[发明专利]用于内燃发动机的具有涡流的进入气体传感器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年12月20日提出的美国临时申请No.61/739,954的优先权，其全部内容通过引用结合到本文中。

技术领域

本发明涉及一种气体(例如，氧气)传感器，且更特别是涉及一种具有供低温环境之用的传感器保护元件的气体传感器。

背景技术

通过使用气体传感器来监控内燃发动机中的氧含量是已知的。现有的气体传感器设计成用于发动机中的高温区域，诸如，排气歧管，其处废气可以到达高达1030摄氏度的温度。气体传感器包括从传感器外壳处伸出的用于检测废气的氧含量的传感元件。

在发动机运行期间，在排气歧管中一般不存在可能损伤传感元件的显著数量的水、颗粒和/或其他污染物，至少部分地由于在这些区域中已经存在高温。然而，发动机的包括进气歧管的其他区域具有比排气歧管显著更低的温度。例如，在进气歧管中，温度可能仅达到130摄氏度。在这些更低温度的区域中，与排气歧管比较起来，一般存在更大量的水分、颗粒及其他污染物。这种水、颗粒和/或其他污染物可能损伤和/或毁坏传感元件。因此，有利的是具有供在这些低温环境中从气体传感器处消除或者移除水、颗粒和/或其他污染物之用的气体传感器，以便维持保护所述传感元件。

发明内容

根据一种构型，本发明提供了一种包括传感器外壳和位于传感器外壳内的传感元件的气体传感器。所述传感元件限定出轴线。所述传感元件具有从传感器外壳伸出的远端。所述气体传感器还包括联接至传感器外壳并且至少部分地包围传感元件的远端的传感器保护元件。所述传感器保护元件包括具有圆锥形部分的管和位于所述管上的气体入口，所述气体入口与所述轴线间隔开。所述气体入口被成形为：将气体引导到所述管中，以在所述管的所述圆锥形部分内引起涡旋气流。

根据另一种构型，本发明提供了一种包括传感器外壳和位于传感器外壳内的传感元件的气体传感器。所述传感元件限定出轴线。所述传感元件具有从传感器外壳伸出的远端。所述气体传感器还包括联接至传感器外壳并且至少部分地包围传感元件的远端的传感器保护元件。所述传感器保护元件包括具有圆锥形部分的外管。第一气体入口位于所述外管上。第一气体入口与所述轴线间隔开。所述传感器保护元件还包括位于所述圆锥形部分上的废物出口。所述轴线延伸穿过所述废物出口。所述传感器保护元件还包括设置在所述外管之内的内管。所述传感元件位于所述内管之内。所述传感器保护元件还包括位于所述内管上的第二气体入口。所述轴线延伸穿过第二气体入口。所述传感器保护元件还包括位于所述内管上的第一气体出口。第一气体出口与所述轴线间隔开。所述传感器保护元件还包括位于所述外管上的第二气体出口。第二气体出口与所述轴线间隔开。

本发明的其他方面通过考虑到详细说明书和附图而显而易见。

附图说明

图1是根据本发明的一种构造的气体传感器的前部剖视图，所述气体传感器包括传感器保护元件。

图2是图1的传感器保护元件的前视图。

图3是图1的传感器保护元件的后视图。

图4是根据图1的气体传感器的前部剖视图，示出了所述传感器保护元件之内的气流。

图5是根据本发明的另一构造的气体传感器的分离透视图。

图6是图5的气体传感器的透视剖视图，包括内管。

图7是图6的内管的透视图。

具体实施方式

在详细阐述本发明的任何实施例之前，应当理解，本发明在其应用方面不限于以下说明中所阐述的或者以下附图中所示出的构造的细节和部件的布置。本发明能够有其他实施例并且能按多种方式来实践或者实施。

图1-4示出了气体传感器10。气体传感器10包括传感器外壳14和位于传感器外壳14之内的传感元件18。传感元件18是氧气传感元件，虽然其他种类的传感元件18也是可能的。传感元件18限定出轴线22。传感元件18具有从传感器外壳14伸出的远端26。远端26沿着轴线22延伸。

气体传感器10还包括传感器保护元件30。传感器保护元件30联接至传感器外壳14。特别地，传感器保护元件30经由在外壳14上的摩擦配合被联接到传感器外壳14上，虽然其他联接形式也是可能的，包括利用紧固件、钎焊、焊接等的附接。传感器保护元件30至少部分地包围传感元件18的远端26。传感器保护元件30控制气体从气体传感器保护元件30外侧流入而与传感元件18通信并且返回传感器保护元件30外侧。