本文介紹了發動機燃燒過程中的電子控制及其意義、氣缸蓋墊壓力的原理和氣缸蓋墊壓力整合的原理。發動機燃燒過程中的電子控制及其意義。

為了優化和調整噴油參數和點火參數，發動機管理系統需要收集準確的燃燒過程數據。這涉及到發動機燃燒過程中的許多電子控制項目，如燃油定量、點火定時、噴油定時、EGR、增壓、汽油機稀釋燃燒、氣缸斷油、甲醇電子控制混合等。這些項目很少用于直接監控，只是通過監控扭矩和爆炸來間接監控燃燒過程。然而，有實驗證明，發動機電子控制可以通過適當的技術進行優化，也可以用于批量生產的汽車。

近年來，直接監測燃燒過程參數的研究主要集中在火焰前鋒傳感器、離子間隙傳感器、氣缸壓力傳感器和光學火焰傳感器上。其中，氣缸壓力傳感器提供的信息最有意義、最豐富。這些信息包括壓縮壓力、燃燒起點、氣缸壓力峰值及其出現時的曲軸位置、平均有效壓力變化率和氣缸壓力峰值出現時的曲軸位置變化率、指示電力、放熱率、氣缸監控爆炸振動、氣缸監控缺火等。氣缸壓力信號不僅可以通過燃料定量、點火定時、噴油定時、EGR、增壓壓力、汽油機稀釋燃燒、氣缸斷油、甲醇混合等電子控制來實現燃燒過程的電子控制，還可以用于缺火的故障診斷。

典型的汽油燃燒過程電子控制實例是實現最佳扭矩的最小點火提前角控制。與缸體壓力峰值相對應的曲軸位置，可采用該控制進行監控，通過調整點火的角令峰值，使其保持在一定的曲軸位置。值得一提的是，爆炸性地震控制優于MBT。結合MBT控制，確定了最佳的點火提前角度。對于柴油機燃燒過程的監類似的效果。

氣缸蓋墊壓力傳感器原理

對氣缸壓力進行監測的方案有很多，也有很多。重要的是，該傳感器的結構適用于一般發動機，不需要改變氣缸蓋，該傳感器的結構和靈敏度特性曲線具有接近燃燒室壁溫度的火花塞的緊固力矩，即使周圍充滿油和燃燒氣體，也具有良好的耐久性。年輕時，為了監測氣缸的壓力，有人試圖在氣缸螺栓上貼上應變片，但由于每個氣缸的壓力對傳感器信號的貢獻很難區分。另一種方案是汽油發動機的火花塞型和柴油發動機的熾熱塞型氣缸壓力傳感器。目前，該傳感器的基本結構幾乎完成，其中電氣元件是傳感器元件，但該氣缸壓力傳感器的運行必須間接測試密封間隙的運動。相比之下，整合在氣缸蓋上的壓力傳感器有很大的優勢。由于可以直接測試氣缸內的壓力。

為消除引擎結構的影響，缸內壓力傳感器缸蓋這款帶有壓力傳感器的缸蓋墊對壓力傳感器本身提出了很高的要求，尤其是在使傳感器變得很小的同時，保證了盡可能高的信號增益和對水平影響的不敏感性是一個巨大的挑戰。經過20年的研究，試驗了新的晶體化合物，開發了新的晶體培養過程，現在已有了晶體家庭。這類晶體被命名為壓力之星，自1998年開始在奇士樂公司培育，加工成傳感器零件。

這些壓電星晶體的性能是高壓電敏度(比應時高5倍)，如敏感度、線性度、無滯后性等重要性能對溫度和時間的高穩定性沒有雙晶體的形成，也就是說，每個晶體區域在高溫下接受機械負荷時沒有極性變化，在工業生產規模下晶體的培養過程中具有可再現性。

壓電壓力傳感器在火花塞和熾熱塞上進行了測試，并成功地制作了第一個直徑為3毫米的縮小測試部件的樣品。樣品可以直接用螺紋擰入密封間隙。工作條件最差的部件是傳感器薄膜，特殊的安裝條件可以承受高機械負荷和熱負荷，所以傳感器薄膜不僅決定了測試精度，還決定了傳感器的使用壽命。

壓力傳感器集成在氣缸蓋墊上。

從原理上講，信號質量主要受傳感器位置的影響。采用多風門技術和復雜昂貴的氣缸蓋通道，對燃燒壓力最為有利傳感器，對燃燒壓力最為有利。現代發動機結構采用多風門技術和復雜昂貴的氣缸蓋通道，因此幾乎沒有安裝傳感器的空間。作為靠近燃燒室的功能部件，金屬層疊式氣缸蓋密封已成為壓力傳感器的替代安裝場所，可避免在發動機結構中鉆孔。把壓力傳感器集成到氣缸蓋上的目的如下。

-獲取符合顯示圖要求的質量水平的壓力信號。

-實現盡可能小的安裝厚度，即無感應元件。

形成對水平影響盡可能低的敏感性，即傳感器對密封墊的熱耦合和機械耦合盡可能低。

-造成對維護的友好性，也就是說，傳感器可以在不拆卸缸蓋的情況下裝卸。

-使所有部件和系統的整體壽命超過或等于發動機的壽命。

受傳感器結構尺寸的限制(直徑為3.6毫米，包括傳感器外殼)，只能要求增加安裝厚度。為了保持發動機的壓縮比不變，降低了發動機缸體的高度，相當于批量生產使用的缸蓋的厚度差。

試驗結果表明，帶壓力傳感器的密封墊能更精確地控制燃燒方法——柴油發動機主要用于共軌噴油或泵噴嘴噴油。噴油機組件必須有加工公差，因此各缸全負荷噴油偏差可根據發動機電子控制系統進行補償。全負荷峰值壓力與機械負荷極限之間的安全距離可明顯縮小。氣缸可通過壓力曲線監測燃燒過程：發動機磨損、噴油裝置、排氣再循環或增壓閉環控制的故障可根據非典型峰值壓力立即識別。

這個概念基本上適用于通過氣缸蓋墊收集氣缸壓力。即使它最初局限于試驗臺的運行，也顯示出批量生產發動機的可能性。未來批量生產發動機的前提是進行廣泛長期的系統測試，進一步降低安裝厚度，如將密封功能與外殼功能相結合，減少橫向力的影響。為了實現未來的高科技發動機，有必要進一步研究開發潛力。

用來改善每個氣缸壓力的平衡分布。-改善車載故障診斷OBD。該系統用于根據排放要求正確優化燃燒過程的潛力。

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