BE419356A - - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 perfectionnements-aux bougies d'allumage. 



   La présente invention concerne des bougies d'allumage pour l'emploi dans les moteurs à combustion interne. 



   Le but général de l'invention est de fournir une bou- gie nouvelle et à grand rendement, possédant des possibilités de nettoyage automatique qui permettent à la bougie d'être employée et de fonctionner de façon satisfaisante dans des conditions difficiles pendant des périodes de temps relative- ment longues, de fournir une bougie d'allumage renfermant une nouvelle construction d'isolement avec une grande efficacité d'isolement et qui peut être faite avec un minimum de dépen- 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 se et de manière uniforme, et de fournir une construction nou- velle et simplifiée de bougie d'allumage dans laquelle l'étin- celle est produite d'une manière nouvelle destinée à produire un meilleur volume d'étincelle pour un voltage donné ou un vo- lume satisfaisant d'étincelle pour un voltage réduit,

   en com- paraision d'autres bougies d'allumage connues de l'inventeur. 



   Poursuivant ces buts généraux et d'autres encore qui apparaîtront dans la suite, la présente invention consis- te en la bougie d'allumage décrite ci-après et définie en par- ticulier aux revendications placées à la fin de la présente   spécif ication.    



   Dans le dessin qui montre les différentes caracté- ristiques de l'invention, la fig. 1 est une coupe verticale d'une bougie renfermant l'invention ; la fig. 2 est une vue de côté en élévation de la bougie d'allumage représentée à la fig. 1; la fig. 3 est une coupe verticale d'une forme mo- difiée de la bougie d'allumage et la fig. 4 est une vue en élévation, en partie en coupe, montrant une autre variante. 



   La bougie d'allumage   perfectionnée   représentée au dessin comprend une tige métallique de production d'étincelle ou électrode 10 s'étendant à travers un organe isolant tubu- laire 12 en une matière isolante appropriée quelconque mais qui peut consister et consiste de préférence en un tube de quartz ou de verre résistant à la chaleur. L'organe isolant tubulaire 12 est enfermé dans une enveloppe protectrice ex- térieure comprenant un manchon métallique 14 formant la se- conde électrode de la bougie et entourant la partie inférieure de l'organe isolant 12, et un second organe isolant 16 entou- rant la partie supérieure de l'organe isolant 12 et à une ex- trémité duquel on a fixé le manchon métallique   14 .pour   former un ensemble avec celui-ci.

   La tige de formation d'étincelle ou première électrode 10 peut être et,est de préférence cimen - 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 tée dans l'organe isolant 12 et une borne appropriée 18 est prévue pour permettre de relier électriquement un fil conduc- teur à la tige de production d'étincelle. 



   Comme le montre la figure 1, le manchon métallique 14 est fileté extérieurement et vissé dans un trou fileté de l'organe isolant 16 et une garniture d'étanchéité appropriée 22, en plomb, en asbeste ou en une autre matière est prévue en vue de former une liaison étanche au gaz entre l'isolateur 16 et la surface de l'organe isolant 12. 



   Dans la variante représentée à la fige 3, le manchon fileté 14 est pourvu d'une extrémité supérieure élargie 32 ayant une surface molletée ou rendue rugueuse autrement et le second organe isolant 16, fait d'une matière isolante mou- lable telle qu'un produit de phénol et de formaldéhyde, est moulé directement sur l'extrémité supérieure 32 du manchon métallique pour former une pièce avec celui-ci. Le second or- gane isolant et le manchon métalliques peuvent être cimentés à la surface extérieure de l'isolateur 12 et ce dernier peut également être cimenté à la tige de production d'étincelle ou électrode 10.

   L'extrémité supérieure de la tige 10 est de préférence établie de façon à faire saillie au-dessus de la surface supérieure du second isolateur 12 pour venir en con- tact avec un chapeau métallique 26 fixé au second isolateur comme on l'a représenté. 



   L'extrémité supérieure de la première électrode ou tige de production d'étincelle 10 peut avoir la   forme   représentée à la fige 1 pour fournir un bouton 24 par -dessus lequel un cha- peau métallique 26 peut être refoulé de façon que la tige de production d'étincelle puisse être maintenue dans sa position de fonctionnement par le chapeau et que, comme le montre la fige l, le bord inférieur 27 du chapeau métallique puisse être rabattu par repoussage par-dessus un épaulement 28 de l'organe isolant 16 pour retenir les pièces dans la position active. Le 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 chapeau peut être muni d'une forme de borne appropriée quel- conque et, comme on l'a représenté, d'une saillie filetée 30 pour recevoir un écrou. 



   Par suite de la construction décrite jusqu'à présent, il est possible de construire la présente bougie de telle fa- çon que les extrémités inférieures de la tige de production d'étincelles 10, de l'isolateur 12 et du manchon métallique 14 sont sensiblement dans un seul-plan, présentant en fait une surface pleine qui peut être facilement nettoyée au moyen de papier d'émeri ou d'une matière analogue, et ces pièces peuvent être avantageusement faites avec un diamètre tel qu'un intervalle d'éclatement d'étincelle de dimensions normales peut être forme .entre l'extrémité de la tige centrale 10 et l'extré- mité qui l'entoure du manchon métallique 14,

   de telle façon qu'en fonctionnement des étincelles se produisent en travers et   à   proximité immédiate de la surface isolante formée par l'extrémité de l'isolateur 12 en formant habituellement en réalité une rosette de flamme de volume relativement grand pour permettre l'inflammation d'une quantité maxima du gaz combustible, dans le moteur dans lequel la présente bougie peut être employée. 



   Au cours du développement des moteurs à combustion interne à forte compression, on a trouvé que les conditions de pression dans lesquellesla bougie d'allumage est obligée de fonctionner ont un effet .sérieux sur le volume de l'arc de flamme produit lorsque l'étincelle saute d'une électrode à l'autre. L'expérience acquise avec la présente construction de bougie d'allumage a indiqué des résultats très supérieurs pour la conservation d'un volume de flamme relativement grand et adéquat, même lorsque la bougie fonctionne dans des   condi-   tions de pression relativement élevées, comme par exemple 150 livres par pouce carré.

   On attribue ce résultat au fait que dans la présente bougie l'étincelle circule et rampe en réali-      té le long de la surface isolante -formée par l'extrémité de 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 l'isolateur 12 et en conséquence une caractéristique de la présente invention envisage une bougie d'allumage dans la- quelle les électrodes sont disposées l'une par rapport à l'autre et par rapport à l'isolement interposé, de telle   ma-   nière qu'en fonctionnement l'étincelle circule transversale- ment à la surface isolante interposée et en contact sensible   . avec   celle-ci.

   Il est possible qu'en fonctionnement une pe- tite masse de gaz maintienne l'arc en réalité séparé de la surface isolante transversalement à laquelle il circule en suatant de l'extrémité de la tige 10 à l'extrémité du manchon qui l'entoure, mais en tous cas l'effet semble avoir été que la décharge de l'étincelle transversalement à la surface isolante diminue le voltage requis de sorte que, dans une mesure sensible les effets nuisibles des conditions de haute pression sur le volume de l'arc sont diminués. 



   Un autre avantage important de la construction de la présente bougie réside dans la protection fournie à l'iso- lateur 12 au point de vue du surchauffage. En faisant la bougie petite en correspondance avec la formation d'un in- tervalle de 25/1000 entre la tige d'éclatement d'étincelle 
10 et le manchon métallique 14, on réduit au minimum la trans- mission de chaleur au corps principal de la bougie , vu qu' une partie maj-eure de la surface de l'extrémité inférieure de la bougie est en réalité, pendant le fonctionnement, en- veloppée dtune chemise d'eau ou refroidie par le fluide de refroidissement du moteur, de sorte qu'une dissipation ra- pide de la chaleur peut être effectuée. Cette caractéristi- que contribue à surmonter les difficultés qui ont été ren- contrées jusqu'à présent lorsqu'on essaie d'utiliser des isolateurs en quartz ou en verre. 



   En pratique, la tige de production d'étincelles 
10, l'isolateur 12 et le manchon métallique 14 peuvent être adaptés aussi près que le permettent leurs caractéristiques de dilatation et il est préférable de cimenter la tige d'é- 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 datèrent d'étincelle 10 dans l'isolateur tubulaire 12 avec un   ci--lent   approprié quelconque résistant à la chaleur. L'isola- teur extérieur 16 sert à protéger l'isolateur 12 de la rupture. 



  On peut préférer prévoir un ou plusieurs trous 38 dans l'isola- teur 15 pour permettre la circulation d'air dans un passage d'air autour d'une longueur notable de l'isolateur 12, en vue de   contribuer   davantage à dissiper la chaleur nuisible qui peut s'accumuler dans   l'isolateur.   



   Dans la variante représentée à la fig. 4, on peut pré- férer donner à l'isolateur 12 une forme allant en s'amincissant telle que celle représentée et donner une formé conique corres- pondante à la surface intérieure du manchon métallique 14 en vue de permettre à l'isolateur d'être fait avec la solidité maxima et l'épaisseur maxima et de fournir en même temps un intervalle de largeur désirée entre la tige d'éclatement d'é- tincelle et la seconde électrode 14. 



   Lors du fonctionnement de la présente bougie, l'étincelle se produit transversalement à la surface d'isolement, ce qui produit un trajet de résistance réduite. On a trouvé que la présente bougie possède la capacité d'expulser de la surface isolante la suie, l'huile ou le carbone qui peuvent se déposer sur celle-ci, ce qui permet à la bougie d'être employée dans des conditions dans lesquelles les bougies antérieures se sont rapidement encrassées. Les raisons de la caractéristique de nettoyage automatique de la présente bougie sont supposées être que la couronne qui est indiscutablement formée et le   "vent   de couronne" qui l'accompagne contribuent notablement à l'enlèvement de la suie, de l'huile ou du carbone déposé, de la surface d'isolement entre les électrodes. 



   Sous se forme préférée, l'isolateur intérieur est com- posé d'un verre résistant à la chaleur, efficace au point de vue électrique, tel que le verre au borosilicate existant ac- tuellement dans le commerce sous'la marque de fabrique "pyrex".      

 <Desc/Clms Page number 7> 

 



   Par l'emploi du terme "mince" utilisé dans les revendica- tions, on a voulu définir une épaisseur de verre suffisamment petite pour que l'épaisseur des matières isolantes actuellement employées industriellement entre l'électrode intérieureet l'é- lectrode extérieure dans la fabrication de bougies d'allumage pour les mêmes conditions de fonctionnement soit au moins plu- sieurs fois plus grande. 



   Il en résulte que le transfert efficace de chaleur de l'électrode intérieure vers l'organe extérieur est réalisé. 



   Le verre doit seulement être suffisamment épais pour em- pêcher qu'il soit percé par le potentiel électrique appliqué entre l'électrode intérieureet l'électrode extérieure. En outre, le verre est de préférence d'épaisseur moindre que la longueur de l'intervalle d'étincelle entre les électrodes, comme le mon- tre la fig. 3, mais il peut être d'une épaisseur un peu plus de grande que la longueur/l'intervalle d'éclatement d'étincelle comme le montre la fig. 1. 



   Par l'emploi de l'expression "verre résistant à la cha- leur utilisée dans les revendications, on entend couvrir le quartz aussi bien que le verre au borosilicate tel que le   "pyrex"   bien qu'évidemment   l'inventioncouvre   comme équivalents d'autres matières qui ont sensiblement les mêmes caractéristiques de fonc- tionnement lorsqu'elles sont employées dans la fabrication des bougies d'allumage.

Claims (1)

1. Bien qu'on ait décrit et représenté les formes de réalisa- tion préférées de l'invention, il doit être bien entendu que l'invention peut être réalisée sous d'autres formes dans le ca- dre des revendications qui suivent.: R e v e n d i c a t i o n s.

   1.- Une bougie d'allumage comprenant un organe métallique ex- térieur percé d'un trou allongé, une électrode intérieure s'é- tendant dans ce trou et une mince couche de verre résistant à la chaleur, placée dans ce trou, et remplissant sensiblement <Desc/Clms Page number 8> l'espace entre l'électrode et l'organe métallique pour former un élément isolant électrique entre cette électrode et cet or- cane et pour assurer une transmission efficace de chaleur de l'électrode à l'organe métallique.

   2.- Une bougie d'allumage suivant la revendication 1, dans la- quelle le verre résistant à la chaleur a une épaisseur qui n'est pas sensiblement plus grande que la longueur de l'intervalle d'éclatement d'étincelle, de façon à assurer une transmission efficace de chaleur de l'électrode à l'organe métallique.

   3.- Une bougie d'allumage suivant la revendication 1, dans la- quelle le tube à paroi mince, en verre résistant à la chaleur, 2 sa surface extérieure intimement adjacente à la surface inté - rieure du trou, et l'électrode intérieure a sa surface extérieu- re intimement adjacente aux surfaces intérieures du tube de fa- çon que l'espace entre cette électrode et l'organe.-métallique soit sensiblement rempli, le tube et l'électrode s'étendant au-delà de l'autre extrémité du trou, des moyens isolants au point de vue électrique formant une obturation entre cette au- tre extrémité de l'organe et l'électrode.

   4. - Une bougie d'allumage suivant la revendication 1, dans la- quelle la couche de verre a une épaisseur approximativement la même que la longueur de l'intervalle d'éclatement d'étincelle.

   5.- Une bougie suivant la revendication 1, dans laquelle les extrémités saillantes de l'électrode intérieure et de la couche de verre sont enfermées dans un corps en un produit à base de phénol et de formaldéhyde, moulé autour des extrémités saillantes de la couche et de l'électrode et venant en prise avec une ex- trémité de l'organe métallique extérieur.

   6.- Une bougie d'allumage suivant la revendication 1, dans la- quelle le mince tube de matière isolante réfractaire vitreuse, l'électrode intérieure et le,métal extérieur s'étendent sensi- blement jusqu'au même plan a l'extrémité de formation d'étincel- le de la bougie de façon à n'exposer à la chaleur de la combus- tion en substance que la surface d'extrémité de l'électrode, en <Desc/Clms Page number 9> vue de réduire au minimum l'échauffement de l'électrode.

   7.- Une bougie d'allumage suivant la revendication 1, dans la- quelle .l'élément isolant va en s'amincissant vers l'extrémité de l'intervalle d'éclatement d'étincelle et l'organe métallique extérieur a une forme intérieure conique en concordance.

   8.- Une bougie d'allumage construite de la manière décrite ci- dessus avec référence à la fig. 1 des dessins annexés.

   9. - Une bougie d'allumage construite de la manière décrite ci-dessus avec référence à la fig. 3 des dessins annexés.

   10. - Une bougie d'allumage construite de la manière décrite ci-dessus avec référence à la fig. 4 des dessins annexés.