JPH0622945U - 内燃機関の圧力センサ取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 内燃機関の圧力センサの取付構造において、
シリンダ・ヘッドにシリンダ・ブロックとの接合面近傍
にほぼ水平に配置すると共に、センサ上部にヘッド側の
ウォータジャケットを、センサ下部にブロック側のウォ
ータジャケットを近接配置する。 【効果】 燃焼室の高温ガスに接触しても効果的に冷却
される。またセンサの取りつけスペースの確保や取りつ
け作業も容易となる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は内燃機関の燃焼室内の圧力を検出するセンサの取付構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

近時、内燃機関燃焼室の圧力を直接検出して点火時期制御を行う手法が盛んと なりつつあり、その際、検出用センサはシリンダ・ヘッド内に螺嵌して取りつけ 、更に該ヘッド内にセンサ先端の受圧部に圧力を導く圧力導入用通路を穿設する ことになる。その一例として、「ＮＩＫＫＥＩ ＭＥ─ＣＨＡＮＩＣＡＬ誌、１ ９８５年４月２２日発行、第８１〜８２頁」ないしは特開昭５９−６３５４１号 公報記載の技術を挙げることができる。かかる如く取りつけられた圧力センサは 、通例圧電素子を有し、センサ受圧部はダイアフラムより構成され、燃焼圧力に 応じて変位して該圧電素子を圧迫し、圧力に比例した電荷を発生させ、その電荷 は電荷−電圧変換増幅器を介して後段の処理回路へ送られる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、この圧力センサの受圧部（ダイアフラム）は瞬間的に２０００℃に も達する燃焼室の高温雰囲気に曝されるため、その熱によって損傷する恐れがあ る。しかしながら、従来の取付構造、例えば、前記した特開昭５９−６３５４１ 号公報記載の技術においてはセンサ下部にシリンダ・ヘッドのウォータジャケッ トが近接配置されているのみであって冷却効果が十分ではなかった。

【０００４】 従って、本考案は従来技術の上記した欠点を解消することを目的とし、シリン ダ・ヘッドに圧力センサを取りつける際のセンサの冷却性を確保し、熱による損 傷を可能な限り防止する様にした内燃機関の圧力センサ取付構造を提供すること にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】 上記の目的を達成するため、本考案は、内燃機関の燃焼圧力を検出する圧力セ ンサをシリンダ・ヘッドに取りつける際に、シリンダ・ヘッドとシリンダ・ブロ ックとの接合面近傍にセンサ軸線が該接合面と略平行となる様に配置すると共に 、そのセンサの上部に前記シリンダ・ヘッドのウォータジャケットを、下部に前 記シリンダ・ブロックのウォータジャケットを近接配置する如くした。

【０００６】

【作用】

圧力センサの上下にウォータジャケットを近接配置する様にしたので、冷却効 果が高まり、燃焼室の高温ガスによる損傷度を低減することができる。

【０００７】

【実施例】

以下、添付図面に即して本考案の実施例を説明する。

【０００８】 便宜上、図２より説明すると、シリンダ・ヘッド１０及びシリンダ・ブロック １２で画成される燃焼室１４内の混合気は、ピストン１８により圧縮された後、 点火プラグ２０により点火されて爆発し、燃焼圧力を発生する。その圧力を検出 する圧力センサ２２は、前記シリンダ・ヘッド内に螺嵌させられ、その外端部は ガスケット２４を介してセンサ本体と一体に構成されたナット２６により気密に 締着される。

【０００９】 圧力センサ２２は、センサ本体２８及びその内端側に溶着された受圧部３０よ りなり、センサ受圧部３０はダイアフラムより構成される。センサ受圧部（ダイ アフラム）３０は変位自在であり、その変位力がセンサ本体内部の圧電素子（図 示せず）を圧迫して電荷を生じさせ、該電荷はチャージ・アンプ（図示せず）を 介して電荷−電圧変換されて処理回路（図示せず）へと送出される。尚、符号３ ２はセンサの信号線である。

【００１０】 燃焼室１４とセンサ受圧部３０の間には、燃焼室圧力をセンサ受圧部３０まで 案内する圧力導入通路３４が穿設される。図１は圧力導入通路３４を示す拡大図 であるが、図示の如く、圧力導入通路３４は燃焼室側に向けて拡径するようテー パ状に形成されると共に、通路最狭端部の径、“ｌ" は、センサ受圧部３０の径 “ｄ”よりも小径に構成され、センサ受圧部３０が万一損傷してセンサ本体２８ より脱落しても、燃焼室内に落下することがない様に構成する。また、圧力導入 通路の形状をテーパ状としてその径が通路全長に亘って相違する様に構成する。 その結果、燃焼圧力波が通路中に導入された際にも固有の振動周波数を持つこと がなく、圧力ピーク値が次々に変化するので、燃焼圧力と共振することがなく、 センサないしは圧力導入通路がそれによって損傷することがない。

【００１１】 更には、通路は、センサ受圧部側から燃焼室１４に向けて拡径する構成である ため、圧力を効率良く導入することができ、検出精度も向上する。

【００１２】 この考案の特徴は図２に示す如く、圧力センサ２２と冷却水路（ウォータジャ ケット）３６とを近接配置したことにある。即ち、圧力センサ２２をシリンダ・ ヘッド１０内に水平方向に、即ち、センサ軸線がシリンダ・ヘッド１０とシリン ダ・ブロック１２の接合面とほぼ平行となる様に配置すると共に、その上部には シリンダ・ヘッド１０の冷却水路３６を、その下部にはシリンダ・ブロック１２ の冷却水路３６を可能な限り近接して配置する様にした。それにより、センサは 上部をシリンダ・ヘッド１０のウォータジャケットで、下部をシリンダ・ヘッド １０より低温のシリンダ・ブロック１２で冷却されるので、冷却性が十分に確保 され、前記した様に２０００℃ないしはそれ以上に達する高温ガスに接触すると きも効果的に冷却されて熱による損傷の度合いを低減することができる。

【００１３】 また、圧力センサ２２の受圧部３０は前記した如く、燃焼室へ向けてテーパ状 に拡径する圧力導入通路３４に接続されるが、センサの冷却性を向上させたため 、この様に圧力導入通路３４を燃焼室に向けて拡径して高温ガスの侵入を容易に して圧力センサ２２の検出感度を向上させることも可能となる。

【００１４】 また、図２に示す如く、圧力センサ２２をセンサ軸線がシリンダ・ヘッド１０ とシリンダ・ブロック１２との接合面と略平行に配置する、即ち、横向きに配置 する様にしたので、シリンダ・ヘッド１０の上部に縦方向に配置する場合に比し て、動弁部材などの影響を受けることがなく、取りつけスペースの確保が容易と なり、センサの取りつけ作業も容易となる。また、燃焼室１４内において点火プ ラグ２０と圧力センサ２２とを離して配置できることから、燃焼後期のピーク圧 力が検出できる位置に圧力センサ２２を配置できることとなり、検出精度も向上 する。

【００１５】 図３は、圧力導入通路の別の例を示し、この場合圧力導入通路３４ａをセンサ 受圧部側に向けて拡径せしめる様にした。この例においても開口側の最狭端部の 径“ｌ”はセンサ受圧部径“ｄ”より小さく構成してセンサ受圧部３０の脱落を 防止し、また共振も回避する様にした。

【００１６】 尚、本考案の要旨はセンサと冷却水路の配置構成にあるので、通路の形状は図 示例に限られるものではなく、例えば通路をフラット状に形成してその途中に塞 止用の突起を設ける構成としても良い。また、通路の軸方向の断面は真円、楕円 等どのような形状でも良い。

【００１７】

【考案の効果】

本考案は、内燃機関の燃焼圧力を検出する圧力センサをシリンダ・ヘッドに取 りつける際に、シリンダ・ヘッドとシリンダ・ブロックとの接合面近傍にセンサ 軸線が該接合面とほぼ平行となる様に配置すると共に、そのセンサの上部に前記 シリンダ・ヘッドのウォータジャケットを、下部に前記シリンダ・ブロックのウ ォータジャケットを近接配置する様に構成したので、シリンダ・ヘッドに圧力セ ンサを取りつける際のセンサ冷却性を確保でき、センサが燃焼室の高温ガスによ って損傷する度合いを低減することができると共に、取りつけスペースの確保や 取りつけ作業も容易となる。また、かかる如く構成することにより例えば、圧力 導入通路を燃焼室側で拡径して高温ガスの導入を容易にして圧力センサの検出感 度を向上させることも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】圧力センサの圧力導入通路を示す拡大断面図で
ある。

【図２】図１に示す圧力センサの内燃機関のシリンダ・
ヘッドへの取付状態を示す説明図である。

【図３】圧力導入通路の別の例を示す拡大断面図であ
る。

【符号の説明】

１４ 燃焼室 ２２ 圧力センサ ２８ センサ本体 ３０ センサ受圧部 ３４、３４ａ 圧力導入通路 ３６ 冷却水路（ウォータジャケッ
ト）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の燃焼圧力を検出する圧力セン
   サをシリンダ・ヘッドに取りつける際に、シリンダ・ヘ
   ッドとシリンダ・ブロックとの接合面近傍にセンサ軸線
   が該接合面と略平行となる様に配置すると共に、そのセ
   ンサの上部に前記シリンダ・ヘッドのウォータジャケッ
   トを、下部に前記シリンダ・ブロックのウォータジャケ
   ットを近接配置したことを特徴とする内燃機関の圧力セ
   ンサ取付構造。