BR112019020680A2

BR112019020680A2 - Vela de ignição com vedabilidade aperfeiçoada

Info

Publication number: BR112019020680A2
Application number: BR112019020680-9A
Authority: BR
Inventors: Schimmel Chris; Yilmaz Ugur
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 2017-04-05
Filing date: 2018-03-14
Publication date: 2020-05-12
Also published as: US20200014176A1; RU2019134490A; JP6916894B2; EP3607623A1; CN110462948A; CN110462948B; US10916921B2; RU2019134490A3; DE102017205828A1; WO2018184801A1; JP2020512674A; RU2753101C2

Abstract

a presente invenção refere-se a uma vela de ignição, abrangendo um isolador (2), uma caixa (3) e um disco de vedação (4), o qual fica disposto entre o isolador (2) e a caixa (3), sendo que o disco de vedação (4) é deformável, sendo que o isolador (2) apresenta um ressalto (20) circundante em forma anelar, no qual encosta o disco de vedação (4), e sendo que o ressalto (20) apresenta um raio (r1) que se situa em uma faixa de 0,20 mm a 0,60 mm.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para VELA DE IGNIÇÃO COM VEDABILIDADE APERFEIÇOADA.

[001] A presente invenção refere-se a uma vela de ignição com uma vedabilidade aperfeiçoada entre um isolador e uma caixa da vela de ignição.

[002] Velas de ignição são conhecidas pelo estado da técnica em diferentes configurações. Devido às crescentes exigências de fabricantes de motores de combustão interna no que se refere a um downsizing de motores, são requeridas também velas de ignição menores. Nesse caso, a tendência é passar de velas de ignição com uma rosca interna M14 para velas de ignição com rosca externa M10 ou M8. No entanto, isso requer maiores exigências para as velas de ignição quanto à robustez, vedabilidade a gás e resistência a temperaturas. Pelo DE 10 2014 223 752.1 conhece-se uma vela de ignição que revela uma melhor conexão entre o isolador e a caixa. Nesse caso, o isolador apresenta uma cavidade circundante na circunferência externa, cavidade esta na qual engata a caixa. No entanto, seria desejável ter outras soluções aperfeiçoadas quanto a uma vedabilidade a gás e a robustez de velas de ignição.

Evidência da Invenção

[003] Frente a isso, a vela de ignição de acordo com a invenção, com as características da reivindicação 1, apresenta a vantagem de que são possíveis dimensões reduzidas da vela de ignição e também é possível uma melhor vedação da vela de ignição entre um isolador e uma caixa da vela de ignição. Isso é obtido, de acordo com a invenção, devido ao fato de que a vela de ignição apresenta um isolador, uma caixa e um disco de vedação, o qual está disposto entre o isolador e a caixa da vela de ignição. O disco de vedação é deformável e o isolador apresenta um ressalto que é circundante em forma anelar, no qual encosta o disco de vedação. O ressalto apresenta um raio R1 que

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2/5 se situa em uma faixa de 0,20 mm a 0,60 mm. Nesse caso, o material do disco de vedação é escolhido de tal modo que uma deformabilidade do isolador e da caixa seja menor do que uma deformabilidade do disco de vedação. Devido a isso, durante a montagem é possível viabilizar uma deformação mais segura do disco de vedação. Devido à opção pelo raio pequeno entre 0,20 mm e 0,60 mm, torna-se possível obter uma maior pressão superficial hertziana durante o processo de montagem.

[004] As demais reivindicações mostram formas preferidas de desenvolvimento da invenção.

[005] Uma pressão superficial particularmente elevada pode ser obtida quando o raio do ressalto do isolador for dirigido para fora. Em outras palavras, o raio é previsto como sendo convexo.

[006] Particularmente de preferência, o raio se situa em uma faixa de 0,30 mm a 0,50 mm e, particularmente de preferência, comporta 0,40 mm.

[007] De preferência, o ressalto apresenta no isolador um comprimento de arco, visto na direção axial, em uma faixa de 20 mm a 26 mm e, particularmente de preferência, o comprimento de arco comporta 23 mm. Também essa providência aumenta ainda mais uma pressão superficial entre os parceiros de junção.

[008] De preferência, entre o isolador e o disco de vedação há uma pressão superficial hertziana de pelo menos 4500 N/mm², de preferência pelo menos 5000 N/mm². Com isso, também é possível vedar com segurança as elevadas pressões que ocorrem particularmente no caso de motores de combustão interna menores.

[009] Particularmente de preferência, a caixa apresenta uma região que se estreita em uma região de contato para um contato com o disco de vedação. De preferência, a região que se estreita na caixa é cônica. Devido a isso, durante a junção consegue-se que seja possível

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3/5 um apoio mais seguro do disco de vedação na caixa, de tal modo que se torna possível uma maior pressão superficial durante o processo de junção.

[0010] Para poder assegurar uma vedabilidade particularmente alta, o disco de vedação, no estado montado, contata completamente o ressalto no isolador. Devido a isso, o disco de vedação encosta em todo o comprimento de arco do ressalto do isolador, de tal modo que se torna possível uma alta vedabilidade, especialmente em relação a pressões elevadas.

[0011] Também de preferência, o disco de vedação, no estado montado, contata totalmente a região de contato na caixa.

[0012] De preferência, a caixa da vela de ignição apresenta uma rosca externa M10 ou uma rosca externa M12.

[0013] Além disso, a presente invenção se refere também a um motor de combustão interna, abrangendo uma vela de ignição de acordo com uma das reivindicações anteriores.

Desenho

[0014] A seguir, um exemplo preferido de execução da invenção será descrito em detalhes tomando-se como referência o desenho correspondente. No desenho, mostram-se:

[0015] Figura 1: uma vista esquemática, parcialmente cortada, de uma vela de ignição de acordo com a invenção;

[0016] Figura 2: uma vista em corte ampliada da vela de ignição na região de um disco de vedação entre uma caixa e um isolador da vela de ignição.

Forma Preferida de Execução da Invenção

[0017] A seguir, com base nas figuras 1 e 2 será descrita em detalhes uma vela de ignição 1 de acordo com um exemplo preferido de execução da invenção.

[0018] Como é evidente na figura 1, a vela de ignição apresenta

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4/5 um isolador 2 de um material eletricamente não condutível, especialmente de cerâmica. Além disso, a vela de ignição apresenta uma caixa 3 de um material metálico. Na caixa 3 é prevista uma rosca eterna 10.

[0019] A vela de ignição 1 inclui, ainda, um eletrodo central 8 e um eletrodo de massa 9. O número de referência 6 refere-se a um anel de vedação externo, o qual veda no estado montado da vela de ignição em uma cabeça de cilindro ou similar.

[0020] Como ainda se vê na figura 1, na extremidade da vela de ignição dirigida para a câmara de combustão, onde estão dispostos o eletrodo central 8 e o eletrodo massa 9, há uma lacuna 5 entre o isolador 2 e a caixa 3. Altas pressões podem chegar ao interior da vela de ignição pela lacuna 5. Para impedir isso, um disco de vedação 4 está disposto entre o isolador 2 e a caixa 3.

[0021] O disco de vedação 4 é visível no detalhe da figura 2. O disco de vedação 4 é produzido de um material deformável, o qual apresenta uma deformabilidade maior do que a do material do isolador e do que o material da caixa.

[0022] Como é exposto na figura 2, o isolador 2 apresenta um ressalto 20, o qual, visto em corte, está configurado em forma de arco. O ressalto 20 apresenta um raio R1. O raio R1 se situa em uma faixa de 0,20 mm a 0,60 mm e, de preferência, comporta 0,40 mm.

[0023] Como é evidente na figura 2, na direção axial X-X da vela de ignição, o ressalto 20 está disposto entre uma primeira superfície de parede 21 e uma segunda superfície de parede 22. De preferência, a primeira superfície de parede 21 é cilíndrica e a segunda superfície de parede 22 também é cilíndrica, de preferência.

[0024] Na caixa 3, na altura do disco de vedação 4, é prevista uma região que se estreita 30. Nesse exemplo de execução, a região que se estreita 30 está configurada em forma cônica. Um ângulo α da região cônica em relação a uma perpendicular Y em relação à direção axiPetição 870190098461, de 02/10/2019, pág. 16/22

5/5 al X-X é de cerca de 115^Q, de preferência.

[0025] Como também é evidente pela figura 2, no estado montado, o disco de vedação 4 deformado encosta total mente no ressalto 20 em forma de arco. Além disso, o disco de vedação 4 deformado também encosta totalmente na superfície cônica 30 da caixa 3. Devido à escolha do raio pequeno R1, resulta aqui uma pressão superficial hertziana bastante elevada, de 4500 N/mm² para mais.

[0026] Um comprimento de arco do ressalto 20 entre a primeira e a segunda superfície de parede 21, 22 se situa, de preferência, em uma faixa de 20 mm a 26 mm e comporta 23 mm nesse exemplo de execução.

[0027] Com isso, é possível obter uma melhor vedabilidade da vela de ignição entre o isolador 2 e a caixa 3, na medida em que são alcançadas as condições para uma pressão superficial hertziana aumentada entre os parceiros de junção, isolador 2, caixa 3 e disco de vedação 4. Desse modo é possível evitar que gases da câmara de combustão cheguem ao interior da vela de ignição pela lacuna 5.

[0028] Como material para o disco de vedação 4 emprega-se um material deformável de modo relativamente fácil. De preferência, o material apresenta, também, um elevado coeficiente de condução térmica, de tal modo que se torna possível uma condução térmica da caixa 3 na direção do isolador 2.

[0029] Como é evidente pela figura 1, o disco de vedação 4 é previsto na direção axial X-X da vela de ignição 1, na altura da rosca externa 10 na caixa 3, especialmente na extremidade da rosca externa 10, a qual se situa na direção da face da vela de ignição que está de costas para a câmara de combustão.

[0030] A rosca externa 10 apresenta dimensões reduzidas e, de preferência, é uma rosca externa M10 ou uma rosca externa M12.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Vela de ignição, caracterizada pelo fato de que abrange: um isolador (2), uma caixa (3) e um disco de vedação (4), o qual está disposto entre o isolador (2) e a caixa (3), sendo que o disco de vedação (4) é deformável, sendo que o isolador (2) apresenta um ressalto (20) circundante em forma anelar, no qual encosta o disco de vedação (4), e sendo que o ressalto (20) apresenta um raio (R1) que se situa em uma faixa de 0,20 mm a 0,60 mm.
2. Vela de ignição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o raio (R1) está projetado como raio convexo.
3. Vela de ignição de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o raio (R1) se situa em uma faixa de 0,30 mm a 0,50 mm e, especialmente, é de 0,40 mm.
4. Vela de ignição de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o ressalto (20) apresenta um comprimento de arco que se situa em uma faixa de 20 mm a 26 mm e, especialmente, é de 23 mm.
5. Vela de ignição de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que entre o isolador (2) e o disco de vedação (4) há uma pressão superficial de no mínimo 4500 N/mm², de preferência 5000 N/mm².
6. Vela de ignição de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a caixa (3), em uma região de contato para um contato com o disco de vedação (4) apresenta uma região (30) que se estreita, especialmente que se estreita em forma cônica.
7. Vela de ignição de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o disco de vedação (4), no estado montado, contata completamente o ressalto (20) no isolador.
8. Vela de ignição de acordo com a reivindicação 6 ou 7,

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2/2 caracterizada pelo fato de que o disco de vedação (4), no estado montado, contata completamente da região de contato (30) na caixa (3).
9. Vela de ignição de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a caixa (3) apresenta uma rosca externa M10 ou uma rosca externa M12.