EP0682348A1 - Bobinage d'allumage - Google Patents

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EP0682348A1
EP0682348A1 EP95401034A EP95401034A EP0682348A1 EP 0682348 A1 EP0682348 A1 EP 0682348A1 EP 95401034 A EP95401034 A EP 95401034A EP 95401034 A EP95401034 A EP 95401034A EP 0682348 A1 EP0682348 A1 EP 0682348A1
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winding
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coil
wound
primary
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Sagem Allumage SA
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/12—Ignition, e.g. for IC engines

Definitions

  • the present invention relates to an ignition coil, and more particularly such a coil comprising a magnetic core and primary and secondary windings wound around the magnetic core, at least the secondary winding being wound on a tubular secondary coil and the primary winding. being disposed inside the secondary winding.
  • Such ignition coils are well known in the field of internal combustion engines. When a low voltage is applied and then canceled across the primary winding, this results in a high voltage pulse across the secondary winding. This pulse is applied to a spark plug of the engine, which causes the gases contained in the corresponding cylinder to explode.
  • the primary winding is itself wound on a primary winding, arranged inside and coaxially with the secondary winding.
  • EP-A-0 071 172 has proposed a secondary coil closed on the side of the high-voltage output end of the secondary winding.
  • the secondary winding is presented in this document in the form of a tube provided with a bottom on the side of the end of the secondary winding forming the high voltage output.
  • This coil can be made of a plastic material having a high dielectric strength, making it impossible to form an arc between the high voltage output and the primary winding.
  • Also known coils said to two outputs.
  • the two ends of the secondary winding are each connected to a spark plug.
  • the high voltage pulse is formed when the cylinder corresponding to one of the candles contains the mixture to be exploded, and the cylinder corresponding to the other candle contains burnt gases. Due to the differences in electrical characteristics between the fuel mixture and the burnt gases, a single high-energy spark is formed on the side of the fuel mixture, the other low-energy spark serving only to return to ground.
  • the invention aims to overcome this drawback.
  • the invention relates to an ignition coil of the type described above, characterized in that it comprises two high voltage outputs, the secondary winding being formed of two half-windings in series, each wound on a secondary coil closed at one of its ends where the corresponding high voltage output is located, and the primary winding being housed inside the two secondary coils arranged head to tail, with its two outputs passing between the open ends of the two coils secondary.
  • the primary winding is wound on an even number of layers, from the center of the winding to one of the ends, then from this end to the other end, then from this other end to the center, and possibly so on.
  • the primary coil 1 in the form of a plastic tube, in which is disposed the magnetic core (the member referenced 1 could also be the magnetic core itself in the case of a primary winding directly wound on this core).
  • the primary winding 2 is wound on the primary winding 1, here on two layers. One of the ends 3 of the primary winding 2 is connected to ground, while the other end 4 can be connected via an electronic switch at low voltage.
  • the assembly constituted by the magnetic circuit, the coil 1 and the primary winding 2 is disposed inside a secondary coil 5, the two ends 3 and 4 of the primary winding protruding from this coil.
  • This secondary coil is in the form of a tube having a bottom 6 at its end opposite to the outputs 3 and 4 of the primary winding.
  • the coil is made of a plastic material having a high dielectric strength.
  • the bobbin 5 can for example be of the type comprising radial fins delimiting different annular winding compartments arranged axially side by side.
  • the secondary winding 7 is wound on the secondary winding 5, from one of its ends to the other end.
  • the end of the winding 7, located on the open side of the bobbin 5, is connected by a connection 8 to the ground, while its opposite end is connected by a high voltage connection 9 to the high voltage output, itself connected to the spark plug.
  • the primary winding 10 of this coil has one of its ends connected to the low voltage and its other end capable of being grounded by means of an electronic switch 11.
  • the secondary winding 12 has each of its ends connected to a candle 13, 13 '. The operation of such a coil has been recalled above.
  • Figure 3 shows such a coil according to the invention.
  • the primary winding 20 is wound on a primary winding 21, being in the form of a tube inside which the magnetic core is disposed (or directly on this magnetic core as above).
  • the winding of the primary winding is started at 22 in the middle of the primary winding then is continued on a first layer until 23 at one of the ends of this primary winding.
  • the winding then continues on a second layer until 24 in the middle of the bobbin, then again on a first layer on the other half of the bobbin from 25 to 26 at the end of the bobbin opposite the end 23.
  • the primary winding ends with a second layer from the end 26 to 27 at the center of the bobbin.
  • the two ends 28 and 29 of the primary winding are therefore in the center of the primary winding.
  • a first secondary half-winding is then wound on the secondary winding 30, from its closed end to its open end, that is to say from the end of the reel to its center.
  • the wire of the secondary winding is then passed over the secondary winding 31, on its open side, via a link 34.
  • the secondary winding is then terminated around the winding 31 to the closed end of this one, that is to say at the end of the coil opposite to that where the secondary winding began.
  • the two high voltage outputs 35 and 36 of the coil are therefore at the two ends of the latter where they are isolated from the primary winding by the bottoms 32 and 33 of the secondary coils 30 and 31 respectively.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

L'invention concerne une bobine d'allumage, comprenant un noyau magnétique et des enroulements primaire et secondaire bobinés autour du noyau magnétique, au moins l'enroulement secondaire étant bobiné sur un bobinot secondaire tubulaire et l'enroulement primaire étant disposé à l'intérieur du bobinot secondaire. Selon l'invention le bobinot secondaire est fermé du côté de l'extrémité de sortie haute tension de l'enroulement secondaire. <IMAGE>

Description

  • La présente invention concerne une bobine d'allumage, et plus particulièrement une telle bobine comportant un noyau magnétique et des enroulements primaire et secondaire bobinés autour du noyau magnétique, au moins l'enroulement secondaire étant bobiné sur un bobinot secondaire tubulaire et l'enroulement primaire étant disposé à l'intérieur du bobinot secondaire.
  • De telles bobines d'allumage sont bien connues dans le domaine des moteurs à combustion interne. Lorsqu'une basse tension est appliquée puis annulée aux bornes de l'enroulement primaire, il en résulte une impulsion haute tension aux bornes de l'enroulement secondaire. Cette impulsion est appliquée à une bougie d'allumage du moteur, ce qui provoque l'explosion des gaz contenus dans le cylindre correspondant.
  • Généralement, l'enroulement primaire est lui-même bobiné sur un bobinot primaire, disposé à l'intérieur et coaxialement au bobinot secondaire. Toutefois, il est également possible de bobiner directement l'enroulement primaire sur le noyau magnétique.
  • Dans le cas d'une bobine d'allumage du type dit à une sortie, l'une des extrémités de l'enroulement secondaire est reliée à la masse, c'est-à-dire en pratique à l'une des extrémités de l'enroulement primaire, et l'autre extrémité de cet enroulement secondaire constituant la sortie haute tension est reliée à la bougie. Une difficulté se présente du côté de la bobine où se trouve cette sortie haute tension. En effet, celle-ci est portée au moment de l'impulsion à une tension de plusieurs dizaines de kilovolts par rapport à la masse, et en fait par rapport à tout l'enroulement primaire, étant donné que seule une basse tension est présente aux bornes de ce dernier. Il existe par conséquent des risques importants de claquage entre la sortie haute tension et l'enroulement primaire.
  • On a proposé, dans le document EP-A-0 071 172 un bobinot secondaire fermé du côté de l'extrémité de sortie haute tension de l'enroulement secondaire.
  • Le bobinot secondaire se présente dans ce document sous la forme d'un tube muni d'un fond du côté de l'extrémité de l'enroulement secondaire formant la sortie haute tension. Ce bobinot peut être réalisé dans une matière plastique présentant une rigidité diélectrique élevée, rendant impossible la formation d'un arc entre la sortie haute tension et l'enroulement primaire.
  • On connaît par ailleurs des bobines dites à deux sorties. Dans de telles bobines, les deux extrémités de l'enroulement secondaire sont chacune reliées à une bougie. L'impulsion haute tension se forme au moment où le cylindre correspondant à l'une des bougies contient le mélange à faire exploser, et le cylindre correspondant à l'autre bougie contient des gaz brûlés. Du fait des différences de caractéristiques électriques entre le mélange combustible et les gaz brûlés, une seule étincelle de forte énergie se forme du côté du mélange combustible, l'autre étincelle, de faible énergie, ne servant que de retour à la masse.
  • Le problème du claquage au niveau de la sortie haute tension se pose donc différemment dans le cas d'une bougie à deux sorties. En effet, avec un agencement tel que celui qui vient d'être décrit, l'une des sorties haute tension serait effectivement isolée de l'enroulement primaire par le fond du bobinot secondaire, mais ce ne serait pas le cas du côté de l'autre sortie haute tension où des claquages pourraient donc se produire.
  • L'invention vise à pallier cet inconvénient.
  • A cet effet, l'invention a pour objet une bobine d'allumage du type précédemment décrit, caractérisée par le fait qu'elle comporte deux sorties haute tension, l'enroulement secondaire étant formé de deux demi-enroulements en série, chacun bobiné sur un bobinot secondaire fermé à une de ses extrémités où se trouve la sortie haute tension correspondante, et l'enroulement primaire étant logé à l'intérieur des deux bobinots secondaires disposés tête-bêche, avec ses deux sorties passant entre les extrémités ouvertes des deux bobinots secondaires.
  • Dans un mode de réalisation particulier, l'enroulement primaire est bobiné sur un nombre pair de couches, à partir du centre de l'enroulement vers une des extrémités, puis de cette extrémité vers l'autre extrémité, puis de cette autre extrémité vers le centre, et, éventuellement, ainsi de suite.
  • On décrira maintenant à titre d'exemples non limitatifs, un mode de réalisations particulier de l'invention, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
    • la figure 1 représente une bobine à une sortie de l'art antérieur,
    • la figure 2 est un schéma montrant le principe de fonctionnement des bobines deux sorties, et
    • la figure 3 représente une bobine à deux sorties selon l'invention.
  • On voit sur la figure 1 le bobinot primaire 1 se présentant sous la forme d'un tube en matière plastique, dans lequel est disposé le noyau magnétique (l'organe référencé 1 pourrait également être le noyau magnétique lui-même dans le cas d'un enroulement primaire directement bobiné sur ce noyau).
  • L'enroulement primaire 2 est bobiné sur le bobinot primaire 1, ici sur deux couches. L'une des extrémités 3 de l'enroulement primaire 2 est reliée à la masse, alors que l'autre extrémité 4 peut être reliée par l'intermédiaire d'un interrupteur électronique à la basse tension.
  • L'ensemble constitué par le circuit magnétique, le bobinot 1 et l'enroulement primaire 2 est disposé à l'intérieur d'un bobinot secondaire 5, les deux extrémités 3 et 4 de l'enroulement primaire dépassant de ce bobinot. Ce bobinot secondaire se présente sous la forme d'un tube comportant un fond 6 à son extrémité opposée aux sorties 3 et 4 de l'enroulement primaire. Le bobinot est réalisé dans une matière plastique présentant une rigidité diélectrique élevée. Le bobinot 5 peut par exemple être du type comportant des ailettes radiales délimitant différents compartiments annulaires d'enroulement disposés axialement côte à côte.
  • L'enroulement secondaire 7 est bobiné sur le bobinot secondaire 5, depuis une de ses extrémités jusqu'à l'autre extrémité. L'extrémité de l'enroulement 7, située du côté ouvert du bobinot 5, est reliée par une connexion 8 à la masse, tandis que son extrémité opposée est reliée par une connexion haute tension 9 à la sortie haute tension, elle-même reliée à la bougie.
  • L'ensemble qui vient d'être décrit est ensuite disposé dans un boitier en matière plastique (non représenté) et est enfin noyé dans une résine isolante coulée de façon connue dans ce boitier.
  • On voit sur la figure 2 un schéma de principe d'une bobine à deux sorties.
  • L'enroulement primaire 10 de cette bobine a une de ses extrémités reliée à la basse tension et son autre extrémité susceptible d'être mise à la masse par l'intermédiaire d'un interrupteur électronique 11. L'enroulement secondaire 12 a chacune de ses extrémités reliée à une bougie 13, 13'. Le fonctionnement d'une telle bobine a été rappelé ci-dessus.
  • La figure 3 représente une telle bobine selon l'invention.
  • L'enroulement primaire 20 est bobiné sur un bobinot primaire 21, se présentant sous la forme d'un tube à l'intérieur duquel est disposé le noyau magnétique (ou directement sur ce noyau magnétique comme ci-dessus).
  • Le bobinage de l'enroulement primaire est commencé en 22 au milieu du bobinot primaire puis est poursuivi sur une première couche jusqu'en 23 à l'une des extrémités de ce bobinot primaire. L'enroulement se poursuit alors sur une deuxième couche jusqu'en 24 au milieu du bobinot, puis de nouveau sur une première couche sur l'autre moitié du bobinot de 25 jusqu'en 26 à l'extrémité du bobinot opposée à l'extrémité 23. Enfin, l'enroulement primaire se termine par une deuxième couche de l'extrémité 26 jusqu'en 27 au centre du bobinot. Les deux extrémités 28 et 29 de l'enroulement primaire se trouvent donc au centre du bobinot primaire.
  • L'ensemble ainsi constitué est introduit dans deux bobinots secondaires 30 et 31, respectivement du côté des extrémités 23 et 26 du bobinot primaire. Les bobinots 30 et 31 sont du même type que le bobinot 5 du mode de réalisation de la figure 1 et comportent donc des fonds 32 et 33 respectivement aux extrémités de la bobine.
  • Un premier demi-enroulement secondaire est alors bobiné sur le bobinot secondaire 30, depuis son extrémité fermée jusqu'à son extrémité ouverte, c'est-à-dire depuis l'extrémité de la bobine jusqu'en son centre. Le fil de l'enroulement secondaire est alors passé sur le bobinot secondaire 31, de son côté ouvert, par l'intermédiaire d'une liaison 34. L'enroulement secondaire est ensuite terminé autour du bobinot 31 jusqu'à l'extrémité fermée de celui-ci, c'est-à-dire à l'extrémité de la bobine opposée à celle où a commencé l'enroulement secondaire.
  • On peut également bobiner préalablement les deux demi-secondaires avant montage sur le primaire, et les relier électriquement après montage.
  • Les deux sorties haute tension 35 et 36 de la bobine se trouvent donc aux deux extrémités de celle-ci où elles sont isolées de l'enroulement primaire par les fonds 32 et 33 des bobinots secondaires 30 et 31 respectivement.
  • Aucune partie du bobinot secondaire n'isole les enroulements primaire et secondaire dans la partie centrale de la bobine, mais les risques de claquage sont beaucoup moins grands dans cette zone puisque la tension n'y est jamais portée à une valeur supérieure à la moitié de la valeur de la sortie haute tension.

Claims (2)

  1. Bobine d'allumage, comprenant un noyau magnétique et des enroulements primaire et secondaire (2,7;20,30,31) bobinés autour du noyau magnétique, au moins l'enroulement secondaire étant bobiné sur un bobinot secondaire (5;30,31) tubulaire et l'enroulement primaire étant disposé à l'intérieur du bobinot secondaire, caractérisée par le fait qu'il comporte deux sorties haute tension, l'enroulement secondaire étant formé de deux demi-enroulements en série chacun bobiné sur un bobinot secondaire fermé à une de ses extrémités où se trouve la sortie haute tension correspondante, et l'enroulement primaire étant logé à l'intérieur des deux bobinots secondaires disposés tête-bêche, avec ses deux sorties passant entre les extrémités ouvertes des deux bobinots secondaires.
  2. Bobine d'allumage selon la revendication 1, dans laquelle l'enroulement primaire est bobiné sur un nombre pair de couches, à partir du centre de l'enroulement vers une des extrémités, puis de cette extrémité vers l'autre extrémité, puis de cette autre extrémité vers le centre, et, éventuellement ainsi de suite.
EP95401034A 1994-05-10 1995-05-04 Bobinage d'allumage Expired - Lifetime EP0682348B1 (fr)

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ATE156930T1 (de) 1997-08-15
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DE69500539T2 (de) 1998-03-19
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