"BOUGIE A INCANDESCENCE POUR INFLAMMATION DE CARBURANT"
La présente invention.concerne une bougie à incandescence pour inflammation de carburant pour moteurs à combustion interne, notamment utilisable comme auxiliaire
de démarrage dans des moteurs Diesel et qui se compose essentiellement d'un carter, d'au moins un corps électrique chauffant pour l'alimentation dosée en carburant liquide.
Des bougies à incandescence d'inflammation de carburant de
ce genre sont connues d'une façon générale. Un inconvénient de ces bougies consiste dans leur longue durée de préchauf- fage ainsi que dans une forte tendance à la formation de gouttes à cause d'un*préchauffage insuffisant du carburant emmagasiné. Pour remédier partiellement à ces inconvénients, on a proposé, par exemple desn le modèle d'utilité allemand
19 31 381, d'effectuer une vaporisation du carburant dans
un tube de passage de carburant chauffé de l'extérieur. Cette solution, du fait des frais importants de construction
et des faibles améliorations obtenues en ce qui concerne les inconvénients mentionnés ci-dessus, n'a pas été adoptée en pratique.
L'invention a en conséquence pour but de fournir une bougie à incandescence pour inflammation de carburant qui, du fait de sa construction simple à partir d'un petit nombre de composants, pose peu de difficulté de fabrication et peut fonctionner à la fois sans formation de gouttes et avec réduction importante du temps d'allumage.
La bougie à incandescence pour inflammation de carburant selon l'invention comporte une chambre de vaporisation du carburant liquide emmagasiné, qui n'est pas chauffé par un dispositif extérieur de chauffage mais par le corps électrique chauffant de la bougie. La chambre de vaporisation est initialement obturée, pendant la période de chauffage de la chambre, par le corps chauffant de la bougie à incandescence en direction de la chambre de combustion jusqu'à ce que la température dans la chambre de combustion dépasse la température de.vaporisation du carburant liquide introduit, de manière que le carburant soit complètement sous l'état de vapeur dans la chambre.
La chambre de vaporisation est reliée à la chambre de combustion adjacente par un passage pourvu d'une valve, dont l'ouverture est déclenchée, d'une manière connue, à une température déterminée qui est supérieure à la température de vaporisation dans la chambre
de vaporisation.
Avantageusement, la valve est ouverte immédiatement après une augmentation définie de volume du corps chauffant lors de son échauffement. Il est particulièrement avantageux dans ce cas d'utiliser comme corps chauffant une tige d'incandescence de type connu dont la dilatation longitudinale sous l'effet de la température assure, au delà d'une valeur déterminée, l'ouverture de la soupape.
Avantageusement, la tige d'incandescence est pourvue, dans la zone de son extrémité, d'une surépaisseur de forme annulaire ou conique qui s'applique de façon étanche au gaz sur les parois latérales, profilées en correspondance, du carter de bougie dans la zone de passage.entre la chambre de vaporisation et le volume de combustion lorsque la tige d'incandescence n'a pas encore été suffisamment fortement chauffée pour que la température dans la chambre de vaporisation soit supérieure à la température de vaporisation du carburant introduit. Il est particulièrement avantageux que ce siège d'étanchéité ait une structure élastique ou flexible de manière qu'il soit possible d'effectuer une régulation supplémentaire de l'instant d'ouverture de cet obturateur en forme de valve.
Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, la bougie à incandescence selon l'invention comporte une chambre de vaporisation disposée concentriquement autour de la zone médiane de la tige d'incandescence, qui
a une section droite de forme annulaire et dont la paroi ex-. térieure de forme cylindrique ainsi que la paroi supérieure sont constituées par le carter de bougie tandis que sa surface intérieure est constituée par la surface de la tige d'incandescence, la chambre de vaporisation étant obturée
de façon étanche au gaz, en direction de la chambre de com-bustion, par la surépaisseur prévue dans la zone de pointe de la tige d'incandescence.
Une autre amélioration permettant d'éliminer les inconvénients mentionnés ci-dessus et de réduire ainsi le temps de démarrage lors d'une combustion complète simultanée des hydrocarbures vaporisés consiste à introduire, par l'intermédiaire de trous ou d'un intervalle annulaire ménagés dans le carter de bougie, de l'air qui est canali- sé par les trous ou par une buse annulaire correspondante placée dans la zone du carter qui est situé du côté de la chambre de combustion, dans la chambre de combustion jusque sur la pointe de la tige d'incandescence.
On peut encore améliorer la structure selon l'invention en disposant autour de la pointe de la tige d'incandescence un tube protecteur de manière à former autour de cette pointe une chambre de mélange dans laquelle peuvent se mélanger du carburant vaporisé et de l'air d'admission en vue d'une combustion rapide et optimale.
Du fait de sa construction simple avec peu de composants, la bougie à incandescence selon l'invention est facile à fabriquer. Par le chauffage de la chambre de vaporisation conformément à la présente invention, il est superflu d'utiliser des éléments chauffants additionnels. En outre, cette bougie a un temps d'allumage bien plus court, à savoir de moins de 10 secondes, que les bougies à incandescence de types classiques, la bougie fonctionnant sans formation de goutte avec la dose prescrite de carburant et pouvant être utilisée avec ou sans accessoire de dosage. Enfin, la flamme ne se déchire pas même pour une grande vitesse de l'air.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
la figure 1 représente schématiquement en coupe un exemple de réalisation d'une.bougie à incandescence pour inflammation de carburant, conforme à l'invention.
La figure 2 est une vue de la tige d'incandescence de la bougie selon l'invention, comportant une surépaisseur de forme conique dans la zone de la pointe de tige, La figure 3 correspond à la figure 2, la surépaisseur prévue dans la zone de la pointe de tige d'incandescence ayant une forme annulaire, La figure 4 représente schématiquement en coupe un autre exemple de réalisation d'une bougie à incandescence pour inflammation de carburant selon l'invention, dans laquelle de l'air peut être canalisé au travers du carter jusque dans la zone de la pointe de la tige d'incandescence, La figure 5 est une vue de la bougie à incandescence de la figure 4, faite après rotation de 90[deg.] et en regardant en direction de la pointe de la tige d'incandescence, La figure 6 représente schématiquement un autre exemple de réalisation de,
l'invention correspondant à la bougie à incandescence de la figure 4.
Sur..la'figure 1, on a représenté un mode de réalisation de la bougie à incandescence pour inflammation 'de carburant selon l'invention qui se compose du carter 1, d'une tige d'incandescence 2 ainsi que d'un dispositif de dosage de carburant 3, non représenté. La chambre de vaporisation 4 se compose d'un trou cylindrique, s'étendant perpendiculairement au travers du carter de bougie 1 et dont le diamètre est supérieur à celui de la tige d'incandescence 2 placée au centre. La chambre de vaporisation 4 s'étend
à peu près depuis l'orifice d'entrée du dispositif de dosage 3 jusqu'à la surépaisseur 5 de la tige d'incandescence 2 qui est placée dans la zone de la pointe de tige 6, qui pénètre dans la chambre de combustion 7. Dans la condition refroidie de la tige d'incandescence 2, les côtés de la surépaisseur 5 qui sont tournés vers la chambre. de vaporisation 4 viennent s'appliquer de façon étanche au gaz contre les zones latérales intérieures, placées l'une en rè-
\ gard de l'autre et de profil correspondant, du carter de bougie 1 et elles ferment le passage entre la chambre de vaporisation 4 et la chambre de combustion 7. La surépaisseur 5, qui fait partie intégrante de la tige d'incandescence 2 ou bien qui peut être soudée, emmanchée ou
brasée sur celle-ci, peut être agencée de manière à présenter une élasticité ou une flexibilité dans la direction longitudinale de la tige d'incandescence.
De préférence, il est prévu autour de la pointe
6 de la tige d'incandescence un tube protecteur qui est
fixé sur l'extrémité inférieure du carter de bougie 1.
Sur la figure 2, on a représenté une variante, conforme à l'invention, de la tige d'incandescence 2 qui
est pourvue d'une surépaisseur 5 en forme de collerette qui est fixée sous la forme d'un fourreau au dessus de la pointe 6 de la tige d'incandescence 2.
Sur la figure 3, la surépaisseur 5 a une forme annulaire et elle est pourvue d'une surface plane d'étanchéité au dessus de la pointe 6 de la tige d'incandescence
2.
Il est évident que, dans les différents modes
de réalisation de la surépaisseur 5, la surface d'appui associée du carter de bougie 1 est profilée en correspondance
en vue d'assurer la fermeture étanche de la chambre de vaporisation 4.
L'exemple de réalisation de la figure 4 correspond essentiellement à celui de la figure 1, à la différence qu'il est prévu des dispositifs pour introduire de l'air dans la zone 7 de la chambre de combustion, qui entoure la pointe 6 de la tige d'incandescence. A cet effet, la zone supérieure de la bougie d'allumage comporte un canal annulaire 12 qui est pourvu, pour l'alimentation en air, d'une tubulure de raccordement 10. A partir de ce canal annulaire
<EMI ID=1.1>
gitudinale au-travers du carter de bougie 1 et ils débouchent. de ce carter, dans la zone de la chambre de vaporisation 4, en direction de la chambre de combustion 7; ces trous 11 sont de préférence inclinés par rapport à l'axe longitudinal de la bougie de manière que leur prolongement imaginairecoupe la pointe 6 de la tige d'incandescence, de sorte
que l'air introduit ést canalisé jusqu'au voisinage immédiat de la zone d'inflammation. Seule, la zone de passage du dispositif de dosage 3 au travers du carter de bougie
ne compte pas un tel.trou.
<EMI ID=2.1>
être agencés sous la forme d'un intervalle annulaire, l'orifice de sortie en direction de la chambre de combustion étant alors avantageusement agencé sous la forme d'une buse annulaire. Par ailleurs, les autres composants et références numériques correspondent à ceux des figures précédemment décrites.
Sur.la figure 5, on a représenté en vue en plan la pointe 6 de la tige d'incandescence, la tubulure 10 d'alimentation en air, l'entrée 3 du dispositif de dosage et
les orifices de sortie des canaux 11.
L'exemple de réalisation de la figure 6 correspond, en ce qui concerne les références numériques et les composants, au mode de réalisation de la figure 4; une différence essentielle consiste en ce que, dans l'exemple
de la figure 6, la tige d'incandescence 2 n'est pas agencée comme une valve; au contraire, on a affaire à une tige chauffante continue qui est disposée dans la chambre de vaporisation 4 de la manière déjà décrite. Le cas échéant, elle
peut comporter une surépaisseur 13 qui exerce une certaine action de retenue sur le carburant introduit et qui produit une turbulence favorable pour l'inflammation du carburant gazeux.
Dans.les exemples de réalisation qui ont été décrits en référence aux figures, le rapport entre le diamètre de la chambre de vaporisation 4 et le diamètre de la tige
<EMI ID=3.1>
mensionnement élastique de la bougie à incandescence, il est particulièrement approprié d'adopter pour l'intervalle annulaire des largeurs d'environ 0,2 à 2 mm, de préférence de 0,4 à 1,8 mm et notamment d'environ 0,5 à 1 mm.
REVENDICATIONS
1) Bougie à incandescence d'inflammation de carburant pour moteurs à combustion interne, notamment utilisable comme auxiliaire de démarrage dans des moteurs Diesel, se composant essentiellement d'un carter (1), d'au moins
un corps électrique chauffant (2) pour enflammer le carburant et d'un dispositif pour alimenter de façon dosée la bougie en carburant liquide, caractérisée en ce qu'elle comporte une chambre (4) chauffée par le corps électrique chauffant (2) en vue de la vaporisation du carburant liquide introduit.
"INCANDESCENT CANDLE FOR FUEL INFLAMMATION"
The present invention relates to an incandescent spark plug for fuel ignition for internal combustion engines, in particular usable as an auxiliary
starting in diesel engines and which essentially consists of a casing, at least one electric heating element for the metered supply of liquid fuel.
Incandescent fuel ignition candles
these kinds are generally known. A disadvantage of these candles consists in their long preheating time as well as in a strong tendency to the formation of drops due to insufficient preheating of the stored fuel. To partially remedy these drawbacks, the German utility model has been proposed, for example.
19 31 381, to spray the fuel into
an externally heated fuel passage tube. This solution, due to the high construction costs
and the small improvements obtained with regard to the above-mentioned drawbacks, have not been adopted in practice.
The object of the invention is therefore to provide an incandescent spark plug for fuel ignition which, because of its simple construction from a small number of components, poses little manufacturing difficulty and can operate both without training. drops and with significant reduction in ignition time.
The incandescent spark plug for fuel ignition according to the invention comprises a vaporization chamber for the stored liquid fuel, which is not heated by an external heating device but by the electric heating body of the spark plug. The vaporization chamber is initially closed, during the period of heating of the chamber, by the heating body of the incandescent candle in the direction of the combustion chamber until the temperature in the combustion chamber exceeds the temperature of. vaporization of the liquid fuel introduced, so that the fuel is completely in the vapor state in the chamber.
The vaporization chamber is connected to the adjacent combustion chamber by a passage provided with a valve, the opening of which is triggered, in a known manner, at a determined temperature which is higher than the vaporization temperature in the chamber
vaporization.
Advantageously, the valve is opened immediately after a defined increase in the volume of the heating body during its heating. It is particularly advantageous in this case to use as a heating element an incandescent rod of known type whose longitudinal expansion under the effect of the temperature ensures, beyond a determined value, the opening of the valve.
Advantageously, the glow rod is provided, in the region of its end, with an annular or conical shape excess thickness which is applied in a gas-tight manner to the side walls, profiled in correspondence, of the spark plug housing in the passage zone. between the vaporization chamber and the combustion volume when the glow rod has not yet been sufficiently heated so that the temperature in the vaporization chamber is higher than the vaporization temperature of the fuel introduced. It is particularly advantageous for this sealing seat to have an elastic or flexible structure so that it is possible to carry out additional regulation of the opening instant of this valve-shaped shutter.
In a particularly advantageous embodiment, the incandescent candle according to the invention comprises a vaporization chamber arranged concentrically around the middle zone of the incandescent rod, which
has a cross section of annular shape and the wall of which ex-. cylindrical shape and the upper wall are formed by the spark plug housing while its inner surface is formed by the surface of the glow rod, the vaporization chamber being closed
in a gas-tight manner, in the direction of the combustion chamber, by the extra thickness provided in the point zone of the glow rod.
Another improvement making it possible to eliminate the drawbacks mentioned above and thus reduce the start-up time during a simultaneous complete combustion of the vaporized hydrocarbons consists in introducing, by means of holes or an annular gap formed in the spark plug casing, air which is channeled through the holes or by a corresponding annular nozzle placed in the area of the casing which is located on the side of the combustion chamber, in the combustion chamber up to the tip of the glow rod.
The structure according to the invention can be further improved by placing a protective tube around the tip of the glow rod so as to form around this tip a mixing chamber in which vaporized fuel and air can mix. intake for rapid and optimal combustion.
Due to its simple construction with few components, the incandescent candle according to the invention is easy to manufacture. By heating the vaporization chamber in accordance with the present invention, it is unnecessary to use additional heating elements. In addition, this candle has a much shorter ignition time, i.e. less than 10 seconds, than incandescent candles of conventional types, the candle working without drop formation with the prescribed dose of fuel and can be used with or without dosing accessory. Finally, the flame does not tear even for high air speed.
Other advantages and characteristics of the invention will be highlighted in the following description, given by way of nonlimiting example, with reference to the appended drawings in which:
Figure 1 shows schematically in section an embodiment of an incandescent candle for fuel ignition, according to the invention.
FIG. 2 is a view of the glow plug rod of the candle according to the invention, comprising a conical shaped excess thickness in the region of the rod tip, FIG. 3 corresponds to FIG. 2, the additional thickness provided in the region of the tip of the incandescent rod having an annular shape, FIG. 4 schematically shows in section another embodiment of an incandescent candle for fuel ignition according to the invention, in which air can be ducted to the across the crankcase into the area of the tip of the filament rod, Figure 5 is a view of the incandescent candle of Figure 4, made after rotation of 90 [deg.] and looking towards the point of the incandescent rod, FIG. 6 schematically represents another exemplary embodiment of,
the invention corresponding to the incandescent candle of Figure 4.
On..la'figure 1, there is shown an embodiment of the incandescent spark plug for ignition of fuel according to the invention which consists of the casing 1, an incandescent rod 2 and a device fuel metering unit 3, not shown. The vaporization chamber 4 consists of a cylindrical hole, extending perpendicularly through the spark plug casing 1 and whose diameter is greater than that of the glow rod 2 placed in the center. The vaporization chamber 4 extends
approximately from the inlet of the metering device 3 to the excess thickness 5 of the glow rod 2 which is placed in the region of the rod tip 6, which penetrates into the combustion chamber 7. In the cooled condition of the glow rod 2, the sides of the extra thickness 5 which are turned towards the chamber. vaporization 4 are applied in a gas-tight manner against the interior lateral zones, one placed in reg-
\ gard of the other and of corresponding profile, of the spark plug casing 1 and they close the passage between the vaporization chamber 4 and the combustion chamber 7. The extra thickness 5, which is an integral part of the glow rod 2 or which can be welded, fitted or
brazed thereon, can be arranged to have elasticity or flexibility in the longitudinal direction of the glow rod.
Preferably, it is provided around the tip
6 of the glow rod a protective tube which is
attached to the lower end of the spark plug housing 1.
In Figure 2, there is shown a variant, according to the invention, of the glow rod 2 which
is provided with an additional thickness 5 in the form of a collar which is fixed in the form of a sheath above the point 6 of the glow rod 2.
In FIG. 3, the additional thickness 5 has an annular shape and it is provided with a flat sealing surface above the tip 6 of the glow rod
2.
Obviously, in the different modes
of the extra thickness 5, the associated bearing surface of the spark plug casing 1 is profiled in correspondence
with a view to sealing the vaporization chamber 4.
The exemplary embodiment of FIG. 4 corresponds essentially to that of FIG. 1, with the difference that devices are provided for introducing air into the zone 7 of the combustion chamber, which surrounds the point 6 of the glow rod. For this purpose, the upper zone of the spark plug comprises an annular channel 12 which is provided, for the air supply, with a connecting pipe 10. From this annular channel
<EMI ID = 1.1>
gitudinal through the spark plug casing 1 and they open. from this casing, in the area of the vaporization chamber 4, in the direction of the combustion chamber 7; these holes 11 are preferably inclined relative to the longitudinal axis of the spark plug so that their imaginary extension intersects the tip 6 of the glow rod, so
the introduced air is channeled to the immediate vicinity of the ignition zone. Only the passage area of the metering device 3 through the spark plug casing
does not count such a hole.
<EMI ID = 2.1>
be arranged in the form of an annular gap, the outlet orifice in the direction of the combustion chamber then advantageously being arranged in the form of an annular nozzle. Furthermore, the other components and reference numbers correspond to those of the figures previously described.
Sur.la Figure 5, there is shown in plan view the tip 6 of the glow rod, the air supply pipe 10, the inlet 3 of the metering device and
the outlet ports of the channels 11.
The embodiment of FIG. 6 corresponds, as far as the numerical references and the components are concerned, to the embodiment of FIG. 4; an essential difference is that in the example
in Figure 6, the glow rod 2 is not arranged as a valve; on the contrary, we are dealing with a continuous heating rod which is arranged in the vaporization chamber 4 in the manner already described. If necessary, it
may include an additional thickness 13 which exerts a certain retaining action on the fuel introduced and which produces a favorable turbulence for the ignition of the gaseous fuel.
Dans.les examples of embodiment which have been described with reference to the figures, the relationship between the diameter of the vaporization chamber 4 and the diameter of the rod
<EMI ID = 3.1>
elastic measurement of the incandescent candle, it is particularly suitable to adopt for the annular interval widths of approximately 0.2 to 2 mm, preferably of 0.4 to 1.8 mm and in particular of approximately 0, 5 to 1 mm.
CLAIMS
1) Incandescent fuel ignition plug for internal combustion engines, in particular usable as a starting aid in diesel engines, consisting essentially of a casing (1), of at least
an electric heating body (2) for igniting the fuel and a device for metering the candle with liquid fuel, characterized in that it comprises a chamber (4) heated by the electric heating body (2) in view vaporization of the liquid fuel introduced.