相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求于2016年1月29日提交的德國專利申請?zhí)?02016201401.3的優(yōu)先權(quán)。以上引用的申請的全部內(nèi)容出于所有目的通過引用以其全文結(jié)合于此。

本說明總體上涉及用于操作內(nèi)燃發(fā)動機的方法和系統(tǒng)，該內(nèi)燃發(fā)動機具有用于燃燒燃料混合物的至少一個燃燒室以及用于對該燃燒室中的燃料混合物進行火花點火的火花塞。

背景技術(shù)：

在具有燃料/空氣混合物的火花點火的內(nèi)燃發(fā)動機中，諸如，例如在往復(fù)活塞發(fā)動機或旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機的情況下，通常提供至少一個火花塞以用于產(chǎn)生點火火花。用于這個目的的火花塞緊固在燃燒室壁(例如往復(fù)活塞發(fā)動機的汽缸蓋)的螺紋插孔(receptacle)中。該火花塞的一個末端與設(shè)置在該末端處的電極一起伸入到燃燒室中。在被安排在距彼此預(yù)定距離的電極之間，通過施加高電壓在預(yù)定的點火時間產(chǎn)生點火火花，該點火火花點燃燃料/空氣混合物。

為了避免內(nèi)燃發(fā)動機運轉(zhuǎn)期間該火花塞的過熱以及尤其是電極的過熱，該火花塞通常以一種方式安排，該方式使得該火花塞的電極以及因此該點火火花的位置相對地靠近燃燒室壁定位。以此方式，火花塞僅有一小部分和電極一起伸入到燃燒室中，而更大的部分設(shè)置在該燃燒室壁內(nèi)或在其外側(cè)上。因此尤其地通過將熱量傳導(dǎo)遠離到冷卻的燃燒室壁中使該火花塞獲得充分冷卻。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

然而，發(fā)明人在此已經(jīng)認識到這種系統(tǒng)具有的潛在問題。作為一個實例，在冷啟動的情況下或在內(nèi)燃發(fā)動機的升溫階段期間，在電極(和因此的點火火花)與燃燒室的邊緣之間的小距離對燃料/空氣混合物的點火具有不利影響。不適用于內(nèi)燃發(fā)動機的升溫(warm-up)階段的點火過程能夠引起例如燃料/空氣混合物的不完全燃燒。在內(nèi)燃發(fā)動機冷啟動的情況下，這可能導(dǎo)致燃料消耗和污染物排放增加。在一個實例中，以上描述的問題可以通過內(nèi)燃發(fā)動機解決，該內(nèi)燃發(fā)動機具有用于燃燒燃料混合物的至少一個燃燒室以及用于對燃燒室中的燃料混合物進行火花點火的火花塞，該火花塞具有用于在該燃燒室內(nèi)的位置處產(chǎn)生點火火花的電極。該內(nèi)燃發(fā)動機可以包括一個或多個汽缸，每個汽缸具有對應(yīng)的燃燒室，并且在各自情況下，每個汽缸具有至少一個火花塞。每個火花塞均被設(shè)置在用于對應(yīng)的燃燒室的火花塞插孔中。該火花塞插孔例如可以安排在圍繞對應(yīng)的燃燒室的外殼中，諸如，例如，在汽缸蓋中，這種方式使得由該火花塞插孔固定的火花塞與包括電極的第一末端一起伸入到燃燒室中。

在另一個實例中，內(nèi)燃發(fā)動機可以包括調(diào)整裝置，調(diào)整裝置用于在運轉(zhuǎn)期間內(nèi)燃發(fā)動機的溫度增加的情況下減小在點火火花的位置與燃燒室的邊緣之間的距離。具體地，在點火火花距燃燒室的邊緣的距離的變化期間，在電極之間提供了恒定的電極距離。點火火花的位置為例如電極間距的中心點，或者在一個電極的情況下為點火火花的位置。相對于燃燒室的緊鄰火花塞的邊緣，該距離優(yōu)選地減小。通過舉例，燃燒室的邊緣由圍繞燃燒室的外殼的內(nèi)表面限定。在此上下文中，可以提供火花塞整體上相對于燃燒室的邊緣或者相對于圍繞燃燒室的外殼的移位。根據(jù)一個實施例，為內(nèi)燃發(fā)動機的每個火花塞提供一個調(diào)整裝置。

從而，在對內(nèi)燃發(fā)動機進行加熱的情況下，由火花塞的電極限定的點火火花在燃燒室中的位置借助于調(diào)整裝置從位于燃燒室內(nèi)更靠里的位置轉(zhuǎn)移到位于更靠近邊緣的位置。相對應(yīng)地，在點火火花位置中能夠出現(xiàn)從位于更靠近邊緣的位置到位于燃燒室內(nèi)更靠里的位置的改變，并且因此在對內(nèi)燃發(fā)動機進行冷卻的情況下，能夠增加距燃燒室的邊緣的距離。因此，在內(nèi)燃發(fā)動機的冷啟動期間，比起在溫暖運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，點火火花的位置在距燃燒室的邊緣更大的距離處。

以此方式，在內(nèi)燃發(fā)動機的升溫階段期間，顯著更有效的點火和因此燃料/空氣混合物的燃燒在燃燒室中發(fā)生。在冷啟動的情況下，這導(dǎo)致較低的燃料消耗和污染物排放。當達到預(yù)定運轉(zhuǎn)溫度時，點火火花的位置被設(shè)置成更靠近燃燒室的邊緣。除了燃料/空氣混合物的有效點火外，這還尤其確保了火花塞甚至在滿載的情況下的充分冷卻。優(yōu)化了火花塞的使用壽命。

應(yīng)當理解，提供以上概述是為了以簡化的形式介紹在詳細說明中進一步描述的概念的選擇。這并不意味著識別所要求保護的主題的關(guān)鍵或基本特征，所要求保護的主題的范圍由隨附的權(quán)利要求書唯一地限定。此外，所要求保護的主題并不限于解決以上或在本披露的任何部分中所提到的任何缺點的實現(xiàn)方式。

附圖說明

圖1示出了內(nèi)燃發(fā)動機的示意圖。

圖2示出了內(nèi)燃發(fā)動機的第一實施例的部分視圖，其中火花塞在第一位置聯(lián)接調(diào)整裝置，該調(diào)整裝置用于調(diào)節(jié)點火火花在燃燒室內(nèi)的位置。

圖3示出了內(nèi)燃發(fā)動機的第一實施例的部分視圖，其中火花塞在第二位置聯(lián)接調(diào)整裝置，該調(diào)整裝置用于調(diào)節(jié)點火火花在燃燒室內(nèi)的位置。

圖4示出了內(nèi)燃發(fā)動機的第二實施例的部分視圖，其中火花塞在第一位置聯(lián)接調(diào)整裝置，該調(diào)整裝置用于調(diào)節(jié)點火火花在燃燒室內(nèi)的位置。

圖5示出了內(nèi)燃發(fā)動機的第二實施例的部分視圖，其中火花塞在第二位置聯(lián)接調(diào)整裝置，該調(diào)整裝置用于調(diào)節(jié)點火火花在燃燒室內(nèi)的位置。

圖6展示了用于操作內(nèi)燃發(fā)動機的方法，內(nèi)燃發(fā)動機包括用于對聯(lián)接至燃燒室的火花塞進行定位的調(diào)整裝置。

具體實施方式

以下描述涉及用于根據(jù)發(fā)動機運轉(zhuǎn)溫度來調(diào)節(jié)由內(nèi)燃發(fā)動機的燃燒室內(nèi)的火花塞產(chǎn)生的點火火花的位置的系統(tǒng)和方法。圖1展示了具有定位在燃燒室中的火花塞的內(nèi)燃發(fā)動機。聯(lián)接至火花塞的調(diào)整裝置可以調(diào)節(jié)由在燃燒室內(nèi)的火花塞產(chǎn)生的點火火花的位置，以便在燃燒期間點燃燃料混合物。圖2和圖3展示了內(nèi)燃發(fā)動機的第一實施例的部分視圖，其中火花塞聯(lián)接至調(diào)整裝置，調(diào)整裝置用于調(diào)節(jié)在燃燒室內(nèi)的點火火花的位置。圖2展示了在發(fā)動機冷啟動期間當發(fā)動機在低溫下(例如在低于閾值的溫度下)運轉(zhuǎn)時火花塞的第一位置。圖3展示了當發(fā)動機在高于閾值的溫度下運轉(zhuǎn)時火花塞的第二位置。如圖2所展示的，在冷啟動條件期間由火花塞產(chǎn)生的點火火花的位置距燃燒室的邊緣較遠。相比之下，當發(fā)動機在比冷啟動條件高的溫度下運轉(zhuǎn)時，點火火花的位置更靠近燃燒室的邊緣。圖4和圖5展示了內(nèi)燃發(fā)動機的第二實施例的部分視圖，其中火花塞聯(lián)接至調(diào)整裝置，該調(diào)整裝置用于調(diào)節(jié)在燃燒室內(nèi)的點火火花的位置。圖6展示了用于操作內(nèi)燃發(fā)動機的方法，內(nèi)燃發(fā)動機包括用于使聯(lián)接至發(fā)動機的燃燒室的火花塞定位的調(diào)整裝置。

在一個實例中，調(diào)整裝置可以使火花塞沿著火花塞的縱向軸線移位。通過這種移位，包括在多個電極之間的點火火花位置的、伸入到燃燒室中的火花塞的第一末端沿著火花塞的縱向軸線移位到燃燒室中或者朝向燃燒室的邊緣移位。在此上下文中，在加熱的情況下或者一旦在內(nèi)燃發(fā)動機(例如，在內(nèi)燃發(fā)動機的外殼中在緊鄰調(diào)整裝置的周圍環(huán)境)的溫度增加，則火花塞的具有電極的第一末端就朝向燃燒室的邊緣移位?；鸹ㄈ目v向軸線相對于鄰接燃燒室的外殼表面或外殼部分(諸如，例如，內(nèi)燃發(fā)動機的汽缸蓋)可以是垂直的。根據(jù)一個實施例，調(diào)整裝置可以執(zhí)行火花塞的熱激活移位。例如，通過例如由于在汽缸蓋中的熱量而加熱調(diào)整裝置的周圍環(huán)境或火花塞來使火花塞移位。使用熱能將火花塞移位使得用于調(diào)整點火火花在燃燒室中的位置的非?？煽康恼{(diào)整裝置成為可能。

在另一個實例中，調(diào)整裝置可以包括膨脹元件。膨脹元件根據(jù)其溫度改變其形狀。例如，膨脹元件可以是蠟膨脹元件、雙金屬元件或者這些元件的組合。具體地，膨脹元件可以被以一種方式安排，使得膨脹元件的加熱使燃燒室內(nèi)的點火火花的位置移位。例如，借助于在調(diào)整裝置的周圍環(huán)境中對內(nèi)燃發(fā)動機進行加熱可以產(chǎn)生對膨脹元件的加熱。為此目的，調(diào)整裝置可以安排在例如汽缸蓋中在火花塞中，這樣使得加熱汽缸蓋也需要加熱膨脹元件。可替代地，可以提供加熱該膨脹元件的可控器件，例如，電加熱器件。通過這種膨脹元件可以實施成本有效、魯棒且可靠運轉(zhuǎn)的調(diào)整裝置。

在另一個實例中，膨脹元件優(yōu)選包含具有密度異常的材料。術(shù)語“具有密度異常的材料”在此用于表明在溫度降低時其密度在一溫度范圍內(nèi)減小的材料。材料因此在低于特定溫度的冷卻情況下膨脹。例如，膨脹元件包含伍德合金(wood’smetal)或一些其他合適的鉍合金。伍德合金是鉍、鉛、鎘和錫的合金，其熔點近似為60℃。伍德合金在凝固時膨脹。具有伍德合金的膨脹元件在冷的內(nèi)燃發(fā)動機的情況下比在溫暖運轉(zhuǎn)的內(nèi)燃發(fā)動機的情況下占據(jù)更大的空間。以此方式，可以實施一種調(diào)整裝置，調(diào)整裝置具有尤其簡單的設(shè)計、功能可靠性，并且在冷的內(nèi)燃發(fā)動機的情況下將火花塞在點火火花與燃燒室壁之間以相對較大的距離壓入到燃燒室中，并且相反地在暖的內(nèi)燃發(fā)動機的情況下允許點火火花距燃燒室壁相對較小的距離。

在另一個實施例中，調(diào)整裝置可以包括延伸套筒(runningsleeve)，延伸套筒可移位地安排在內(nèi)燃發(fā)動機的外殼中并且具有容納火花塞的用途。例如，延伸套筒可以以強制鎖定的方式被包括在外殼內(nèi)的鉆孔中并且可以沿著鉆孔的縱向軸線移位。延伸套筒在其內(nèi)側(cè)上可以包括用于容納火花塞的螺紋。延伸套筒能夠與鉆孔一起設(shè)置例如在往復(fù)活塞發(fā)動機的汽缸蓋中而不是常規(guī)的火花塞夾具。通過這種延伸套筒，當在內(nèi)燃發(fā)動機中的該點火火花的位置被設(shè)置時，可以使火花塞沿著火花塞的縱向軸線可靠地移位。同時，延伸套筒確保固了火花塞的緊固固定和燃燒空間的有效密封。

此外，在一個實例中，膨脹元件可以安排在延伸套筒與內(nèi)燃發(fā)動機的外殼之間。例如，膨脹元件圓周地圍繞延伸套筒的一段或者相對于延伸套筒的圓周側(cè)向地安排在一個或多個位置處。另外地或可替代地，膨脹元件的一側(cè)可以擱置在延伸套筒的套環(huán)上，而膨脹元件的相反側(cè)擱置在外殼的表面或者擱置在緊固至外殼的附接元件的表面上。這些措施允許特別有效且少量維護的調(diào)整裝置來用于使延伸套管與火花塞一起移位。

在一個實施例中，彈簧元件可以被提供用于將調(diào)整裝置預(yù)拉伸到點火火花位置相對于燃燒室的邊緣的預(yù)定位置中。例如，彈簧元件將調(diào)整裝置或者火花塞預(yù)拉伸到一個位置中，在該位置處，通過調(diào)整裝置使點火火花的位置最大程度地遠離或者朝向燃燒室的邊緣移位。彈簧元件包含：例如，以不同方式實施的螺旋彈簧或扭力彈簧、片彈簧、膜片彈簧或者以一些其他的方式實施的彎曲彈簧、或者氣體彈簧或彈性體彈簧。根據(jù)一個實施例，彈簧元件的彈簧力與加熱膨脹元件的效果相反地作用。在這種情況下，通過彈簧元件實現(xiàn)了調(diào)整裝置在冷卻膨脹元件的情況下的可靠重置。

在用于操作內(nèi)燃發(fā)動機(內(nèi)燃發(fā)動機具有用于燃燒燃料混合物的至少一個燃燒室)的示例方法中，點火火花在燃燒室內(nèi)在火花塞的電極之間的位置處產(chǎn)生，以便點燃燃料混合物。此外，方法包括在內(nèi)燃發(fā)動機運動期間溫度增加的情況下，在點火火花的位置與燃燒室的邊緣之間的距離減小。

在點火火花距燃燒室的邊緣的距離改變的情況下，在電極之間的電極間距優(yōu)選地保持恒定?？梢蕴峁┗鸹ㄈw上相對于燃燒室的邊緣或者相對于圍繞燃燒室的外殼的移位。此外，在本方法的實施例中，點火火花的位置可以借助于在內(nèi)燃發(fā)動機的每個火花塞處的調(diào)整裝置來移位。

在一個實例中，在冷啟動的事件中，點火火花首先位于距燃燒室的邊緣相對較大的距離處。在內(nèi)燃發(fā)動機的升溫期間，因此產(chǎn)生了燃料/空氣混合物的特別有效的點火和燃燒。實現(xiàn)了燃料消耗和污染物排放的降低。加熱內(nèi)燃發(fā)動機需要使點火火花的位置更靠近燃燒室的邊緣移位。在溫暖運轉(zhuǎn)的內(nèi)燃發(fā)動機的情況下，以這種方式尤其確保了對火花塞的充分冷卻。

方法的進一步的實施例相應(yīng)地分別對應(yīng)于內(nèi)燃發(fā)動機的所描述的實施例并且具有對應(yīng)的特征和優(yōu)勢。

現(xiàn)在參照圖1，圖1描述了用于車輛的發(fā)動機系統(tǒng)100。車輛可以是道路車輛，道路車輛具有接觸路面的驅(qū)動輪。發(fā)動機系統(tǒng)100包括具有多個汽缸的發(fā)動機10。圖1詳細描繪了一個這樣的汽缸或燃燒室?？梢酝ㄟ^電子發(fā)動機控制器12來控制發(fā)動機10的不同部件。發(fā)動機10包括燃燒室30和汽缸壁32，這些汽缸壁具有定位在其中并且連接至曲軸40的活塞36。燃燒室30被示出為經(jīng)由相應(yīng)的進氣門152和排氣門154與進氣歧管144和排氣歧管148連通。可通過進氣凸輪51和排氣凸輪53來運轉(zhuǎn)每一個進氣門和排氣門。可替代地，可由機電控制氣門線圈和電樞組件操作進氣門和排氣門中的一者或多者?？捎蛇M氣凸輪傳感器55確定進氣凸輪51的位置?？捎膳艢馔馆唫鞲衅?7確定排氣凸輪53的位置。

燃料噴射器66被示出為定位成將燃料直接噴射到汽缸30中，這為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的直接噴射。可替代地，可以將燃料噴射至進氣道，這位本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的進氣道噴射。燃料噴射器66遞送與來自控制器12的信號的脈沖寬度fpw成比例的液體燃料。通過包括燃料箱、燃料泵和燃料軌的燃料系統(tǒng)(未示出)將燃料遞送至燃料噴射器66。燃料噴射器66被供應(yīng)來自響應(yīng)于控制器12的驅(qū)動器68的運轉(zhuǎn)電流。此外，進氣歧管144被示出為與任選的電子節(jié)氣門62連通，電子節(jié)氣門調(diào)整節(jié)流板64的位置以控制至發(fā)動機汽缸30的氣流。這可以包括控制來自進氣增壓室146的增壓空氣的氣流。在一些實施例中，可以省略節(jié)氣門62，并且可以通過單個進氣系統(tǒng)節(jié)氣門(ais節(jié)氣門)82控制至發(fā)動機的氣流，單個進氣系統(tǒng)節(jié)氣門聯(lián)接至進氣通道42并且位于增壓室146的上游。

在一些實施例中，發(fā)動機10被配置成用于提供排氣再循環(huán)或egr。當包括時，通過egr通道135和egr閥138，從渦輪機164的下游的排氣系統(tǒng)中的位置處將egr提供至在進氣系統(tǒng)(ais)節(jié)氣門82的下游的位置處的發(fā)動機進氣系統(tǒng)。當存在壓差以驅(qū)動流動時，可以將egr從排氣系統(tǒng)抽到進氣系統(tǒng)。能夠通過部分關(guān)閉ais節(jié)氣門82來產(chǎn)生壓差。節(jié)流板84控制通向壓縮機162的入口處的壓力。ais可以被電力控制，并且其位置可以基于任選的位置傳感器88來調(diào)整。

壓縮機162從進氣通道42抽取空氣以供應(yīng)給增壓室146。在一些實例中，進氣通道42可以包括具有過濾器的氣箱(未示出)。排氣旋轉(zhuǎn)式渦輪機164經(jīng)由軸161聯(lián)接至壓縮機162。真空操作的廢氣門致動器72允許排氣繞過渦輪機164，使得能夠控制不同運轉(zhuǎn)條件下的增壓壓力。在替代實施例中，可以壓力致動或電力致動廢氣門致動器。廢氣門72可以響應(yīng)于諸如操作者踩加速器踏板期間的增壓需求增加而關(guān)閉(或可以縮小該廢氣門的開口)。通過關(guān)閉廢氣門，能夠增加渦輪機上游的排氣壓力，從而提升渦輪機速度和峰值功率輸出。這允許提升增壓壓力。另外地，當壓縮機再循環(huán)閥被部分打開時，能夠使廢氣門朝向關(guān)閉位置移動以維持期望的增壓壓力。在另一個實例中，廢氣門72可以響應(yīng)于諸如操作者松開加速器踏板期間的增壓需求降低而打開(或可以增大廢氣門的開口)。通過打開廢氣門，能夠減小排氣壓力，從而減小渦輪機速度和渦輪機功率。這允許減小增壓壓力。

壓縮機再循環(huán)閥158(crv)可以被提供在圍繞壓縮機162的壓縮機再循環(huán)路徑159中，使得空氣可以從壓縮機出口移動至壓縮機入口，以便減小可以在壓縮機162兩側(cè)產(chǎn)生的壓力。增壓空氣冷卻器157可以定位在壓縮機162下游的通道146中，以用于冷卻遞送至發(fā)動機進氣裝置的增壓充入空氣。在所描繪的實例中，壓縮機再循環(huán)路徑159被配置成用于使來自增壓空氣冷卻器157下游的被冷卻的壓縮空氣再循環(huán)至壓縮機入口。在替代實例中，壓縮機再循環(huán)路徑159可以被配置成用于使來自壓縮機下游和增壓空氣冷卻器157上游的壓縮空氣再循環(huán)至壓縮機入口?？山?jīng)由來自控制器12的電信號打開和關(guān)閉crv158。crv158可以被配置成三態(tài)的閥門，閥門具有默認的半打開位置，其能夠從默認的半打開位置移動至全打開位置或全關(guān)閉位置。

無分電器點火系統(tǒng)90響應(yīng)于控制器12經(jīng)由火花塞92將點火火花提供給燃燒室30。點火系統(tǒng)90可以包括感應(yīng)線圈點火系統(tǒng)，其中點火線圈變壓器連接至發(fā)動機的每個火花塞。

第一排氣氧傳感器126被示出為在催化轉(zhuǎn)換器70上游聯(lián)接至排氣歧管148。第二排氣氧傳感器186被示出為聯(lián)接在轉(zhuǎn)換器70下游的排氣裝置中。第一排氣氧傳感器126和第二排氣氧傳感器186可以是寬域排氣氧(uego)傳感器、加熱型排氣氧傳感器(hego)或雙態(tài)排氣氧傳感器(ego)中的任何一者。uego可以是線性傳感器，其中，輸出為與空氣-燃料比成比例的線性泵浦電流。

轉(zhuǎn)換器70包括排氣催化器。例如，轉(zhuǎn)換器70能夠包括多個催化劑磚。在另一個實例中，能夠使用多個排放控制裝置，每個排放控制裝置具有多個磚。在一個實例中，轉(zhuǎn)換器70能夠是三元型催化器。盡管所描繪的實例示出了渦輪機164上游的第一排氣氧傳感器126，將理解的是在替代實施例中，第一排氣氧傳感器126可以定位在渦輪機164下游和轉(zhuǎn)換器70上游的排氣歧管中。進一步地，第一排氣氧傳感器126在此可以被稱為催化器前氧傳感器，并且第二排氣氧傳感器186在此可以被稱為催化器后氧傳感器。第一氧傳感器和第二氧傳感器可以給出排氣的空氣-燃料比的指示。例如，第二排氣氧傳感器186可以用于催化器監(jiān)測，而第一排氣氧傳感器126可以用于發(fā)動機控制。進一步地，第一排氣氧傳感器126和第二排氣氧傳感器186均可以在切換頻率或響應(yīng)時間操作，其中，傳感器在濃和稀的空氣-燃料控制之間切換(例如從稀到濃或從濃到稀切換)。在一個實例中，排氣氧傳感器劣化速率可以基于傳感器的切換頻率，對于降低的切換頻率而言劣化速率增加。在另一個實例中，排氣氧傳感器劣化速率可以基于排氣氧傳感器的響應(yīng)時間，對于降低的響應(yīng)時間而言劣化速率增加。例如，如果傳感器為線性傳感器(諸如uego)，則傳感器劣化速率可以基于傳感器的響應(yīng)時間?？商娲?，如果傳感器不是線性傳感器(例如hego)，則傳感器劣化速率可以基于傳感器的切換頻率。為了描述如下方法的目的，在推斷火花塞積污時，可以可交換地使用切換頻率和響應(yīng)時間。然而，在一些實施例中，可以相應(yīng)地基于排氣氧傳感器是非線性還是線性的來對切換頻率還是響應(yīng)時間進行分析。

發(fā)動機10可以進一步包括一個(如所描述的)或多個爆震傳感器91，一個或多個爆震傳感器沿著發(fā)動機本體(例如沿著發(fā)動機缸體)分布。當包括時，多個爆震傳感器可以沿著發(fā)動機缸體對稱地或非對稱地分布。爆震傳感器91可以是加速度計(例如振動傳感器)、電離傳感器或缸內(nèi)傳感器。在一個實例中，控制器12可以被配置成通過爆震傳感器91來檢測由于異常燃燒事件(例如爆震和預(yù)點火)產(chǎn)生的發(fā)動機缸體振動。

進一步地，控制器12可以被配置成執(zhí)行自適應(yīng)爆震控制。確切地，控制器12可以響應(yīng)于通過爆震傳感器91感測到爆震來將一定量的火花角度延遲應(yīng)用于點火正時。在當前的速度-負載操作點處的點火延遲量可以基于存儲在速度/負載特征映射圖中的數(shù)值被確定。這可以稱為自適應(yīng)爆震項。當發(fā)動機再次在相同的速度-負載區(qū)域中運轉(zhuǎn)時，可以更新在速度-負載操作點的自適應(yīng)爆震項。以此方式，在發(fā)動機運轉(zhuǎn)期間可以更新自適應(yīng)爆震項?？梢栽诎l(fā)動機運轉(zhuǎn)的預(yù)定持續(xù)時間(例如發(fā)動機循環(huán)的時間或次數(shù))或車輛行進的預(yù)定距離上對自適應(yīng)爆震項進行監(jiān)測。如果爆震速率隨著自適應(yīng)爆震項中的變化增加而增加，則可以表明火花塞積污。如此，控制器可以經(jīng)由爆震傳感器91監(jiān)測爆震以及在自適應(yīng)爆震項中的變化，以便推斷火花塞積污水平，如參照圖2至圖3在以下進一步描述的。

控制器12在圖1中被示出為微型計算機，該微型計算機包括微處理器單元(cpu)102、輸入/輸出端口(i/o)104、只讀存儲器(rom)106、隨機存取存儲器(ram)108、保活存儲器(kam)110和常規(guī)數(shù)據(jù)總線?？刂破?2被示出為接收來自聯(lián)接到發(fā)動機10的傳感器的各種信號，除了之前討論的那些信號之外，還包括：來自聯(lián)接到冷卻套筒114的溫度傳感器112的發(fā)動機冷卻劑溫度(ect)；聯(lián)接到加速器踏板130用于感測由車輛操作者的腳132調(diào)整的加速器踏板位置(pp)的位置傳感器134；用于確定尾氣點火的爆震傳感器；來自聯(lián)接至進氣歧管144的壓力傳感器121的發(fā)動機歧管壓力(map)的測量；來自聯(lián)接至增壓室146的壓力傳感器122的增壓壓力的測量；來自霍爾效應(yīng)傳感器118(或其他可變磁阻傳感器)的感測曲軸40的位置的發(fā)動機位置傳感器；來自傳感器120(例如熱線式空氣流量計)的對進入發(fā)動機的空氣質(zhì)量的測量；以及來自傳感器58的對節(jié)氣門位置的測量。還可以感測(傳感器未示出)大氣壓力以供控制器12處理。在本說明的優(yōu)選方面中，發(fā)動機位置傳感器118在曲軸每回轉(zhuǎn)一次產(chǎn)生預(yù)定數(shù)量的等間距脈沖，根據(jù)其能夠確定發(fā)動機轉(zhuǎn)速(rpm)。

在一些實施例中，發(fā)動機可以聯(lián)接至混合動力車輛中的電動馬達/電池系統(tǒng)。混合動力車輛可以具有并聯(lián)構(gòu)型、串聯(lián)構(gòu)型或其變體或組合。

在運轉(zhuǎn)期間，發(fā)動機10內(nèi)的每個汽缸通常經(jīng)歷四沖程循環(huán)：該循環(huán)包括進氣沖程、壓縮沖程、膨脹沖程和排氣沖程。在進氣沖程期間，通常，排氣門154關(guān)閉，而進氣門152打開?？諝饨?jīng)由進氣歧管144被引入燃燒室30中，并且活塞36移動到汽缸的底部，以增加燃燒室30內(nèi)的容積?；钊?6靠近汽缸底部并且在其沖程結(jié)束時(例如，當燃燒室30處于其最大容積時)所在的位置通常被本領(lǐng)域技術(shù)人員稱為下止點(bdc)。在壓縮沖程期間，進氣門152和排氣門154關(guān)閉。活塞36朝向汽缸蓋移動，以壓縮燃燒室30內(nèi)的空氣。活塞36在其沖程結(jié)束時并且最接近汽缸蓋(例如，當燃燒室30處于其最小容積時)所在的點通常被本領(lǐng)域技術(shù)人員稱為上止點(tdc)。在下文稱為噴射的過程中，燃料被引入到燃燒室中。在下文稱為點火的過程中，噴射的燃料被諸如火花塞92的已知點火裝置點燃，導(dǎo)致燃燒。在膨脹沖程過程中，膨脹氣體推動活塞36返回到bdc。曲軸40將活塞運動轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)扭矩。最后，在排氣沖程期間，排氣門154打開，以將燃燒過的空氣-燃料混合物釋放到排氣歧管148，并且活塞返回到tdc。注意是，以上描述的僅是實例，并且進氣門和排氣門打開和/或關(guān)閉正時可以改變，如以提供正氣門重疊或負氣門重疊、進氣門延遲關(guān)閉、或各種其他實例。

在一個實施例中，點火線圈電路可以包括火花塞積污檢測部件。在這個實施例中，可以基于在施加停留(dwell)命令之后點火線圈的控制線的控制電流降落低于預(yù)定值所占用的切換時間來確定火花塞積污。然而，這種檢測火花塞積污的方法實施起來可能復(fù)雜且昂貴。因此，并不是所有的發(fā)動機系統(tǒng)都可以包括具有火花塞積污檢測部件的點火線圈電路。相反，控制器可以監(jiān)測與火花塞健康相關(guān)聯(lián)的多個發(fā)動機運轉(zhuǎn)參數(shù)并且基于多個發(fā)動機運轉(zhuǎn)參數(shù)中的一者或多者的變化來推斷由于燃料添加劑積聚而造成的火花塞積污。

圖2至圖5示出了具有各種部件的相對定位的示例構(gòu)型。至少在一個實例中，如果被示出為彼此直接接觸或直接聯(lián)接，則這種元件可以分別被稱為直接接觸或直接聯(lián)接。類似地，至少在一個實例中，被示出為彼此相連或相鄰的元件可以分別是彼此相連或相鄰。作為實例，處于彼此共面接觸的部件可以被稱為共面接觸。作為另一個實例，在至少一個實例中，定位成彼此分開且兩者之間只有空間而沒有其他部件的元件可以照此稱謂。作為又另一個實例，被示出在彼此的上方/下方、在彼此的相對側(cè)、或在彼此的左側(cè)/右側(cè)的元件相對于彼此可以照此稱謂。此外，如圖所示，在至少一個實例中，最頂部元件或元件的最頂部點可以被稱為部件的“頂部”，并且最底部元件或元件的最底部點可以被稱為部件的“底部”。如本文所使用的，頂部/底部、上/下、上方/下方可以是相對于附圖的豎直軸線并且可以用于描述附圖中的元件相對于彼此的定位。如此，在一個實例中，被示出在其他元件上方的元件豎直地定位在其他元件的上方。作為又一個實例，附圖內(nèi)描繪的元件的形狀可以被稱為具有那些形狀(例如，諸如圓形的、直的、平面的、彎曲的、修圓的、倒角的、成角度的等等)。此外，在至少一個實例中，被示出彼此相交的元件可以被稱為相交元件或彼此相交。此外，在一個實例中，被示出在另一元件內(nèi)或被示出在另一元件之外的元件可以照此稱謂。

在圖2中，示意性地展示了內(nèi)燃發(fā)動機210的第一實施例的部分區(qū)域，內(nèi)燃發(fā)動機包括燃燒室212和火花塞214?；鸹ㄈ?14在第一位置200處。在一個實例中，內(nèi)燃發(fā)動機210可以與圖1的發(fā)動機10相同。燃燒室212可以是圖1的燃燒室30，并且火花塞214可以是圖1的火花塞92。燃燒室212在汽缸(未示出)中，并且往復(fù)活塞被安排在內(nèi)燃發(fā)動機210的汽缸中。具體地，內(nèi)燃發(fā)動機210可以具有多個燃燒室，這些燃燒室以對應(yīng)方式呈現(xiàn)。內(nèi)燃發(fā)動機210可以是往復(fù)活塞發(fā)動機。在替代實施例中，燃燒室不包括往復(fù)活塞，例如，在內(nèi)燃發(fā)動機中可以包括旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機。

燃燒室212可以不僅由往復(fù)活塞包圍而且還由內(nèi)燃發(fā)動機的外殼216包圍。在圖2中，連同火花塞214僅展示了燃燒室212和外殼216的一個區(qū)域。圖2中展示的外殼216例如構(gòu)成汽缸蓋并且通過相對于燃燒室212定位的其表面構(gòu)成燃燒室212的邊緣218?；鸹ㄈ?14的第一末端217穿過外殼216伸入到燃燒室212中。在火花塞214的第一末端217處，安排有電極220、222，在電極之間在預(yù)定時間通過高電壓產(chǎn)生用于點燃位于燃燒室212中的燃料/空氣混合物的點火火花。

電極220、222在燃燒室212中的位置由火花塞214相對于燃燒室212的邊緣218和因此相對于外殼216的位置來限定。為此目的，火花塞214可以被固定在火花塞插孔224中。與具有螺紋鉆孔的常規(guī)火花塞插孔(其設(shè)置在汽缸蓋中以用于擰緊火花塞)相比，火花塞插孔224可以包括延伸套筒226。延伸套筒226以強制鎖定且可移位的方式安排在外殼216中的凹陷內(nèi)，該凹陷形成為鉆孔228。在替代實施例中，代替鉆孔，可以提供以一些其他的形式成形的凹陷和對應(yīng)呈現(xiàn)的延伸套筒。在延伸套筒226的內(nèi)側(cè)上，用于接收和固定火花塞214的螺紋230被設(shè)置在延伸套筒226中?；鸹ㄈ?14可以被安排成與延伸套筒226一起在鉆孔228中沿火花塞214的縱向軸線232可移位。在火花塞214的情況下，鉆孔228和延伸套筒226可以如此，即，使得火花塞214的縱向軸線232被安排成相對于燃燒室212的邊緣218基本上垂直。

延伸套筒226在其背離燃燒室212的末端處具有徑向向外延伸的套環(huán)234和用于火花塞214的支撐面236?；鸹ㄈ?14可以被擰緊到延伸套筒226中直至其抵靠在支撐面236上并且可以由此被緊固在相對于延伸套筒226的精確預(yù)定的位置中。被安排成沿著延伸套筒226的圓周的套環(huán)234伸入到鉆孔228的凸起238中，并且在冷的內(nèi)燃發(fā)動機210的情況下，套環(huán)通過其朝燃燒室212指向的側(cè)邊來擱置在凸起238中的外殼216的支撐面239上?；鸹ㄈ?14因此可以與延伸套筒226一起被推入到燃燒室中僅至多到圖2中展示的第一位置200?？商娲?，代替套環(huán)234，還可以在延伸套筒上提供不同形狀的一個或多個凸起。

在套環(huán)234背離燃燒室212的一側(cè)與安排在外殼216的外側(cè)上的附接元件240之間可以包括膨脹元件242。在一個實例中，膨脹元件242可以圓周地存在于火花塞214周圍并且可以通過一個側(cè)邊來擱置在套環(huán)234上并且通過相反的側(cè)邊擱置在附接元件240上?？商娲?，還可以使用一個或多個不同形狀的膨脹元件。在一個實例中，膨脹元件可以包括伍德合金。伍德合金是鉍、鉛、鎘和錫的合金，其熔點近似為60℃。伍德合金在其凝固時膨脹。伍德合金因此是具有密度異常的材料。當溫度降低時，伍德合金的密度在溫度范圍內(nèi)減小。膨脹元件在冷卻情況下膨脹并且在加熱情況下收縮。在替代實施例中，代替伍德合金，可以使用不同的鉍合金(例如鉍鉛錫錠(rose’smetal))或者不同的具有異常密度的適當材料。

延伸套筒226、膨脹元件242以及附接元件240是調(diào)整裝置244的部件，用于在燃燒室212中設(shè)置火花塞214的點火火花的位置。當內(nèi)燃發(fā)動機210在運轉(zhuǎn)期間加熱時，將點火火花的位置設(shè)置成更靠近燃燒室212的邊緣218，并且在冷卻的情況下該位置被相反地設(shè)置成在燃燒室212內(nèi)更深。為此目的，通過調(diào)整裝置244來執(zhí)行火花塞214相對于外殼216的對應(yīng)移位。具體地，可以在調(diào)整裝置244中使用常規(guī)的火花塞。

將在以下參照圖6描述一種操作包括調(diào)整裝置244的內(nèi)燃發(fā)動機的方法。在內(nèi)燃發(fā)動機的冷啟動之前和期間，調(diào)整裝置244位于延伸套筒226內(nèi)并且火花塞214在圖2所展示的第一位置200中。膨脹元件242的伍德合金以固體形式存在，其結(jié)果是膨脹元件242將延伸套筒226的套環(huán)234壓靠在凸起238中外殼216的支撐面239上，并且如此以在套環(huán)234與附接元件240之間延伸。在冷啟動的情況下和在升溫階段期間，膨脹元件242與燃燒室212中燃料/空氣混合物或燃燒氣體的壓力相反地將套環(huán)234和因此的延伸套筒226以及火花塞214保持在這個位置中。

圖3示出了圖2的內(nèi)燃發(fā)動機210的一部分在預(yù)定運轉(zhuǎn)溫度下的運轉(zhuǎn)期間的示意圖。在升溫階段中，外殼216的、延伸套筒226的以及火花塞214的溫度連續(xù)升高。膨脹元件242呈現(xiàn)其周圍環(huán)境的、尤其是延伸套筒226和外殼216的溫度。如果該溫度超過約60℃，則在膨脹元件242中的伍德合金開始熔化并且由于密度異常而減小其體積。膨脹元件242收縮。在體積變得自由的情況下，由于燃燒室212中的壓力，延伸套筒226與火花塞214一起向后移動。延伸套筒226和火花塞214因此沿著鉆孔228被推動遠離該燃燒室。在一個實例中，為了協(xié)助這個過程，在套環(huán)234面對燃燒室212的一側(cè)與凸起238的面239之間可以提供彈簧元件(未示出)。

圖3展示了在升溫階段之后的火花塞214的第二位置202。延伸套筒226的套環(huán)234通過一個側(cè)邊擱置在具有相對較小體積的膨脹元件242上。延伸套筒226通過燃燒室212中的壓力來保持在這個位置中。明顯的是由于火花塞214移位，電極220、222在鉆孔228的情況下比在冷啟動的情況下和在根據(jù)圖2的升溫期間顯著地擱置得更靠近燃燒室212的邊緣218。在升溫階段期間，點火火花的位置與在溫暖運轉(zhuǎn)的內(nèi)燃發(fā)動機210的情況下相比被定位得更深入燃燒室212。在內(nèi)燃發(fā)動機210的溫度升高的情況下，調(diào)整裝置244減小在點火火花與燃燒室的邊緣218之間的距離。在內(nèi)燃發(fā)動機210已經(jīng)關(guān)閉之后，其冷卻下來回到環(huán)境溫度。在此上下文中，伍德合金凝固并且膨脹元件242膨脹。具有火花塞214的延伸套筒226在燃燒室212的方向移位直至套環(huán)234的一個側(cè)邊擱置在外殼216的凸起238的面239上，如圖2所展示的。因此，在鉆孔228的情況下，點火火花的位置再次在距燃燒室212的邊緣218相對較大的距離處。

圖4示出了包括火花塞214的內(nèi)燃發(fā)動機410的第二實施例的部分視圖?；鸹ㄈ?14在第一位置400處。內(nèi)燃發(fā)動機410在很大程度上對應(yīng)于圖2的內(nèi)燃發(fā)動機210。因此結(jié)構(gòu)上或功能上相同或類似的部件通過對應(yīng)的參考號來指明。為了描述這些部件，參考如下陳述并且尤其還參考關(guān)于圖2和圖3的評述。

與內(nèi)燃發(fā)動機210的第一實施例相比，內(nèi)燃發(fā)動機410的第二實施例在套環(huán)234的背離燃燒室212的一側(cè)與安排在外殼216的外側(cè)上的附接元件240之間包括彈簧元件446而不是膨脹元件。彈簧元件446在燃燒室212的方向上預(yù)拉伸延伸套筒。在一個實例中，彈簧元件446可以包括螺旋彈簧。在其他實例中，彈簧元件446可以包括扭力彈簧、彎曲彈簧(例如，葉片彈簧或膜片彈簧)、或者氣體彈簧或彈性體彈簧。此外，膨脹元件448被設(shè)置在套環(huán)234的面向燃燒室212的一側(cè)與外殼的凸起238的支撐面之間。與第一示例性實施例相比，這個膨脹元件不包含具有密度異常的材料并且在加熱情況下膨脹。為此目的，膨脹元件448例如可以包括蠟或一些其他合適的材料?？商娲鼗蛄硗獾兀蛎浽?48可以包括對應(yīng)地呈現(xiàn)的雙金屬元件。

在冷啟動之前或冷啟動期間，調(diào)整裝置244和火花塞214位于圖4展示的第一位置400中。彈簧元件446將延伸套筒226預(yù)拉伸靠在膨脹元件448上，該膨脹元件在冷狀態(tài)下比在暖狀態(tài)下占據(jù)較小的體積?；鸹ㄈ?14因此與電極220、222一起相對較遠地伸入燃燒室212中并且通過彈簧元件446與燃燒室212中的壓力相反地被預(yù)拉伸在這個位置中。加熱內(nèi)燃發(fā)動機410也會引起膨脹元件448的溫度升高。膨脹元件448膨脹并且與彈簧元件446的彈簧力相反地推動延伸套筒226遠離燃燒室212。

圖5示出了圖4的內(nèi)燃發(fā)動機在已經(jīng)達到預(yù)定運轉(zhuǎn)溫度之后的部分視圖。連同調(diào)整裝置的火花塞214在第二位置402中，在圖5所示。在第二位置402處，膨脹元件448已經(jīng)加熱并且膨脹至之前限定的程度。由于延伸套筒226與火花塞214的移位，在鉆孔228的情況下，在電極220、222之間的點火火花的位置現(xiàn)在更靠近燃燒室212的邊緣218。如在第一實施例中，確保了火花塞214的有效冷卻，而在冷啟動的情況下，由于點火火花距燃燒室212的邊緣218有較大距離，燃料/空氣混合物產(chǎn)生了特別有效的點火和燃燒。在內(nèi)燃發(fā)動機410已經(jīng)關(guān)閉之后，膨脹元件448冷卻，并且火花塞214通過彈簧元件446被推回進入燃燒室212至圖4的第一位置400。

圖6是展示了用于操作發(fā)動機的方法600的流程圖，該發(fā)動機包括聯(lián)接至火花塞的調(diào)整裝置，該火花塞伸入到發(fā)動機的燃燒室中?？梢詧?zhí)行方法600以便操作圖1的包括火花塞92的發(fā)動機10、圖2至圖3的發(fā)動機210和/或圖4至圖5的發(fā)動機410。用于實行方法600的指令和本文所包括的方法的其余部分可由控制器(如控制器12)基于存儲在控制器的存儲器上的指令并且結(jié)合從發(fā)動機系統(tǒng)的傳感器(諸如以上參照圖1描述的傳感器)接收的信號來執(zhí)行。根據(jù)以下描述的方法，控制器可以采用發(fā)動機系統(tǒng)的發(fā)動機致動器(例如聯(lián)接至圖1的火花塞92的點火系統(tǒng)90)以調(diào)整發(fā)動機運轉(zhuǎn)。

在602處，方法600包括確定發(fā)動機運轉(zhuǎn)參數(shù)。所確定的運轉(zhuǎn)參數(shù)可以包括但不限于發(fā)動機轉(zhuǎn)速、所要求的扭矩、發(fā)動機溫度、增壓壓力、發(fā)動機輸出、排氣組分濃度以及其他參數(shù)。

方法600進行到604以確定火花塞的位置。在一個實例中，可以基于發(fā)動機運轉(zhuǎn)溫度來確定火花塞的位置以及因此在火花塞的第一末端上的電極之間的點火火花位置。在實例中，當發(fā)動機在低于閾值溫度的溫度下運轉(zhuǎn)時(例如在發(fā)動機冷啟動條件期間)，與發(fā)動機升溫并且在高于閾值的溫度下運轉(zhuǎn)時相比，點火火花位置可以距燃燒室的邊緣更遠(更加伸入到燃燒室內(nèi)部)。

方法600進行至606以確定火花塞是否在第一位置處。在火花塞的第一位置處，點火火花位置遠離燃燒室的邊緣而伸入到燃燒室中。在一個實例中，在冷啟動條件期間，火花塞可以在第一位置中。在冷啟動期間，調(diào)整裝置的膨脹元件膨脹并且將火花塞的第一末端進一步推入燃燒室，從而，點火火花位置被定位成更加遠離燃燒室的邊緣，如以上參照圖2和圖4描述的。在一個實例中，膨脹元件可以包括溫度敏感材料，例如具有密度異常的伍德合金，如以上參照圖2至圖3描述的。在另一個實例中，膨脹元件可以是彈簧元件，彈簧元件可以聯(lián)接至溫度敏感材料(例如蠟或者雙金屬元件等)，如以上參照圖4至圖5描述的。如果該火花塞在第一位置中，則方法600進行至610。

在610處，方法600調(diào)整至火花塞的信號，而點火火花位置在距燃燒室的邊緣第一距離處并且伸入該燃燒室內(nèi)部。調(diào)整信號可以包括調(diào)整轉(zhuǎn)送到火花塞的電壓、延遲或提前點火正時等，從而保持發(fā)動機運轉(zhuǎn)以用于維持當前的發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負載。在一個實例中，當火花塞在第一位置中并且發(fā)動機運轉(zhuǎn)溫度在閾值溫度下時(例如在發(fā)動機冷啟動期間)，調(diào)整信號可以包括延遲點火正時。在發(fā)動機冷啟動期間，延遲點火正時快速增加發(fā)動機運轉(zhuǎn)溫度，從而增加燃燒效率并且降低排放的劣化。

如果在608處火花塞沒有在第一位置處，則方法600進行至612，在612處火花塞在第二位置處。在一個實例中，當發(fā)動機升溫并且在高于閾值溫度的溫度下運轉(zhuǎn)時，火花塞可以在第二位置中。在一個實例中，隨著發(fā)動機的溫度增加，調(diào)整裝置的膨脹元件收縮以便使火花塞沿著火花塞的縱向軸線遠離燃燒室移動，如以上參照圖3和圖5描述的。因而，在第二位置中，與火花塞的第一位置相比，點火火花的位置更靠近燃燒室的邊緣并且更少地伸入燃燒室內(nèi)部。當發(fā)動機的溫度高于閾值溫度時，更靠近燃燒室的邊緣的點火火花位置確保了燃料/空氣混合物的有效點火以及火花塞的充分冷卻。

當點火火花位置在距燃燒室的邊緣的第二距離處時，方法600進行至614并且調(diào)整至火花塞的信號，第二距離小于610處的第一距離。在一個實例中，當發(fā)動機升溫(也就是說，發(fā)動機溫度高于閾值溫度)時，點火火花位置可以在距邊緣的第二距離處。當發(fā)動機在標準運轉(zhuǎn)溫度下運轉(zhuǎn)時，調(diào)整信號可以包括調(diào)整轉(zhuǎn)送到該火花塞的電壓、點火正時(延遲或提前點火正時)等，從而保持發(fā)動機運轉(zhuǎn)以用于維持發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負載等。方法600然后返回。

因此，內(nèi)燃發(fā)動機基于點火火花在燃燒室中的位置來運轉(zhuǎn)。根據(jù)發(fā)動機的溫度，點火火花的位置通過調(diào)整裝置從位于燃燒室內(nèi)更靠里的位置向位于更靠近燃燒室的邊緣的位置轉(zhuǎn)移。以此方式，在內(nèi)燃發(fā)動機的升溫階段期間，距邊緣更遠的點火火花位置導(dǎo)致燃燒室中的燃料/空氣混合物的更顯著有效的點火和燃燒。當達到預(yù)定發(fā)動機運轉(zhuǎn)溫度時，點火火花的位置被設(shè)置成更靠近燃燒室的邊緣。

基于發(fā)動機的運轉(zhuǎn)溫度調(diào)節(jié)點火火花在燃燒室內(nèi)的位置的技術(shù)效果包括通過燃料/空氣混合物的有效點火而降低排放劣化，以及通過在高溫期間將火花塞定位成更靠近燃燒室的邊緣而增加了火花塞的壽命。

實例系統(tǒng)包括：內(nèi)燃發(fā)動機的帶有火花塞的燃燒室，火花塞具有電極以在燃燒室內(nèi)的位置處產(chǎn)生點火火花；以及包括聯(lián)接火花塞的膨脹元件的調(diào)整裝置，調(diào)整裝置使火花塞沿火花塞的縱向軸線移位，從而控制在點火火花的位置與燃燒室的邊緣之間的距離。在前述實例中，附加地或任選地，點火火花點燃在燃燒室中的空氣和燃料的混合物。在前述實例的任何實例或全部實例中，附加地或任選地，在燃燒室的邊緣與火花的位置之間的距離在發(fā)動機高于閾值溫度時減小、并且在發(fā)動機低于閾值溫度時增加。在前述實例的任何實例或全部實例中，附加地或任選地，膨脹元件包括具有密度異常的材料。在前述實例的任何實例或全部實例中，附加地或任選地，調(diào)整裝置包括可移位地安排在內(nèi)燃發(fā)動機的外殼中的延伸套筒，該延伸套筒容納火花塞。在前述實例的任何實例或全部實例中，附加地或任選地，膨脹元件被安排在延伸套筒與內(nèi)燃發(fā)動機的外殼之間。在前述實例的任何實例或全部實例中，附加地或任選地，彈簧元件被提供用于將調(diào)整裝置預(yù)拉伸到相對于燃燒室的邊緣的點火火花的位置的預(yù)定位置中。

用于操作內(nèi)燃發(fā)動機的實例方法，包括：在內(nèi)燃發(fā)動機的燃燒室內(nèi)的點火火花位置處產(chǎn)生點火火花，該點火火花產(chǎn)生在聯(lián)接至該燃燒室的火花塞的電極之間，點火火花點燃燃燒室內(nèi)的燃料混合物；通過聯(lián)接火花塞的膨脹元件使火花塞沿火花塞的縱向軸線移位；并且響應(yīng)于內(nèi)燃發(fā)動機的溫度增加高于閾值溫度來減小在點火火花位置與燃燒室的邊緣之間的距離。在前述實例中，附加地或任選地，該方法進一步包括響應(yīng)于內(nèi)燃發(fā)動機的溫度降低低于閾值溫度，增加在點火火花位置與燃燒室的邊緣之間的距離。在前述實例的任何實例或全部實例中，附加地或任選地，減小距離包括使聯(lián)接至火花塞的調(diào)整套筒的膨脹元件收縮，該收縮使火花塞移位以減小距離。在前述實例的任何實例或全部實例中，附加地或任選地，增加距離的方法包括使膨脹元件膨脹，膨脹使火花塞移位以增加該距離。在前述實例的任何實例或全部實例中，附加地或任選地，膨脹元件包括熱敏材料。在前述實例中，附加地或任選地，膨脹元件包括聯(lián)接至熱敏材料的彈簧元件。在前述實例的任何實例或全部實例中，附加地或任選地，方法進一步包括基于在點火火花位置與燃燒室的邊緣之間的距離來調(diào)整轉(zhuǎn)送至火花塞的信號。

另一個實例方法包括確定火花塞相對于內(nèi)燃發(fā)動機的燃燒室的邊緣的位置，并且調(diào)整至火花塞的信號以調(diào)節(jié)燃燒室內(nèi)的燃料混合物的點火。在前述實例中，附加地或任選地，在低于閾值的發(fā)動機運轉(zhuǎn)溫度下，火花塞移動至第一位置處，在該第一位置處點火火花位于距燃燒室的邊緣的第一距離處。在前述實例中，附加地或任選地，在高于閾值的發(fā)動機運轉(zhuǎn)溫度下，火花塞移動至第二位置處，在該第二位置處點火火花位于距燃燒室的邊緣的第二距離處，該第二距離小于所述第一距離。在前述實例的任何實例或全部實例中，附加地或任選地，調(diào)整信號包括調(diào)整火花塞的點火正時。在前述實例的任何實例或全部實例中，附加地或任選地，調(diào)整信號包括調(diào)整轉(zhuǎn)送至火花塞的電壓。在前述實例的任何實例或全部實例中，附加地或任選地，火花塞通過聯(lián)接該火花塞的膨脹元件來沿該火花塞的縱向軸線移動。