Bougie d'allumage pour moteurs à combustion interne. La présente invention a pour objet une bougie d'allumage pour moteurs à combus tion interne, dans laquelle le corps de la bou gie est pourvu intérieurement d'un siège co nique contre lequel une douille isolante, à épaulement extérieur conique d'inclinaison correspondante, est maintenue par l'intermé diaire d'une électrode centrale, dont une tête prend appui sur l'extrémité inférieure de la dite douille isolante par l'intermédiaire d'un siège conique également, un organe élastique maintenant sous tension l'électrode centrale.
Des moyens peuvent être prévus pour régler la largeur de l'intervalle entre les par ties d'éclatement des étincelles des électrodes, et pour refroidir l'électrode centrale de ma nière à empêcher son surchauffage, l'effet maximum de refroidissement pour l'électrode centrale pouvant être obtenu en permettant un accès latéral d'air à cette électrode à tra vers le corps de la bougie.
Au dessin ci-joint, donné à titre d'exem ple: La fig. 1 est une vue en élévation, et La fig. 2, une coupe longitudinale d'une forme d'exécution de la bougie d'allumage suivant l'invention; La fig. 3 est une coupe transversale sui vant la ligne 3-3 de la fig. 2; La fig. 4 est une coupe d'un détail, cor respondant à la fig. 2 et montrant une va riante du moyen de support pour l'extrémité extérieure de l'électrode centrale;
Les fig. 5 et 6, 7 et 8, 9 et 10, 11 et 12, représentent différents moyens pour régler l'intervalle entre les parties d'éclatement des étincelles des électrodes..
Le corps a de la. bougie d'allumage re présentée aux fig. 1 à 3 comporte la tubu lure habituelle filetée a', constituant l'élec trode extérieure., dans une position relative appropriée par rapport à l'électrode centrale isolée g.
La tubulure a' renferme une douille isolante b, par exemple en quartz, et,de lon gueur relativement faible; cette douille b comporte un épaulement conique b' situé approximativement vers le milieu de sa lon gueur, s'adaptant contre un siège conique, d'inclinaison correspondante, a''', ménagé dans la tubulure a\; les deux surfaces coniques constituent un joint étanche aux gaz, ces surfaces étant, par exemple, meulées ou dressées et finies exactement (l'une autre ma nière, sans exiger des garnitures de joint.
La tête g' de l'électrode centrale et l'extrémité inférieure de la. douille isolante b viennent également en engagement l'une avec l'autre suivant un siège conique analogue, présentant une inclinaison égale dirigée en sens contraire. Dans l'exemple représenté, ces faces font un angle clé 45 avec la verticale, ce qui per met à la douille isolante de s'appliquer libre ment d'elle-même sur son siège sous l'action d'un mouvement longitudinal, tout en lui permettant de revenir en arrière lorsque la tige de l'électrode centrale ou la, tête de celle-ci se contracte et lorsque la contraction circonférentielle du corps de la bougie réduit le diamètre du siège par rapport à celui de la douille isolante.
On évite complètement de cette. manière les tensions dues à clés dif férences dans la. dilatation et la contraction des parties pendant le fonctionnement de la bougie, sans danger que la douille isolante s'écrase, se brise en éclats ou s'écaille.
La partie principale b" du corps de la, bougie se présente en forme clé boîte et est percée d'ouvertures ou fenêtres b", pour ré duire la, masse et faciliter la circulation d'air dans le sens latéral clans et hors de l'espace intérieur de la bougie. Une portée hexago nale e sert à la manipulation clé la bougie, comme d'ordinaire.
A son extrémité extérieure, la. douille iso lante supérieure d repose sur mie coiffe de support e, la. partie principale F du corps de la bougie étant alésée à un diamètre plus grand pour ménager un épaulement b4 sur lequel la coiffe e est supportée.
L'électrode centrale consiste en une tige métallique g, filetée à l'une de ses extrémités et pourvue à. son autre extrémité de la tête gI en forme de champignon, qui s'appuie, par l'intermédiaire du siège conique précité, contre la surface d'extrémité inférieure de la douille isolante b; cette tête g' est. moletée ou dentelée à sa périphérie en g2 de manière à offrir des pointes multiples d'éclatement des étincelles entre cette tête et la tubulure filetée a' du corps de la bougie.
La tige g passe à travers un trou axial de la douille isolante b; cette tige est laissée découverte dans l'espace intérieur compris dans la partie b2 du corps de la bougie, et passe en haut dans un trou axial de la douille isolante supérieure d, au-dessus de laquelle elle est munie (fi.-. ?) d'une rondelle élas tique g3, d'un écrou de serrage g4 et d'un écrou g", formant borne électrique.
Pour augmenter sa. surface clé rayonnement de la chaleur, la. partie découverte de la. lon gueur de la. tige clé l'électrode centrale est munie d'un filetage, constitué par le pro longe-ment de celui ménagé à l'extrémité ex térieure de cette tige recevant l'écrou g4. En addition à cela, elle est encore pourvue d'un moyen auxiliaire de rayonnement de la cha leur ou de refroidissement.
Ce moyen con siste ici en un manchon<B>de</B> refroidissement fi, en aluminium, vissé sur la tige g, ce manchon comportant des ailettes li.' pour augmenter la surface de rayonnement; ces ailettes sont dirigées radialement vers les fenêtres b". Comme l'addition du manchon li à l'électrode centrale réduit sa, distance de la, partie b= du corps de la bougie, celle-ci est garnie d'un revêtement intérieur f, de préférence en mica, avec des ouvertures f', coïncidant avec le fenêtres M du corps de la bougie,
mais clé section de passage libre plus faible que celles ci; ce revêtement isolant peut être maintenu en position par la périphérie, repliée vers le bas, de la coiffe c. comme représenté à la fig. 2.
Des ouvertures e2 sont prévues dans la coiffe e pour permettre la. circulation d'air dans ou Hors de l'espace intérieur de la bou- gie. Comme la douille isolante supérieure d est librement exposée à l'air pour assurer son refroidissement. et comme la chaleur est rayonnée à la. fois de la. ti.ce de l'électrode. centrale et du corps de la bougie avant d'at teindre les points où ces parties sont en con tact avec la. douille isolante d, la température de celle-ci n'atteint jamais une valeur élevée.
De même, la partie tubulaire b' (lu corps clé la bougie est suffisamment refroidie par la circulation d'air et la portée hexagonale c reste comparativement froide.
Les seuls joints soumis à une pression clé serrage par l'échauffement sont les sièges coniques entre la douille isolante b et la tu bulure co' de la bougie, et entre l'ex trémité inférieure de cette douille iso lante est la tête de l'électrode cen trale. Comme ces joints peuvent être cons titués par des surfaces meulées ou bien dres sées, sans garniture d'étanchéité, la bougie peut être fréquemment démontée pour le nettoyage ou le remplacement de certains éléments constitutifs, sans nuire à son étan chéité aux gaz, lorsqu'elle est montée à nou veau. En outre, la. faible température, à la quelle les parties centrale et extérieure sont maintenues, réduit le degré de dilatation et de contraction de ces parties.
La rondelle élastique g' sert à maintenir sous tension la tige clé l'électrode centrale d'une manière élastique et permet toute dilatation ou con traction qui peut se produire.
L'électrode centrale et la douille isolante b constituent en quelque sorte une paire de soupapes soumises à une action de ressort, disposées suivant le même axe lime que l'autre et constamment maintenues fermées; la douille isolante b et la tête de l'électrode centrale présentant toutes deux la. forme de cône à l'endroit où elles viennent en con tact avec leurs sièges, on réalise un effet de centrage automatique, pour assurer une lar geur uniforme clé l'intervalle aux pointes d'éclatement clés étincelles entre la. tête de l'électrode centrale et l'électrode extérieure du corps de la. bougie.
Dans la variante de la fig. 4, la douille isolante extérieure d est supportée- par une coiffe élastique e' consistant en une rondelle élastique écuantée, dont l'élasticité compense la dilatation ou la. contraction de toutes les pièces de la bougie; par suite dans cette cons truction, la rondelle élastique g' et l'écrou clé serrage g4 ne sont pas nécessaires. Les fig. 5 à 12 montrent des moyens per mettant un réglage de l'intervalle aux poin tes d'éclatement des étincelles.
Dans le cas de fig. 5 à 8, l'extrémité de la tubulure al du corps de la bougie comporte une bague mé tallique j, en nickel par exemple, dont la périphérie intérieure présente la forme d'une série de cames j'; la. tête clé l'électrode cen trale est munie, soit d'un nombre égal de dents ou saillies i (fin.
5 et 6), soit (comme représenté aux fig. 7 et 8) d'une série de cames ii, dont le pas correspond à celui des cames de la bague j. En faisant tourner par tiellement l'électrode centrale, on peut faire varier la distance clés pointes d'éclatement des étincelles entre des limites déterminées. La bague métallique j peut être fixée à la tubulure de la. bougie en étant encastrée dans un alésage j' de celle-ci, dont la paroi en sur plomb est repliée, sertie ou refoulée par dessus la bague pour maintenir cette der mère en position.
Dans les fig. 9 et 10, la. tête g' de l'élec trode centrale porte des oreilles radiales i, tandis que l'extrémité de la tubulure al de la bougie comporte des saillies j3 alternant avec les oreilles i; l'intervalle entre les deux sé ries de saillies peut ainsi être réglé en fai sant tourner partiellement l'électrode cen trale.
Les fig. 11 et 12 représentent une antre variante, dans laquelle une bague métallique j' est enfoncée dans une rainure j' creusée â. l'intérieur de la tubulure a@ du corps de la. bougie, cette rainure présentant une section courbe ou rectangulaire, comme représenté respectivement sur les deux côtés de la tu bulure a', à la. fig. 12.
La. bague j4 est munie clé bras je disposés dans une position relative appropriée par rapport à la tête g' de l'élec trode.
Un résultat important obtenu par l'em ploi de la douille isolante b en silice et par la construction de la. partie extérieure b' du corps de la bougie, avec les fenêtres laté rales, réside dans le fait que la décharge aux électrodes de la bougie et la, flamme de l'ex plosion peuvent être aperçues à travers les fenêtres du corps de la bougie. Ceci permet de surveiller les bougies par un simple examen lorsqu'on suspecte un mauvais allumage et permet également des réglages du carbura teur et d'autres réglages par un opérateur peu expérimenté, étant donné que les résul tats de ces réglages sont immédiatement vi sibles par le changement dans la couleur de la flamme de l'explosion.
En outre, la dis position de la tête dentelée de l'électrode cen trale donne pour résultat que l'huile, qui peut être projetée sur cette tête, s'écoule dans les intervalles compris entre les dents adjacentes, sans accroître nécessairement le diamètre de la tête dentelée et sans provoquer par suite des courts-circuits.
Spark plug for internal combustion engines. The present invention relates to a spark plug for internal combustion engines, in which the body of the spark plug is provided internally with a conical seat against which an insulating sleeve, with a conical outer shoulder of corresponding inclination, is maintained by the intermediary of a central electrode, a head of which is supported on the lower end of said insulating sleeve also by means of a conical seat, an elastic member keeping the central electrode under tension.
Means may be provided for adjusting the width of the gap between the spark bursting parts of the electrodes, and for cooling the central electrode so as to prevent it from overheating, the maximum cooling effect for the electrode. central which can be obtained by allowing lateral access of air to this electrode through the body of the spark plug.
In the accompanying drawing, given by way of example: FIG. 1 is an elevational view, and FIG. 2, a longitudinal section of an embodiment of the spark plug according to the invention; Fig. 3 is a cross section taken along line 3-3 of FIG. 2; Fig. 4 is a sectional view of a detail, corresponding to FIG. 2 and showing a variant of the support means for the outer end of the central electrode;
Figs. 5 and 6, 7 and 8, 9 and 10, 11 and 12, represent different means for adjusting the interval between the spark bursting parts of the electrodes.
The body has. spark plug shown in fig. 1 to 3 comprises the usual threaded tubu lure a ', constituting the external elec trode., In an appropriate relative position with respect to the insulated central electrode g.
The tubing a 'contains an insulating sleeve b, for example made of quartz, and of relatively short length; this sleeve b has a conical shoulder b 'located approximately towards the middle of its length, fitting against a conical seat, of corresponding inclination, a' '', formed in the pipe a \; the two conical surfaces form a gas-tight seal, these surfaces being, for example, ground or dressed and finished exactly (the other way, without requiring gasket gaskets.
The head g 'of the central electrode and the lower end of the. insulating sleeve b also come into engagement with one another in a similar conical seat, exhibiting an equal inclination directed in the opposite direction. In the example shown, these faces form a key angle 45 with the vertical, which allows the insulating sleeve to apply freely by itself on its seat under the action of a longitudinal movement, while by allowing it to go back when the central electrode shank or the head thereof contracts and when the circumferential contraction of the spark plug body reduces the diameter of the seat relative to that of the insulating sleeve.
We completely avoid this. way the tensions due to key dif ferences in the. expansion and contraction of the parts during the operation of the spark plug, without danger of the insulating sleeve crushing, shattering or flaking.
The main part b "of the body of the candle is in the shape of a box and is pierced with openings or windows b", to reduce the mass and facilitate the circulation of air in the lateral direction inside and out of it. interior space of the candle. A hexagonal bearing is used for key manipulation of the spark plug, as usual.
At its outer end, the. upper insulating bush d rests on the support cap e, la. main part F of the body of the spark plug being bored to a larger diameter to provide a shoulder b4 on which the cap e is supported.
The central electrode consists of a metal rod g, threaded at one of its ends and provided with. its other end of the head gI in the form of a mushroom, which bears, by means of the aforementioned conical seat, against the lower end surface of the insulating sleeve b; this head g 'is. knurled or serrated at its periphery at g2 so as to provide multiple bursting points of the sparks between this head and the threaded pipe a 'of the body of the spark plug.
The rod g passes through an axial hole of the insulating sleeve b; this rod is left uncovered in the internal space included in the part b2 of the body of the spark plug, and passes upwards in an axial hole of the upper insulating sleeve d, above which it is provided (fi.-.? ) an elastic washer g3, a tightening nut g4 and a nut g ", forming an electrical terminal.
To increase its. key surface heat radiation, the. discovery part of the. lon gueur of the. key rod the central electrode is provided with a thread, formed by the pro longe-ment of that provided at the outer end of this rod receiving the nut g4. In addition to this, it is also provided with an auxiliary means of radiating heat or cooling.
This means consists here of a <B> cooling </B> sleeve fi, made of aluminum, screwed onto the rod g, this sleeve comprising fins li. ' to increase the radiating surface; these fins are directed radially towards the windows b ". As the addition of the sleeve li to the central electrode reduces its distance from the part b = of the body of the spark plug, the latter is lined with an internal coating f , preferably in mica, with openings f ', coinciding with the windows M of the body of the candle,
but key free passage section lower than these; this insulating coating can be held in position by the periphery, folded down, of the cap c. as shown in fig. 2.
E2 openings are provided in the cap e to allow the. air circulation in or out of the interior of the spark plug. As the upper insulating sleeve d is freely exposed to the air to ensure its cooling. and as the heat is radiated to the. times of the. ti.ce of the electrode. center and the body of the spark plug before reaching the points where these parts are in contact with the. insulating sleeve d, the temperature of this one never reaches a high value.
Likewise, the tubular part b '(the key body the spark plug is sufficiently cooled by the circulation of air and the hexagonal bearing c remains comparatively cold.
The only gaskets subjected to a wrench tightening pressure by heating are the conical seats between the insulating sleeve b and the bulb co 'of the spark plug, and between the lower end of this insulating sleeve is the head of the central electrode. As these gaskets can be made up of ground surfaces or else dresées, without a gasket, the spark plug can be frequently disassembled for cleaning or the replacement of certain components, without compromising its gas tightness, when she went up again. In addition, the. low temperature, at which the central and outer parts are kept, reduces the degree of expansion and contraction of these parts.
The spring washer g 'serves to hold the key rod the central electrode under tension in a resilient manner and allows any expansion or contraction which may occur.
The central electrode and the insulating sleeve b constitute in a way a pair of valves subjected to a spring action, arranged along the same file axis as the other and constantly kept closed; the insulating sleeve b and the head of the central electrode both having the. cone shape where they come into contact with their seats, an automatic centering effect is achieved, to ensure a uniform width key the gap at the key bursting points between the sparks. head of the center electrode and the outer electrode of the body. candle.
In the variant of FIG. 4, the outer insulating sleeve d is supported by an elastic cap e 'consisting of a springy elastic washer, the elasticity of which compensates for expansion or la. contraction of all parts of the candle; consequently in this construction, the elastic washer g 'and the tightening wrench nut g4 are not necessary. Figs. 5 to 12 show means for setting the interval at the bursting points of the sparks.
In the case of fig. 5 to 8, the end of the tube al of the body of the spark plug comprises a metal ring j, made of nickel for example, the inner periphery of which has the shape of a series of cams j '; the. key head the central electrode is provided with either an equal number of teeth or protrusions i (end.
5 and 6), or (as shown in fig. 7 and 8) of a series of cams ii, the pitch of which corresponds to that of the cams of the ring j. By partially rotating the central electrode, the distance between the spark bursting tips can be varied between determined limits. The metal ring j can be attached to the tubing of the. candle by being embedded in a bore j 'thereof, whose wall on lead is folded, crimped or pushed back over the ring to keep the mother in position.
In fig. 9 and 10, the. head g 'of the central elec trode has radial lugs i, while the end of the tube al of the spark plug has protrusions j3 alternating with the lugs i; the interval between the two series of protrusions can thus be adjusted by partially rotating the central electrode.
Figs. 11 and 12 show another variant, in which a metal ring j 'is driven into a groove j' hollowed out â. inside the tubing a @ the body of the. candle, this groove having a curved or rectangular section, as shown respectively on both sides of the tu bulure a ', to. fig. 12.
The ring j4 is provided with an arm key I arranged in an appropriate relative position with respect to the head g 'of the electrode.
An important result obtained by the use of the insulating sleeve b in silica and by the construction of the. outer part b 'of the body of the candle, with the side windows, is that the discharge at the electrodes of the candle and the flame of the explosion can be seen through the windows of the body of the candle. This allows the spark plugs to be monitored by a simple examination when a poor ignition is suspected and also allows carburetor and other adjustments to be made by an inexperienced operator, as the results of these adjustments are immediately visible to the eye. the change in the color of the explosion flame.
In addition, the arrangement of the serrated head of the central electrode results in that the oil, which can be sprayed on this head, flows in the intervals between the adjacent teeth, without necessarily increasing the diameter of the head. the jagged head and without causing short circuits.