ES2231313T3 - Bujia de encendido para un motor de combustion interna. - Google Patents
Bujia de encendido para un motor de combustion interna.Info
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Abstract
Una bujía de encendido para un motor de combustión interna que comprende un electrodo central y un electrodo de tierra que sirven como sección de descarga de encendido, así como un circuito integrado de metal noble, que está insertado en un extremo de al menos uno de dichos electrodos a lo largo de parte de su longitud y que es soldado posteriormente a la misma por irradiación con luz condensadora de energía, caracterizada porque dicho circuito integrado de metal noble está provisto con un perfil para retener dicho circuito integrado de metal noble en dicho al menos un electrodo sobre al menos parte de la periferia exterior de dicha parte de su longitud, en donde se extiende una lámina de fusión entre dicho perfil y una región interna del extremo de dicho al menos un electrodo inmoviliza dicho circuito integrado de metal noble sobre dicho al menos un electrodo.
Description
Bujía de encendido para un motor de combustión
interna.
La invención se refiere a una bujía de encendido
para un motor de combustión interna, que comprende un electrodo
central y un electrodo de tierra que sirven como una sección de
descarga de encendido, así como un circuito integrado de metal
noble, que está insertado en un extremo de al menos uno de dichos
electrodos a lo largo de parte de su longitud, y que es seguidamente
soldado al mismo por irradiación con luz condensadora de energía. La
invención también se refiere a un método para fabricar la bujía de
encendido.
Una de tales bujías de encendido es conocida a
partir de la publicación alemana de patente nº 2.224.270 (Robert
Bosch). En esta bujía de encendido de la técnica anterior, un
circuito integrado de metal noble está equipado con una parte de
fondo agrandada para ser colocado dentro de un ánima rectangular
formada previamente de un extremo del electrodo central. Irradiando
dicha ánima con luz condesadora de energía mientras la parte
agrandada de fondo del circuito integrado de metal noble está
presente en la misma, se fundirán las paredes laterales del ánima e
inmovilizaran de forma efectiva (en alemán: "formschlüssen")
el circuito integrado de metal noble sobre el electrodo central.
Antes de irradiar y por ello fundir las paredes laterales del ánima,
el circuito integrado de metal noble es recubierto con una lámina
especial con objeto de evitar la fusión entre el circuito integrado
de metal noble y el electrodo central de la bujía de encendido. El
metal noble tal como una aleación basada en platino, sirve para
importar la resistencia a la erosión por descarga al extremo
frontal del electrodo central.
Una desventaja de la bujía de encendido conocida
a partir del documento alemán de patente anteriormente mencionado es
que en la práctica, la conexión entre el circuito integrado de metal
noble y el electrodo central no parece ser muy fiable, con todas sus
desventajas, como las tensiones térmicas en el área fundida entre
las paredes laterales del ánima del electrodo central y el circuito
integrado de metal noble, que reducirán la resistencia de la
conexión entre el electrodo central y el circuito integrado de metal
noble. Además, las inclusiones formadas durante la soldadura de las
paredes laterales del ánima también reducirán la resistencia de la
conexión.
El objeto de la invención es superar la
desventaja anterior de la técnica anterior y en particular,
proporcionar una bujía de encendido que tenga una conexión fiable
entre el electrodo central y/o el electrodo de tierra por un lado, y
el circuito integrado de metal noble por el otro, con objeto de
mejorar la duración de la bujía de encendido.
Con objeto de llevar a cabo este objetivo, una
bujía de encendido del tipo mencionado en el preámbulo está
caracterizada, de acuerdo con la invención, porque dicho circuito
integrado de metal noble está provisto en al menos parte de una
periferia exterior de dicha parte de su longitud con un perfil para
retener dicho circuito integrado de metal noble en dicho al menos un
electrodo, en el cual una capa de fusión que se extiende entre dicho
perfil y una región interna del extremo de dicho al menos un
electrodo inmoviliza dicho circuito integrado de metal noble sobre
dicho al menos un electrodo. En otras palabras, la superficie
exterior perfilada de la parte del circuito integrado de metal noble
que está insertada en el extremo del electrodo central y/o el
electrodo de tierra y que coopera con la lámina de fusión que se
forma por la irradiación de la superficie de conexión entre el
circuito integrado de metal noble y el electrodo central y/o el
electrodo de tierra con luz condensadora de energía, garantiza una
conexión lo suficientemente fuerte en el área soldada entre el
circuito integrado de metal noble y el electrodo central y/o el
electrodo de tierra. El perfil también implica una bujía de
encendido menos costosa, puesto que se utiliza menos metal noble. El
perfil podría tener en principio cualquier forma, esto es, podría
comprender agujeros, ranuras, hendiduras, etc.
En una realización preferida de una bujía de
encendido de acuerdo con la invención, dicho circuito integrado de
metal noble se presiona a la fuerza en el extremo de dicho al menos
un electrodo. Esto tiene la ventaja de que se obtiene una bujía de
encendido menos costosa: en el caso de una bujía de encendido según
se describe en la publicación de patente alemana anteriormente
mencionada, debe formarse un ánima, lo cual aumenta, en si mismo,
el precio y además debe usarse una mayor cantidad de material de
metal noble, ya que la cantidad total de material de metal noble
está determinada por la cantidad requerida por la sección de
descarga de encendido y la cantidad introducida en el ánima del
electrodo central.
En otra realización preferida de una bujía de
encendido de acuerdo con la invención, dicho circuito integrado de
metal noble está insertado en una cavidad preformada en el extremo
de dicho al menos un electrodo. A pesar, de que como ya ha sido
admitido, tal bujía de encendido podría ser más costosa, el uso de
una cavidad preformada tiene esta ventaja de que el circuito
integrado de metal noble se puede insertar en el extremo de dicho
al menos un electrodo de una manera más controlable y fiable, sin
la formación de porciones que sobresalen alrededor de la periferia
exterior del circuito integrado de metal noble lo que podría
ocurrir cuando se presiona a la fuerza éste último en dicho
extremo.
En otra realización preferida de una bujía de
encendido de acuerdo con la invención, dicha lámina de fusión
comprende parte de dicho circuito integrado de metal noble y parte
de al menos dicho un electrodo, que son fundidos y mezclados uno
con otro. El circuito integrado de metal noble y dicho al menos un
electrodo son mezclados activamente en esta lámina de fusión
irradiando la superficie de conexión entre el circuito integrado de
metal noble y dicho al menos un electrodo con luz condensadora de
energía. La irradiación se lleva a cabo preferiblemente por
soldadura láser a lo largo de toda la prefería exterior del
circuito integrado de metal noble, que se hace rotando el electrodo
central y/o el electrodo de tierra alrededor de su eje. En la
alternativa, dicha lámina de fusión comprende (preferiblemente
consiste en) material fundido de dicho al menos un electrodo sin
que se haya mezclado con el material de dicho circuito integrado de
metal noble. En otra realización preferida dicha lámina de fusión
comprende (preferiblemente consiste en) otro material fundido
diferente.
En otra realización preferida de una bujía de
encendido de acuerdo con la invención, dicho perfil comprende al
menos una hendidura. La al menos una hendidura tiene
particularmente una sección transversal al menos sustancialmente en
forma de V. En otra realización preferida, dicho perfil comprende al
menos un agujero.
En otra realización preferida de una bujía de
encendido de acuerdo con la invención, dicho circuito integrado de
metal noble está hecho de un material de metal noble seleccionado
del grupo que consiste en Ir, Ir-Pt,
Ir-Pt-Ni, Ir-Rh,
Ir-W, Ir-Al, Ir-Si,
Ir-Y, Ir-Y_{2}O_{3},
Pt-W, Pt-Ir-Rh y en
el cual dicho al menos un electrodo está hecho de una aleación del
grupo Ni resistente al calor.
Como ya se indicó anteriormente, la presente
invención también se refiere a un método para fabricar una bujía de
encendido de acuerdo con la invención, que comprende las etapas
de:
- formar un perfil en al menos parte de una
periferia exterior de un circuito integrado de metal noble, a lo
largo de parte de la longitud del mismo;
- introducir dicho circuito integrado de metal
noble, a lo largo de dicha parte de su longitud, en un extremo de
al menos uno de un electrodo central y un electrodo de tierra que
sirven como sección de descarga de encendido;
- soldar dicho circuito integrado de metal noble
sobre dicho al menos un electrodo mediante irradiación con luz
condensadora de energía, de modo que se forma una lámina de fusión
que se extiende entre dicho perfil y una región interna del extremo
de dicho al menos un electrodo, por lo que dicho circuito integrado
de metal noble está inmovilizado sobre dicho al menos un
electrodo.
En una realización preferida de un método de
acuerdo con la invención, dicho método comprende adicionalmente las
etapas de:
- fundir el extremo de dicho al menos un
electrodo antes de presionar a la fuerza dicho circuito integrado
de metal noble dentro de éste, a lo largo de dicha parte de su
longitud, o
- formar previamente una cavidad en el extremo de
dicho al menos un electrodo antes de insertar dicho circuito
integrado de metal noble dentro de éste a lo largo de dicha parte
de su longitud.
La invención será explicada a continuación con
más detalle con referencia a las figuras ilustradas en un dibujo,
donde:
la figura 1 es una vista esquemática que muestra
una bujía de encendido para un motor de combustión interna de
acuerdo con la invención; y
las figuras 2a a 2c se refieren a un corte
longitudinal de varias realizaciones preferidas de un circuito
integrado de metal noble según se usa en una bujía de encendido de
la figura 1.
Haciendo referencia a la figura 1, una bujía 1 de
encendido incluye una cubierta exterior 2, un núcleo aislante 3, un
electrodo central 4 de encendido que se extiende desde un saliente
5 del núcleo aislante y un electrodo 6 de tierra que se extiende
desde la cubierta exterior 2. El electrodo central 4 de encendido y
el electrodo 6 de tierra definen el descargador 7. Como será
descrito con más detalle a continuación, los electrodos central 4 de
encendido y/o electrodo 6 de tierra tienen un circuito integrado de
metal precioso insertado en del extremo libre de los mismos. Esto
proporciona una descarga de mayor calidad durante toda la vida de la
bujía 1 de encendido, porque el metal precioso es altamente
resistente a la erosión y corrosión de descarga.
Las figuras 2a y 2b muestran una sección
longitudinal esquemática del extremo libre del electrodo central 4
de encendido de la bujía de encendido de la figura 1. En ese
extremo libre, se ha formado una cavidad 8, en la cual se ha
insertado subsiguientemente un circuito integrado 9 de metal
precioso. Antes de entrar en la cavidad 8, la periferia exterior
del circuito integrado 9 de metal precioso está provisto sobre una
parte de su longitud de ranuras 10 (figura 2a) y/o agujeros 11
(figura 2b). Una lámina 12 de fusión, que está indicada con líneas
negras, incluye parte de dicho circuito integrado 9 de metal
precioso y parte del electrodo central 4 de encendido que se funden
y mezclan entre sí. El circuito integrado 9 de metal precioso y el
electrodo central 4 de encendido se mezclan eficazmente en la
lámina 12 de fusión irradiando la superficie de conexión entre el
circuito integrado 9 de metal precioso y el electrodo central 4 de
encendido con luz condensadora de energía. Dicha irradiación se
lleva a cabo preferiblemente por soldadura láser a lo largo de toda
la periferia exterior del circuito integrado 9 de metal precioso,
que se realiza rotando el electrodo central 4 de encendido
alrededor de su eje longitudinal.
La figura 2c se corresponde con la figura 2a, a
diferencia de que el circuito integrado 9 de metal precioso ha sido
presionado a la fuerza en el extremo libre del electrodo central 4
de encendido, ya que éste último no está provisto de una cavidad 8
sino que en vez de ello se funde previamente para facilitar la
inserción en el mismo del circuito integrado 9 de metal
precioso.
Debe hacerse notar que la presente invención no
está restringida a las realizaciones según se describieron
anteriormente, sino que también son posibles otras realizaciones,
que caen dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.
Claims (10)
1. Una bujía de encendido para un motor de
combustión interna que comprende un electrodo central y un electrodo
de tierra que sirven como sección de descarga de encendido, así como
un circuito integrado de metal noble, que está insertado en un
extremo de al menos uno de dichos electrodos a lo largo de parte de
su longitud y que es soldado posteriormente a la misma por
irradiación con luz condensadora de energía, caracterizada
porque dicho circuito integrado de metal noble está provisto con un
perfil para retener dicho circuito integrado de metal noble en dicho
al menos un electrodo sobre al menos parte de la periferia exterior
de dicha parte de su longitud, en donde se extiende una lámina de
fusión entre dicho perfil y una región interna del extremo de dicho
al menos un electrodo inmoviliza dicho circuito integrado de metal
noble sobre dicho al menos un electrodo.
2. Una bujía de encendido de acuerdo con la
reivindicación 1, en la cual dicho circuito integrado de metal
noble se presiona a la fuerza en el extremo de dicho al menos un
electrodo.
3. Una bujía de encendido de acuerdo con la
reivindicación 1, en la cual dicho circuito integrado de metal
noble está insertado en una cavidad preformada en el extremo de
dicho al menos un electrodo.
4. Una bujía de encendido de acuerdo con las
reivindicaciones 1, 2 ó 3, en la cual dicha lámina de fusión
comprende parte de dicho circuito integrado de metal noble y parte
de dicho al menos un electrodo, que se funden y mezclan entre
sí.
5. Una bujía de encendido de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1 a 4, en la cual
dicho perfil comprende al menos una hendidura.
6. Una bujía de encendido de acuerdo con la
reivindicación 5, en la cual dicha al menos una hendidura tiene una
sección trasversal al menos sustancialmente en forma de V.
7. Una bujía de encendido de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1 a 6, en la cual
dicho perfil comprende al menos un agujero.
8. Una bujía de encendido de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1 a 7, en la cual
dicho circuito integrado de metal noble está hecho de un material
metálico noble seleccionado del grupo que consiste en Ir,
Ir-Pt, Ir-Pt-Ni,
Ir-Rh, Ir-W, Ir-Al,
Ir-Si, Ir-Y, Ir- Y_{2}O_{3},
Pt-W, Pt-Ir-Rh y en
la cual dicho al menos un electrodo está hecho de una aleación del
grupo Ni resistente al calor.
9. Método para fabricar una bujía de encendido de
acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que comprende
las etapas de:
- formar un perfil en al menos parte de una
periferia exterior de un circuito integrado de metal noble a lo
largo de parte de la longitud del mismo;
- insertar dicho circuito integrado de metal
noble a lo largo de dicha parte de su longitud en un extremo de al
menos uno cualquiera de un electrodo central y un electrodo de
tierra que sirve como sección de descarga de encendido;
- soldar dicho circuito integrado de metal noble
sobre dicho al menos un electrodo por irradiación con luz
condensadora de energía, de manera que se forme una lámina de
fusión que se extiende entre dicho perfil y una región interior del
extremo de dicho al menos un electrodo, por lo que dicho circuito
integrado de metal noble está inmovilizado sobre dicho al menos un
electrodo.
10. Método de acuerdo con la reivindicación 9,
que comprende adicionalmente las etapas de:
- fundir el extremo de dicho al menos un
electrodo antes de presionar a la fuerza dicho circuito integrado
de metal noble dentro de éste a lo largo de dicha parte de su
longitud, o
- formar previamente una cavidad dentro del
extremo de dicho al menos un electrodo antes de insertar dicho
circuito integrado de metal noble dentro de éste a lo largo de dicha
parte de su longitud.
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