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Perfectionnements aux bougies d'allumage
La présente invention concerne une bougie d'allumage et porte sur un mode de construction perfectionné d'une bougie de ce genre, qui plus précisément, peut être une bougie d'un type général connu, en vue d'augmenter l'efficacité de
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fonctionnement de la bougie dans des conditions variées d'utilisation.
Un autre objet plus précis de l'invention porte sur un perfectionnement de la construction de l'extrémité de la bougie où se produit l'étincelle, non seulement en ce qui concerne son efficacité de fonctionnement dans des conditions variées d'utilisation, mais aussi en vue d'augmenter sa durée et de permettre en particulier d'obtenir une bougie dont l'extrémité d'allumage soit établie de manière à résister pendant de longues périodes de temps à la corrosion et à l'usure résultant de la production continue des étincelles durant le temps d'utilisation de la bougie.
Un autre point de l'invention porte sur une bougie d'allumage perfectionnée, du genre ci-dessus indiqué, et dont la construction soit telle que la fabrication du corps de la bougie en soit facilitée, et que soit réduite au minimum la possibilité de se briser que peut présenter l'organe isolant de la bougie, tout en permettant en même temps de construire une bougie d'un fonctionnement très efficace, particulièrement dans les conditions sévères d'utilisation qui se rencontrent dans un moteur trop graissé.
Les particularités qui viennent d'être indiquées, et d'autres caraotéristiques, constituent l'invention qui porte également sur les divers modes de réalisation, disposition et combinaison d'organes constituant la bougie, telle qu'elle va être décrite dans la description qui va suivre en regard des dessins donnés' à titre d'exemple.
Sur les dessins,: .
La fig. 1 représente en élévation, et partiellement coupé, un mode de réalisation préféré de la bougie, objet de l'invention.
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La fige 2 représente à plus grande échelle une coupe partielle de l'extrémité d'allumage de la bougie indiquée fig. 1.
La fige 3 est une vue analogue montrant une variante de réalisation de la fig. 1.
La fig. 4 est également une vue analogue, relative à une autre variante de réalisation de la bougie.
Les différentes caractéristiques de la bougie objet de l'invention sont de préférence, mais non nécessairement, incorporées à une bougie d'allumage d'un type général connu, et, comme on l'a représenté sur les dessins, la bougie compor- te un manchon métallique extérieur 10, traversé longitudina- lement par un canal ou évidement 12, et une électrode interne 13, disposée au centre, et consistant en une tige ou un fil métallique. L'électrode interne peut être, et il sera préférable qu'elle soit, constituée de façon à contenir un élément résistant à la corrosion, tel qu'on l'utilise communément maintenant dans la fabrication des bougies, et qui peut, par exemple, consister en un alliage de nickel-manganèse.
Les électrodes externe et interne 10, 13 sont de préférence isolées par un organe isolant 14, de forme tubulaire, et constitué de préférence par une matière réfractaire, mince ; l'organe tubulaire 14, ainsi que l'électrode interne 13 étant disposés de façon à faire saillie au delà de l'extrémité du manchon métallique 10. Les autres organes de la bougie peuvent être des organes de type connu.
Selon la présente invention, l'extrémité d'allumage de la bougie est constituée en montant un organe distinct, ou bout 20 sur l'extrémité du manchon métallique 10, pour constituer une extension de ce-manchon, et l'organe 20 est
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de préférence de forme tubulaire et disposé de façon à entourer l'extrémité faisant saillie de l'organe isolant 14, de façon à constituer ainsi l'extrémité d'allumage de la bougie. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, l'organe 20 est de préférence en un alliage résistant à la corrosion, tel qu'un alliage nickel-manganèse, ou il peut être constitué par d'autres alliages à haute teneur en nickel, y compris un alliage de nickel-chrome, ou tout autre alliage convenable résistant à la corrosion que l'on trouve maintenant dans le commerce.
Dans le mode de réalisation préféré, l'organe 20, prolongeant l'électrode extérieure, est constitué par des parois minces, d'une dimension telle que ledit organe s'applique très étroitement sur l'extrémité faisant saillie de l'organe isolant 14, de façon à réduire à un minimum l'éventualité d'une accumulation d'huile entre l'organe isolant 14 et l'organe 20, formant bout. L(organe 20 peut être fixé de différentes façons à l'extrémité du manchon métallique 10, par exemple il peut être soudé à la manière représentée fig. 3, ou ledit organe peut comporter un rebord et un prolongement 22 d'une dimension telle qu'il puisse s'insérer dans l'extrémité du canal axial 12 du manchon 10.
Il est préférable que l'organe 20 et les portions en saillie de l'organe isolant 14 et de l'électrode interne 13 soient en relations les uns avec les autres, de telle sorte que leurs extrémités se trouvent à peu près dans un même plan pour constituer l'extrémité d'allumage de la bougie et que, lors du fonctionnement, l'étincelle jaillisse d'une électrode à l'autre paessus l'extrémité de l'isolant.
Pour augmenter l'efficacité de fonctionnement de bougies d'allumage de type général connu, on a trouvé que la dimension
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réduite, ou épaisseur, des parois de l'organe 20 constitue , une contribution marquée à l'augmentation des limites de chaleur dans lesquelles la bougie objet de l'invention peut être utilisée et fonctionner efficacemento Selon l'inventeur, l'organe 20, à parois minces, éloigne une certaine quantité de chaleur du corps relativement important de l'isolateur 14, à une vitesse telle qu'il permet à l'extrémité de l'isolant 14 de rester dans une condition*de température des plus effi- caces, de telle sorte qùe la bougie peut fonctionner dans des limites relativement larges de températuredans différents moteurs,
tandis qu'une quantité suffisante de chaleur étant diffusée on empêche ainsi l'extrémité d'allumage de la bougie de devenir suffisamment brûlante pour produire une détonation.
Une autre explication réside en ce que le mode de construction de l'extrémité d'allumage de la bougie conforme à l'invention est tel que la bougie ne devienne pas excessivement brûlante durant le temps d'explosion du cycle de fonctionnement du mo- teur, mais ne devienne pas non plus excessivement froide lors du temps d'évacuation ou de balayage du cycle de fonctionnement du moteur, et qu'il en résulte un salissement minime de l'ex- trémité d'allumage de la bougie, même si celle-ci ewt utilisée dans des moteurs tournant à chaud et à froid et dans des condi- tions de fonctionnement où l'on fait usage d'un excès d'huile.
De manière à résister à l'action corrosive due à l'étin- celage continu, il est préférable de construire l'organe, ou bout, 20 de la bougie en alliage résistant à la corrosion, tel qu'un alliage à 95 % de nickel et 5 % de manganèse, ou en alliage nickel-chrome, et'en pratique,bien des alliages conve- nables résistant à la corrosion peuvent être trouvés dans le commerce. La minceur de la section de paroi de l'organe 20
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rend souhaitable que cet organe soit constitué dans un alliage de ce genre, résistant à la corrosion, de façon que la bougie puisse fonctionner pendant de longues périodes de temps.
On a trouvé, en faisant usage de la rougie, objet de l'invention, que des résultats très satisfaisants peuvent être obtenus en se servant d'une électrode centrale dont le diamètre est de 1, 125 mm, d'un tube en porcelaine isolante dont l'épaisseur de paroi est de 0,625 mm. à 0,650 mm. et d'un organe 20 dont l'épaisseur de paroi est de 0,25 mm., le diamètre interne de cet organe étant de 2,575 mm. L'organe 20 est de préférence disposé de façon à s'adapter étroitement autour de la partie faisant saillie du tube isolant 14 avec le minimum de jeu, et en pratique un ajustage à 0,025 mm. a constitué un joint satisfaisant.
Le mode de construction de la bougie, objet de l'invention, peut être utilisé pour faciliter la fabrication de la bougie et l'assemblage de l'organe isolant avec le manchon métallique. Il est préférable de prévoir un manchon métallique dont l'évidement ou canal central 12 soit d'une dimension telle qu'il assure un jeu suffisant entre les parois de l'évidement et le tube isolant 14, tel que par exemple un jeu de 0,125 mm. de telle sorte que le tube puisse être inséré facilement dans l'évidement central avec le minimum de risques d'efforts de flexion exercés sur le tube, et par suite le minimum de risques de voir se fissurer ce tube pendant l'assemblage des autres parties composantes de la bougie.
En construisant le bout 20 de façon qu'il s'adapte étroitement à la portion terminale du tube isolant 14, il en résulte que l'avantage ci-dessus indiqué peut être obtenu sans danger, tandis que les dépôts d'huile sont réduits à un minimum dans les conditions les plus variées d'utilisation. L'électrode
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interne 13 peut être cimentée avec l'isolant 14, et la portion de ce dernier qui se trouve au-dessus du bout 20 peut être cimentée avec l'électrode extérieure 10.
Dans la variante de réalisation représentée fig. 3, le bout 20 peut être simplement pourvu d'un rebord 24 et ce dernier est soudé à l'extrémité de l'électrode extérieure 10. Dans la variante de la fig. 4, l'organe 20 constituant l'extrémité d'allumage de l'électrode extérieure peut.être formé par le dépôt d'une pellicule, ou couche, mince 30 de métal, et de préférence de métal résistant à la corrosion, tel que du chrome ou du nickel, directement déposé sur l'extrémité faisant saillie du tube isolant 14.
En pratique, cette pellicule 30 peut être déposée au pistolet ou par plaquage à l'aide des méthodes connues de dépôt de ce genre, et la pellicule mince 30 sera déposée avec une épaisseur suffisante pour constituer un prolongement du manchon 10 et pour produire par suite un bout métallique tubulaire, mince, connecté électriquement avec le manchon 10, et fixé de façon certaine à la surface de la portion faisant saillie de l'isolant 14, tel qu'il est clairement représenté sur la 'fige 4.
Il va.de soi que, sans sortir du domaine de l'invention, on pourrait lui faire subir des modifications de détail.
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Spark plug improvements
The present invention relates to a spark plug and relates to an improved embodiment of such a spark plug, which more precisely, may be a spark plug of a generally known type, in order to increase the efficiency of
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operation of the spark plug under various conditions of use.
Another more precise object of the invention relates to an improvement in the construction of the end of the spark plug where the spark occurs, not only with regard to its operating efficiency under various conditions of use, but also with a view to increasing its life and in particular making it possible to obtain a spark plug the ignition end of which is established so as to resist for long periods of time the corrosion and wear resulting from the continuous production of the sparks while the candle is in use.
Another point of the invention relates to an improved spark plug, of the kind indicated above, and the construction of which is such that the manufacture of the body of the spark plug is facilitated, and that the possibility of breakage that the insulating member of the spark plug may present, while at the same time making it possible to build a spark plug which operates very efficiently, particularly under the severe conditions of use which are encountered in an overgreased engine.
The particular features which have just been indicated, and other characteristics, constitute the invention which also relates to the various embodiments, arrangement and combination of members constituting the spark plug, as will be described in the description which will follow with regard to the drawings given by way of example.
In the drawings:.
Fig. 1 shows in elevation, and partially cut away, a preferred embodiment of the spark plug, object of the invention.
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Fig 2 shows on a larger scale a partial section of the ignition end of the spark plug indicated in fig. 1.
Fig 3 is a similar view showing an alternative embodiment of FIG. 1.
Fig. 4 is also a similar view, relating to another variant embodiment of the spark plug.
The various characteristics of the spark plug object of the invention are preferably, but not necessarily, incorporated into a spark plug of a generally known type, and, as shown in the drawings, the spark plug comprises an outer metal sleeve 10, traversed longitudinally by a channel or recess 12, and an internal electrode 13, arranged in the center, and consisting of a rod or a metal wire. The internal electrode may be, and it will be preferred that it be, made to contain a corrosion resistant member, such as is now commonly used in the manufacture of spark plugs, and which may, for example, consist of a nickel-manganese alloy.
The outer and inner electrodes 10, 13 are preferably insulated by an insulating member 14, of tubular shape, and preferably constituted by a refractory material, thin; the tubular member 14, as well as the internal electrode 13 being arranged so as to project beyond the end of the metal sleeve 10. The other members of the spark plug may be members of known type.
According to the present invention, the ignition end of the spark plug is formed by mounting a separate member, or end 20 on the end of the metal sleeve 10, to constitute an extension of this sleeve, and the member 20 is
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preferably tubular in shape and arranged so as to surround the projecting end of the insulating member 14, so as to thus constitute the ignition end of the spark plug. In the preferred embodiment of the invention, member 20 is preferably made of a corrosion resistant alloy, such as a nickel-manganese alloy, or it can be made of other alloys with a high nickel content. , including a nickel-chromium alloy, or any other suitable corrosion resistant alloy which is now commercially available.
In the preferred embodiment, the member 20, extending the outer electrode, is formed by thin walls, of a dimension such that said member is applied very closely on the projecting end of the insulating member 14. , so as to reduce to a minimum the possibility of an accumulation of oil between the insulating member 14 and the member 20, forming an end. L (member 20 can be fixed in different ways to the end of metal sleeve 10, for example it can be welded in the manner shown in fig. 3, or said member can comprise a flange and an extension 22 of a dimension such that 'it can be inserted into the end of the axial channel 12 of the sleeve 10.
It is preferable that the member 20 and the protruding portions of the insulating member 14 and the internal electrode 13 are in relation to each other, so that their ends lie in approximately the same plane. to constitute the ignition end of the spark plug and that, during operation, the spark shoots from one electrode to the other above the end of the insulator.
In order to increase the operating efficiency of spark plugs of known general type, it has been found that the dimension
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reduced, or thickness, of the walls of the member 20 constitutes a marked contribution to the increase of the heat limits in which the candle object of the invention can be used and operate efficiently. According to the inventor, the member 20, thin-walled, draws a certain amount of heat away from the relatively large body of the insulator 14 at a rate such as to allow the end of the insulator 14 to remain in a most efficient temperature condition * , so that the spark plug can operate within relatively wide temperature limits in different engines,
while a sufficient amount of heat being diffused thereby prevents the ignition end of the spark plug from becoming hot enough to produce a detonation.
Another explanation is that the method of construction of the ignition end of the spark plug according to the invention is such that the spark plug does not become excessively hot during the explosion time of the engine operating cycle. , but also does not become excessively cold during the evacuation or sweep time of the engine operating cycle, resulting in minimal soiling of the ignition end of the spark plug, even if the spark plug. This is used in hot and cold running engines and in operating conditions where excess oil is used.
In order to resist the corrosive action due to the continuous sparking, it is preferable to construct the member, or tip, of the spark plug of a corrosion resistant alloy, such as a 95% alloy. nickel and 5% manganese, or nickel-chromium alloy, and in practice many suitable corrosion resistant alloys can be found commercially. The thinness of the organ wall section 20
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makes it desirable that this member be made of such a corrosion resistant alloy so that the spark plug can operate for long periods of time.
It has been found, by making use of the rougie, object of the invention, that very satisfactory results can be obtained by using a central electrode, the diameter of which is 1, 125 mm, of an insulating porcelain tube. whose wall thickness is 0.625 mm. to 0.650 mm. and a member 20 whose wall thickness is 0.25 mm., the internal diameter of this member being 2.575 mm. The member 20 is preferably arranged to fit tightly around the protruding portion of the insulating tube 14 with the minimum of play, and in practice a 0.025 mm fit. formed a satisfactory seal.
The method of construction of the spark plug, object of the invention, can be used to facilitate the manufacture of the spark plug and the assembly of the insulating member with the metal sleeve. It is preferable to provide a metal sleeve, the recess or central channel 12 of which is of a dimension such as to ensure sufficient clearance between the walls of the recess and the insulating tube 14, such as for example a clearance of 0.125 mm. so that the tube can be inserted easily into the central recess with the minimum risk of bending forces exerted on the tube, and consequently the minimum risk of this tube cracking during the assembly of the other parts components of the candle.
By constructing the tip 20 so that it fits closely to the end portion of the insulating tube 14, it follows that the above stated advantage can be safely obtained, while oil deposits are reduced to a minimum in the most varied conditions of use. The electrode
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inner 13 can be cemented with the insulator 14, and the portion of the latter which is above the end 20 can be cemented with the outer electrode 10.
In the variant embodiment shown in FIG. 3, the end 20 can simply be provided with a flange 24 and the latter is welded to the end of the outer electrode 10. In the variant of FIG. 4, the member 20 constituting the ignition end of the outer electrode may be formed by the deposition of a thin film, or layer, of metal, and preferably of corrosion resistant metal, such as chromium or nickel, deposited directly on the protruding end of the insulating tube 14.
In practice, this film 30 can be deposited by spraying or by plating using known deposition methods of this kind, and the thin film 30 will be deposited with a sufficient thickness to constitute an extension of the sleeve 10 and to consequently produce a thin, tubular metal tip electrically connected with the sleeve 10, and securely attached to the surface of the protruding portion of the insulator 14, as clearly shown in Fig. 4.
It goes without saying that, without departing from the scope of the invention, it could be subjected to modifications of detail.