ES2257983T3 - Dispositivo de encendido para motores de combustion interna de piston. - Google Patents
Dispositivo de encendido para motores de combustion interna de piston.Info
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
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Abstract
Dispositivo de encendido para motores de combustión interna de pistón con un electrodo de pistón móvil dispuesto en el fondo del pistón y un contraelectrodo dispuesto en la culata, y con una distancia disruptiva que se forma entre los dos electrodos, siendo tal la disposición espacial de los dos electrodos que la distancia disruptiva es más pequeña que la separación mínima entre el contraelectrodo y el fondo del pistón, caracterizado porque el electrodo del pistón está construido como un sitio de apoyo de material eléctricamente conductivo dispuesto en forma aislada respecto del fondo del pistón.
Description
Dispositivo de encendido para motores de
combustión interna de pistón.
La invención se refiere a un dispositivo de
encendido para motores de combustión interna de pistón con las
características del preámbulo de la reivindicación 1. Un dispositivo
de encendido de esta clase es conocido por los documentos DE 214
918 C y US-A-1 401 231. La
utilización de estos dispositivos de encendido en motores de
combustión interna con inyección directa de gasolina puede ser
problemática debido a la mezcla inflamable presente sólo
localmente.
Asimismo, se conoce por el documento WO 96/ 13660
otro dispositivo de encendido para motores de combustión interna
con un electrodo de pistón móvil dispuesto en el fondo del pistón y
un contraelectrodo dispuesto en la culata, en el que se forma una
distancia disruptiva entre los dos electrodos. Se trata en este caso
de un dispositivo de "chispa a pistón" en el que el electrodo
del pistón sobresale ligeramente del fondo del pistón y está
dispuesto en posición alineada con el contraelectrodo, el cual se
encuentra aproximadamente en el centro de la cámara de
combustión.
Un dispositivo de esta clase no es adecuado,
especialmente para el encendido de mezclas extremadamente pobres,
ya que la distancia disruptiva posee una separación mínima tan sólo
en el punto muerto superior del pistón. La circunstancia de que en
este caso se forme realmente una chispa de encendido depende de
diversos factores que son diferentes en toda la gama de
funcionamiento del motor de combustión interna. Pertenecen a éstos
una mezcla suficientemente inflamable, la temperatura de
funcionamiento, la energía de encendido y la pendiente de los
flancos para el establecimiento de la tensión secundaria.
La invención se basa en el problema de crear un
dispositivo de encendido de la clase citada al principio que ponga
en marcha con seguridad un proceso de encendido incluso en el caso
de mezclas extremadamente pobres.
La invención resuelve este problema con las
características de la reivindicación 1.
Debido a la distancia disruptiva más pequeña en
comparación con la distancia del contraelectrodo al fondo del
pistón, la energía de encendido necesaria para encender la mezcla de
carburante-aire es sensiblemente más pequeña que en
la disposición conocida según el estado de la técnica. Como
complemento, debido a la configuración del electrodo del pistón
como un sitio de apoyo de material eléctricamente conductor
dispuesto aislado con respecto al fondo del pistón se incrementa
también, con una energía de encendido constante, la seguridad del
encendido.
Ejecuciones constructivas de la invención están
indicadas en las demás reivindicaciones. En la realización indicada
en la reivindicación 2 se puede mantener al menos aproximadamente
constante la longitud de la distancia disruptiva durante un período
de tiempo que es más largo que el período de tiempo que es más largo
que la duración de encendido y que incluye esta duración de
encendido. Durante este tiempo el electrodo del pistón y el
contraelectrodo realizan un movimiento relativo por efecto de cierto
recorrido del contraelectrodo. De este modo, el instante en el que
se efectúa realmente el encendido puede elegirse variable al menos
dentro de ciertos límites con respecto al movimiento del pistón.
Por tanto, el instante puede adaptarse a las respectivas
condiciones de funcionamiento y puede variar de conformidad con
estas condiciones.
Ejecuciones ventajosas de esta variante de
realización de la invención son objeto de las reivindicaciones 3 a
5.
El dispositivo descrito con las características
de la reivindicación 3 se caracterizan por una estructura de
construcción sencilla en comparación con un dispositivo alternativo
en el que también se mueve el contraelectrodo.
Con las características de la reivindicación 4 se
obtiene un dispositivo que consigue de manera especialmente
sencilla una constancia de la distancia disruptiva a lo largo de
cierto recorrido del pistón.
Por último, los medios de la reivindicación 5
sirven para fomentar aún en mayor medida la formación de una chispa
de encendido.
Otra variante de realización, que puede
utilizarse como alternativa o como complemento de la primera
variante, está indicada en la reivindicación 6.
Se explica la invención con más detalle
ayudándose del dibujo. Muestran:
La figura 1, una sección a través del cilindro de
un motor de combustión interna con una primera realización del
dispositivo de encendido según la invención,
La figura 2, la sección de la figura 1 para un
estado de movimiento del pistón modificado en comparación con esta
figura últimamente citada, y
La figura 3, una segunda forma de realización en
representación esquemática.
En el ejemplo de realización mostrado en las
figuras 1 y 2 se encuentra en un cilindro 1 un pistón 2 que puede
ser movido por un accionamiento 3. En el fondo 4 del pistón 2 se
encuentra un electrodo de pistón 5 que sobresale del fondo como se
ha representado.
El electrodo 5 lleva asociado un contraelectrodo
6 que está unido con una bobina de encendido, no representada, a
través de una alimentación 7 de alta tensión y una acometida 8 de
alta tensión.
Como puede apreciarse especialmente en la figura
2, el electrodo 5 se mueve por delante del contraelectrodo 6
durante el movimiento del pistón 2. Durante un período de tiempo que
está antes de que se alcance el punto muerto superior del pistón 2
representado en la figura 2 y que termina claramente después de este
instante, existe una distancia mínima constante entre los
electrodos 5 y 6. Activando de manera correspondiente la acometida
8 de alta tensión se forma dentro de esta distancia mínima una
chispa de encendido con la cual es posible inflamar también mezclas
especialmente pobres.
En el ejemplo de la figura 3 el electrodo de
pistón 15 está configurado como un sitio de apoyo en el fondo del
pistón. Está constituido por un casquete eléctricamente conductivo
17 que está asentado sobre un aislador 18. El aislador 18 está
fijado en el fondo del pistón. Una chispa de encendido que se forme
entre el fondo 4 del pistón y el contraelectrodo 6 vence ahora dos
trayectos de aislamiento 19 y 20, concretamente entre el
contraelectrodo 6 y el casquete 17, por un lado (19), y entre el
casquete 17 y el fondo 4 (20). El recorrido que ha de superarse
entonces en conjunto es netamente más pequeño que la distancia
mínima 21 existente al menos durante el proceso de encendido entre
el contraelectrodo 6 y el fondo 4.
Está también dentro del ámbito de la invención
una realización en la que el contraelectrodo 6, análogamente a la
figura 2, sobresale del electrodo 15 durante el proceso de
encendido, siempre que la suma de los trayectos 19 y 20 sea más
pequeña que el trayecto correspondiente 21.
Por tanto, los dispositivos de encendido
representados resultan adecuados especialmente para su utilización
en motores de combustión interna con inyección directa de gasolina,
en los que está presente sólo localmente una mezcla inflamable.
Claims (6)
1. Dispositivo de encendido para motores de
combustión interna de pistón con un electrodo de pistón móvil
dispuesto en el fondo del pistón y un contraelectrodo dispuesto en
la culata, y con una distancia disruptiva que se forma entre los
dos electrodos, siendo tal la disposición espacial de los dos
electrodos que la distancia disruptiva es más pequeña que la
separación mínima entre el contraelectrodo y el fondo del pistón,
caracterizado porque el electrodo del pistón está construido
como un sitio de apoyo de material eléctricamente conductivo
dispuesto en forma aislada respecto del fondo del pistón.
2. Dispositivo de encendido según la
reivindicación 1, caracterizado porque la correlación
espacial de los dos electrodos es tal que la separación mínima
entre los dos electrodos, inmediatamente antes y/o después del
proceso de encendido, es al menos aproximadamente constante.
3. Dispositivo de encendido según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el electrodo del
pistón se mueve lateralmente con respecto al contraelectrodo.
4. Dispositivo de encendido según la
reivindicación 3, caracterizado porque el electrodo del
pistón sobresale del contraelectrodo en el punto muerto superior
del pistón.
5. Dispositivo de encendido según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el
contraelectrodo presenta una prolongación eléctricamente conductora
dirigida hacia el electrodo del pistón.
6. Dispositivo de encendido según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la distancia
disruptiva posee una porción constante de longitud invariable.
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