽缸壁由第一材料制成，爆震沖擊傳輸塊由第二材料制成，第一材料和第二材料是相同或者基本相同的材料。
[0041]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，還包括用于與氣門罩連接的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體頂面，發(fā)動(dòng)機(jī)爆震傳感器與發(fā)動(dòng)機(jī)缸體頂面基本相鄰地連接至發(fā)動(dòng)機(jī)缸體本體的外側(cè)表面。
[0042]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，爆震沖擊傳輸塊與空腔具有收縮配合關(guān)系。
[0043]本實(shí)用新型的有益效果在于，根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施方式可以提供對(duì)位于汽缸與發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的側(cè)壁之間的開(kāi)放空間的橋接，其中該開(kāi)放空間也可能與汽缸蓋和頂面表面緊鄰。這樣，爆震信號(hào)路徑變的短得多。通過(guò)這種方式可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)完整性和改善的發(fā)動(dòng)機(jī)控制。
[0044]根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施方式可以提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)爆震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其可以包括發(fā)動(dòng)機(jī)缸體，該發(fā)動(dòng)機(jī)缸體包括發(fā)動(dòng)機(jī)缸體本體和限定燃燒室的至少一部分的汽缸壁。在汽缸壁的頂部與發(fā)動(dòng)機(jī)缸體本體的頂部之間可以限定有空間。發(fā)動(dòng)機(jī)爆震傳感器可以安裝至發(fā)動(dòng)機(jī)缸體。壓力脈沖傳輸元件可以設(shè)置在所述空間中并且可以設(shè)置成與汽缸壁的外側(cè)表面和發(fā)動(dòng)機(jī)缸體本體的