<Desc/Clms Page number 1>
bougie d'allumage avec électrode centrale composée.
Comme ratière d'électrode la plus appropriée pour les bougies d'allumage on s'est servi jusqu'à présent de nickel. Mais dans les moteurs à forte charge thermique, le nickel n'est pas assez résistant. En effet, le nickel possède une conductibilité thermique relativement mauvaise, et il en résulte que les électrodes en nickel adoptent une tempé- rature élevée inadmissible. Il se forme aux électrodes des perles de fusion, ce qui non seulement nuit à la formation de l'arc lumineux et modifie la distance ehtre électrodes, mais réduit encore plus, par la formation de perles, l'abduction :le chaleur.
De plus, les perles de fusion sont cause d'allumages
<Desc/Clms Page number 2>
par incandescence*
D'autre part, les électrodes en nickel subissent, en cas de forte charge thermique :le service, une augmentation de diamètre durable. Il faut en conséquence donner aux électrodes en nickel un diamètre plus faible que le diamètre sans cela nécessaire, notamment aussi en raison de la forte dilatation thermique du nickel, afin d'éviter que les électrodes fassent éclater le coris s isolant. Il faut aussi prévoir pour le lutage une couche de lut ou mastic plus forte, afin d'obtenir une certaine souplesse lors de la dialatation des électrodes, Mais la qualité :le l'étanchéité en souffre fréquem- ment.
Pour enlever la chaleur des électrodes dans les bougies d'allumage, on a déjà proposé de composer les É.lec- trodes en diverses substances , du fait qu'on se sert pour l'extrémité située au point de passage des étincelles, d'un mince fil de platine ou :l'iridium, qui est venue de cuisson dans le cor,s isolant. L'extrémité de ce fil de platiner ou d'iridium située dans le corps isolant est touchée par une tige de cuivre, à laquelle est raccordée à l'extérieur l'a- menée de courant.
Une disposition dans laquelle une tige de cuivre ne .rait que toucher un fil de platine nptrblement plus mince, ne donne pas d'abduction effective de la chaleur.
Une autre disposition connue consiste à équiper une douille ie nickel avec un noyau de cuivre. Dans ce cas, la douille de nickel doit servir de point de passage d'étin- celles, tandis que le noyau de cuivre doit évacuer à l'ex- térieur, à travers le corps isolant, la chaleur de la douille ::le nickel. Afin d'obtenir dans cette disposition une abduction suffisante de la chaleur par le noyau de cuivre, il faut donner a ce noyau une section transversale suffisamment grande.
Comme le noyau :le cuivre porte encore la douille de nickel , qui ne doit pas être trop mince afin d'être suffisamment @
<Desc/Clms Page number 3>
résistante, l'ensemble de l'électrode devient relativement fort,, Il en résulte des difficultés d'étanchement dans le corps isolant.
De plus, l'emploi de nickel comme matière d'électrode au point :le passage des étincelles provoque les inconvénients mentionnés ci-dessus, qui font qu'une semblable disposition n'est pas utilisable dans les moteurs à forte charge thermique:
L'emploi de tungstène comme matière d'électrodes dans les bougies d'allumage est également connu, par exemple du fait qu'un fil de tungstène extrêmement mince est venu de cuisson dans le corps isolant, ou du fait qu'un petit morceau de tungstène est soudé à un porteur. Dans le premier cas, il n'est pas possible d'obtenir une union sûre et intime du corps isolant avec le mince fil :le tungstène, pour autant que le corps isolant est cuit 8 une température suffisamment élevée.
Dans l'autre cas, le rivetage d'un petit morceau de tungstène sur un support comporte :le sérieuses difficultés en raison de la difficulté d'usinage du tungstène; de plus, l'extrémité antérieure du support moins résistant est particu- lièrement exposée aux gaz :le combustion chauds, de sorte que cette extrémité adopte de fortes températures inadmissibles, provoque des allumages par incandescence et brûle prématurément, le petit morceau de tungstène riveté pouvant ainsi tomber dans le cylindre du moteur et y provoquer des avaries.
D'après l'invention, l'électrode centrale est établie de manière que le point de passage d'étincelles soit en tungstène pur, quide préférence est encore dégazéifé,. Un tungstène t el qu'utilisé pour la fabrication de lampes à incandescence est particulièrement approprié à cet effet. Le tungstène se c o ti- nue en une tige de cuivre, qui est en cuivre fondu dans le vide et est fondu avec le tungstène dans le vide de manière connue.
On obtient ainsi une union extrêmement intime et très solide au point de vue mécanique entre le tungstène et le cuivre,
<Desc/Clms Page number 4>
de sorte que la chaleur peut passer facilement 1) tungstène à la tige de cuivre et s'écouler à l'extérieur, Le tungstène pur est résistant même aux températures qui se propulsent dans les moteurs fortement chargés et n'est pas exposé aux changements qui ont été observés dans lanickel-. En conséquence lors du lutage, il n'est pas nécessaire ::le tenir compte d'un changement durable du diamètre* On peut donc obtenir avec un minimum de lut une fixation parfaitement sûre et étanche de l'électrode dans le corps isolant.
Il s'y ajoute encore la grande stabilité du tungstène vis-à-vis de la température, de sorte que cette matière assure des avantages à plusieurs points de vue dans son emploi cpmme matière d'électrode pour bougies d'allumages Les difficultés inhérentes 4 l'union intime avec la tige :le cuivre sont surmontées du fait qu'on fond avec le tungstène dans le vide du cuivre fondu dans le vide.
Si on se sert en outre de corps isolants en oxyde d'aluminium fortement agglutiné, la forte conductibilité thermique de cet oxyde assure uhe bonne abduction de la chaleur dans ces corps, de sorte que dans la bougie de l'invention les deux parties sensibles, qui sont l'électrode centrale et le corps isolant, suffisent aux sollicitations thermiques les plus élevées en service. La grande conducti- bilité thermique du corps isolant est utilisée pour enlever la chaleur de l'électrode centrale.
Un autre avantage important est du à ce que la dilatation thermique du tungstène est très semblable à celle de l'oxyde d'aluminium fortement agglutiné. En conséquence, pour cette raison aussi, il ne se produit pas de sollicitations additionnelles du corps isolant par la dilatation thermique du tungstène logé dans ce corps. De plus, le tungstène possède une conductibilité thermique beaucoup plus grande que celle du nickel. Pour cette raison déjà l'électrode reste donc plus froide.
<Desc/Clms Page number 5>
La figure du dessin ci-joint représente une bougie d'allumage d'après l'invention.
L'électrode centrale comprend la partie en tungstène l, qui pénètre d'une certaine distance dans le corps isolant, et la .partie supérieure en cuivre 2 se raccordant au tungs- tène, On obtient dans la fusion une union particulièrement forte des deux parties, lorsqu'on donne à la tige de tungstène une extrémité plus mince autour de laquelle le cuivre s'ap- plique. On obtient une bonne adhérence :le la tige de cuivre dans le corps isolant du fait qu'on prévoit des creux ou encoches, 4, situés de préférence à l'opposé et décalés entre eux. Il en résulte une union plus sûre qu'en rendant l'électrode rugueuse, car le lut pénètre dans les creux et consolide l'électrode sur le corps isolant.
Le coi du corps isolant peut encore être pourvu de nervures réfrigérantes longitudinales 5.
<Desc / Clms Page number 1>
spark plug with central compound electrode.
Nickel has hitherto been used as the most suitable electrode dobby for spark plugs. But in engines with a high thermal load, nickel is not strong enough. In fact, nickel has a relatively poor thermal conductivity, and the result is that the nickel electrodes adopt an unacceptable high temperature. Fusion beads are formed at the electrodes, which not only interferes with the formation of the light arc and alters the distance between the electrodes, but reduces the abduction even further by the formation of beads: the heat.
In addition, fusion beads are the cause of ignition
<Desc / Clms Page number 2>
by incandescence *
On the other hand, the nickel electrodes undergo, in the event of strong thermal load: the service, a durable increase in diameter. It is therefore necessary to give the nickel electrodes a smaller diameter than the diameter without this necessary, in particular also because of the strong thermal expansion of nickel, in order to prevent the electrodes from shattering the insulating core. It is also necessary to provide for the luting a layer of lut or stronger mastic, in order to obtain a certain flexibility during the dialation of the electrodes, But the quality: the sealing suffers frequently.
In order to remove the heat from the electrodes in the spark plugs, it has already been proposed to compose the electrodes of various substances, since the end situated at the point of passage of the sparks is used. a thin platinum wire or: iridium, which has come from cooking in the horn, insulating itself. The end of this platinum or iridium wire located in the insulating body is touched by a copper rod, to which the current lead is connected externally.
An arrangement in which a copper rod would only touch a significantly thinner platinum wire does not result in effective heat abduction.
Another known arrangement consists in equipping a nickel socket with a copper core. In this case, the nickel sleeve must serve as a sparks passage point, while the copper core must evacuate to the outside, through the insulating body, the heat of the sleeve :: the nickel . In order to obtain sufficient heat abduction in this arrangement by the copper core, this core must be given a sufficiently large cross section.
Like the core: the copper still carries the nickel socket, which must not be too thin in order to be sufficiently @
<Desc / Clms Page number 3>
resistant, the entire electrode becomes relatively strong, This results in sealing difficulties in the insulating body.
In addition, the use of nickel as an electrode material at the point: the passage of sparks causes the drawbacks mentioned above, which means that a similar arrangement cannot be used in engines with high thermal load:
The use of tungsten as an electrode material in spark plugs is also known, for example because an extremely thin tungsten wire has fired in the insulator, or because a small piece of tungsten is welded to a carrier. In the first case, it is not possible to obtain a safe and intimate union of the insulating body with the thin wire: tungsten, as long as the insulating body is fired at a sufficiently high temperature.
In the other case, the riveting of a small piece of tungsten on a support involves: serious difficulties due to the difficulty of machining the tungsten; in addition, the front end of the less resistant support is particularly exposed to gases: hot combustion, so that this end adopts high unacceptable temperatures, causes ignitions by incandescence and burns prematurely, the small piece of riveted tungsten being able to thus falling into the engine cylinder and causing damage.
According to the invention, the central electrode is established so that the spark passage point is made of pure tungsten, which is preferably still degassed. A tungsten such as used for the manufacture of incandescent lamps is particularly suitable for this purpose. The tungsten coalesces into a copper rod, which is copper melted in vacuum and is melted with tungsten in vacuum in a known manner.
We thus obtain an extremely intimate and very solid union from a mechanical point of view between the tungsten and the copper,
<Desc / Clms Page number 4>
so that the heat can easily pass 1) tungsten to the copper rod and flow to the outside, Pure tungsten is resistant even to the temperatures that propel in heavily loaded motors and is not exposed to the changes that have been observed in nickel-. As a consequence, during luting, it is not necessary to: take into account a lasting change in diameter * It is therefore possible to obtain with a minimum of lut a perfectly secure and tight fixing of the electrode in the insulating body.
Added to this is the great temperature stability of tungsten, so that this material provides advantages from several points of view in its use as an electrode material for spark plugs The inherent difficulties 4 the intimate union with the rod: the copper are overcome by the fact that one melts with the tungsten in the vacuum of the molten copper in the vacuum.
If we also use insulating bodies of strongly agglutinated aluminum oxide, the high thermal conductivity of this oxide ensures good heat abduction in these bodies, so that in the candle of the invention the two sensitive parts, which are the central electrode and the insulating body, are sufficient for the highest thermal stresses in service. The high thermal conductivity of the insulating body is used to remove heat from the center electrode.
Another important advantage is that the thermal expansion of tungsten is very similar to that of strongly agglutinated aluminum oxide. Consequently, for this reason also, no additional stresses occur on the insulating body by the thermal expansion of the tungsten housed in this body. In addition, tungsten has a much greater thermal conductivity than that of nickel. For this reason, the electrode therefore remains cooler.
<Desc / Clms Page number 5>
The figure of the accompanying drawing shows a spark plug according to the invention.
The central electrode consists of the tungsten part 1, which penetrates a certain distance into the insulating body, and the upper copper part 2 connecting to the tungsten. In the fusion, a particularly strong union of the two parts is obtained. , when the tungsten rod is given a thinner end around which the copper is applied. Good adhesion is obtained: the copper rod in the insulating body due to the provision of hollows or notches, 4, preferably located on the opposite side and offset from one another. This results in a more secure union than by roughening the electrode, since the lut penetrates into the hollows and consolidates the electrode on the insulating body.
The coi of the insulating body can also be provided with longitudinal cooling ribs 5.