<Desc/Clms Page number 1>
Bougie d'allumage
La présente invention concerne une bougie d' allumage comprenant un corps ou enveloppe, une électrode centrale, un isolant entourant l'électrode centrale, cette électrode centrale ayant une partie d'extrémité supérieure et une partie d'extrémité lofé- rieure, et comprenant en outre une électrode de masse dont une des parties d'extrémiste est fixée au corps et dont l'autre partie d'extrémité s'étend en face de la partie d'extrémité inférieure de l'électrode centrale, l'electrode de masse étant définie par une surface intérieure, une surface extérieure et deux
EMI1.1
surfaces laterales.
Des bougies d'allumage du type ainsi défini sont bien connues dans l'art antérieur et elles sont exposées, par exemple, dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique Nos. 4.427.915, 4.540.912 et 4. 568. 855. Les bougies d'allumage de l'art antérieur, et en particulier les bougies d'allumage exposées dans les trois brevets des Etats-Unis d'Amériqu prementionnes, sont généralement pourvues d'une électrode de masse ayant une section transversale rectangulaire. Indépendamment de la configuration de l'electrode centrale, la section transversale rectangulaire de l'electrode de masse ne garantit pas une resistance maximale ä l'erosion
<Desc/Clms Page number 2>
de l'electrode de masse.
En d'autres termes, en donnant une configuration différente à la section transversale de l'electrode de masse, il est possible, comme on l'expliquera ci-après, d'améliorer la réais- tance ä l'erosion de l'electrode de masse, c'est-àdire de prolonger sa longévité.
Le but de l'invention est donc de procurer une bougie d'allumage ayant une durée de vie prolongée comparativement aux bougies d'allumage de l'art
EMI2.1
antérieur, du meme genre.
La bougie d'allumage suivant l'invention est caractérisée en substance par le fait qu'au moins dans la region de la partie d'extrémiste inferieure de 1'
EMI2.2
lectrode centrale, la surface intérieure de l'electrode de masse est plus grande que la surface extérieure de cette electrode.
D'autres particularités de la bougie d'allumage suivant l'invention sont, par exemple, que : - dans la région de la partie d'extrémité inférieure de l'électrode centrale, la surface intérieure de l'electrode de masse est une surface plane ; - dans la région de la partie d'extrémité inf6rieure de l'electrode centrale, les surfaces latérales de l'electrode de masse sont des surfaces planes ; - dans la région de la partie d'extrémité inférieure de l'électrode centrale, les surfaces latérales de l'électrode de masse sont des surfaces courbes.
La longévité de la bougie d'allumage ainsi dd- crite peut etre améliorée encore en prévoyant une ékectrode de masse consistant en une couche exterieure et en un noyau intérieur faits de matériaux différents, la couche exterieure étant faite par exemple d'un alliage de nickel et le noyau interieur étant fait par exemple de cuivre. Une telle electrode de masse bimétallique a une durée de vie plus grande à cause de
<Desc/Clms Page number 3>
sa meilleure résistance ä la corrosion.
En fait, le noyau de cuivre évacue plus rapidement la chaleur existant dans la partie d'extrémité libre de l'elec- trode de masse et la résistance à la corrosion augmente lorsque la température de 11électrode de masse diminue.
On comprendra mieux d'autres particularités de la bougie d'allumage suivant l'invention en lisant les parties suivantes de la description, tout en considorant les dessins joints au present mémoire, sur lesquels : - la figure 1 est une vue en élévation partielle d'une bougie d'allumage suivant une première forme de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue suivant la flèche II de la bougie d'allumage de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue de dessus de la bougie d'allumage de la figure 1 ; - la figure 4 est une vue en coupe axiale de la bougie d'allumage de la figure 1 ; - la figure 5 est une vue en élévation, agrandie, d'une partie de la bougie d'allumage de la figure 2 ;
- la figure 6 est une vue en coupe agrandie d'une partie d'une bougie d'allumage, montrant une première variante de la première forme de réalisation de l'invention ; - la figure 7 est une vue en coupe agrandie d'une partie d'une bougie d'allumage, montrant une seconde variante de la première forme de réalisation de l'invention ; - la figure 8 est, à plus grande échelle, une vue en coupe suivant la ligne VIII-VIII de la figure 6 ; - la figure 9 est, à plus grande échelle, une vue en coupe suivant la ligne IX-IX de la figure 7 ; - la figure 10 est une vue en elevation partielle
<Desc/Clms Page number 4>
d'une bougie d'allumage suivant une seconde forme de réalisation de l'invention ; et - la figure 11 est une vue de dessous de la bougie d'allumage de la figure 10.
Comme on peut le voir aux figures 1 à 4, la bougie d'allumage suivant la première forme de réalisation de l'invention comprend : un corps ou enveloppe 1 portant un filet 1a, une électrode centrale 3 entourée d'un isolant 2 et une électrode de masse 4 dont l'une des parties d'extrémité est fixée au corps 1 et dont l'autre des parties d'extremiste s'e- tend en face de la partie d'extrémité inférieure de l'électrode centrale 3. Dans la région de la partie d'extrémité inférieure de l'electrode centrale 3, l' électrode de masse 4 a une section transversale trapézoldale 4a (figure 2).
La vue agrandie de la figure 5 montre que la section transversale trapézoldale de l'électrode 4 est définie par la surface intérieure 4', par la surface exterieure 4'' et par les deux surfaces. laterales 4'il, 4"" de l'électrode de masse.
Comme dit ci-dessus, l'électrode de masse 4 est sujette à l'erosion, c'est-à-dire que cette électrode est érodée par les étincelles qui font pont sur l'intervalle compris entre la partie d'extrémit libre de l'électrode de masse 4 et l'électrode centrale 3. Cette érosion affecte seulement la surface intérieure 4'de l'électrode de masse 4, au moins lorsque la bougie d'allumage est relativement neuve, et il est évident que l'importance de l'érosion (quant ä l'épaisseur de la couche érodée) dépend des dimensions de la surface intérieure 4'qui s'étend en face de l'électrode centrale 3. Plus est grande cette surface 4', moins l'érosion pénètre dans l'electrode de masse.
Il est donc avantageux d'avoir une surface inté-
<Desc/Clms Page number 5>
rieure 4' aussi grande que possible.
Dans la bougie d'allumage suivant la première
EMI5.1
forme de réalisation de l'invention, cette connaissance a été mise à profit dans la pratique en adoptant une electrode de masse 4 ayant une section transver- sale trapézoidale telle que celle montrée par exem- ple à la figure 5. En fait, la section transversale de l'electrode de masse n'est pas nécessairement tra- pézoldale. En réalité, ce qui est important seulement c'est que la surface intérieure 4' de l'électrode de masse 4 soit plus grande que la surface extérieure 4" de cette électrode.
En d'autres termes, les parois latérales 4''', 4'''' de l'électrode de masse pourraient etre par exemple des surfaces courbes.
A l'endroit où l'electrode de masse 4 est fixée au corps 1 (figure 4), cette electrode ne devrait pas s'avancer au-delà de la surface intérieure et/ou de la surface cylindrique extérieure du corps. Au surplus, en raison du phénomène connu des spécialistes sous l'appellation d' "encrassement à froid", le diamètre de la surface cylindrique intérieure 1b du corps 1 devrait être rendu aussi grand que possible.
Ceci signifie que, puisque la surface cylindrique ex- terieure du corps 1 est déterminée par le filet du moteur, l'épaisseur du corps 1 doit être rendue aussi petite que possible.
En raison des contraintes précédentes, des électrodes de masse ayant une section transversale rectangulaire (voir l'art antérieur) ne permettent pas d'avoir la plus grande surface intérieure possible sans s'avancer au-delà de la surface cylindrique tintérieure et/ou de la surface cylindrique extérieure du corps 1. La plus grande surface intérieure possible de 1'électrode de masse est obtenue par une électrode de masse dans laquelle la surface intérieure est plus
<Desc/Clms Page number 6>
grande que la surface extérieure, c'est-a-dire par une electrode de masse telle que celle qui est exposee dans la présente description.
L'"encrassement à froid"est un phénomène dans lequel, lorsque le moteur et les bougies d'allumage sont froids, les bougies ont une tendance non seulement & faire pont sur l'intervalle entre l'élec- trode centrale 3 et l'électrode de masse 4, mais aussi ä faire pont sur l'intervalle entre l'electrode centrale 3 et le corps 1. Ce phénomène devrait être évité en raison de ses conséquences negatives sur le fonctionnement normal de la bougie d'allumage.
La figure 5 montre comment l'électrode de masse suivant l'invention est érodée au cours du temps. L' électrode de masse est d'abord érodée directement en dessous de l'electrode centrale 3 et, aprbs un certain temps, la surface intérieure 4'de l'electrode de masse a pris la forme montrée par la ligne en traits interrompus 4'a. Dans les bougies classiques, cette ligne 4'a correspond sensiblement ä toute la surface tinterieure de l'electrode de masse, c'est-a-dire que dans les bougies classiques, les surfaces latérales de cette electrode seraient érodées après ce premier intervalle de temps.
Cependant, dans la bougie d'allumage suivant l'invention, les surfaces latérales 4''', 4'''' de l'électrode de masse 4 ne sont érodées qu'après un second intervalle de temps, c'est-a-dire lorsque la surface intérieure 4'a pris la forme montrée par la ligne interrompue 4'b.
Au surplus, comme le volume total de matière enlevée de l'électrode de masse de bougies semblables travaillant dans des conditions semblables, peut être considéré comme dtant sensiblement le même, l'epaisseur (distance entre la surface intorieure 4'et la surface exterieure z de l'elec-
<Desc/Clms Page number 7>
trode de masse suivant l'invention diminuera moins rapidement que l'épaisseur de l'électrode de masse des bougies d'allumage classiques. En d'autres termes, la bougie d'allumage suivant l'invention a une durée de vie plus longue que celle des bougies d'allumage classiques semblables.
Les figures 6 et 8 montrent une première Variante de l'electrode de masse suivant la première forme de réalisation de l'invention. Dans cette variante, l'électrode de masse 5 est faite de deux matériaux différents, la couche extérieure 5c tant faite par exemple d'un alliage de nickel et le noyau intérieur 5b étant fait par exemple de cuivre.
Comme dejä expliqué plus haut, le but du noyau de cuivre 5b est d'évacuer plus rapidement la chaleur existant dans la partie d'extrémiste libre de 146lee- trode de masse 5 et ainsi d'augmenter la longévité de l'électrode par une meilleure résistance à la corrosion.
L'electrode de masse 6 des figures 7 et 9 réalise une seconde variante de l'électrode de masse suivant la premibre forme de réalisation de l'invention. Dans cette variante, l'electrode de masse n'est pas faite seulement d'une couche extérieure 6c (par exemple d'un alliage de nickel) et d'un noyau intérieur 6b (par exemple de cuivre) mais, dans la region de la partie d'extremiste inférieure de l'electrode centrale, la surface intérieure 6' est en outre pourvue d'une pièee rapportée 6d faite d'un métal précieux.
Le but de la pièce rapportée en métal précieux 6d est de prolonger encore la durée de vie de l'elec- trode de masse. En fait, de nombreux métaux précieux ont une meilleure resistance a l'érosion que les alliages de nickel généralement utillsés pour fabriquer
<Desc/Clms Page number 8>
des electrodes de masse des bougies d'allumage.
Comme on peut le voir aux figures 8 et 9, les é1ectrodes de masse 5, 6 des deux variantes de la pre- mibre forme de réalisation de l'invention ont toutes deux une section transversale trapezoidale 5a, 6a respectivement, definite par les surfaces 5', 5'', 5tuft
EMI8.1
5tµ# et 6', 6", 6"', 6"".
Les figures 10 et 11 montrent la seconde forme de réalisation de l'invention, cette forme de réalisation comprenant : un corps 1 pourvu d'un filet 1a, une é1ectrode centrale 3 entourée par un isolant 2 et une electrode de masse 7. Dans la région de la partie d'extrémité inférieure de l'électrode centrale 3, l'électrode de masse 7 a une section transversale triangulaire 7a.
La section transversale triangulaire 7a (surface intérieure 7'et surfaces latérales 7't', 7'''') de cette electrode de masse n'est en fait qu'un cas limite de la section transversale trapézoIda1e 4a, 5a, 6a de la première forme de réalisation de l'invention,où la surface extérieure 4'', 5'', 6" a été ré- duite à une ligne (7") et, par conséquent, les explications,données ci-dessus,de l'érosion et de la corrosion (figures 5 ä 9) s'appliquent aussi à cette seconde forme de réalisation de l'invention. En particulier, l'electrode de masse 7 de forme triangulaire peut être pourvue d'un noyau de cuivre et/ou d'une pièce rapportée de métal précieux.
Il y a lieu de remarquer encore que les surfaces latérales 7"', 7'''' peuvent être des surfaces soit planes, soit courbes.