ES2827958T3

ES2827958T3 - Bujía de encendido

Info

Publication number: ES2827958T3
Application number: ES14706033T
Authority: ES
Inventors: Hermann Kersting; Alfonso Jorge Diaz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-03-01
Filing date: 2014-02-21
Publication date: 2021-05-25
Anticipated expiration: 2034-02-21
Also published as: PL2962370T3; EP2962370B1; WO2014131705A1; JP6186014B2; CN105009389A; DE102013203566A1; JP2016508663A; BR112015020538B1; US20160006220A1; EP2962370A1; CN105009389B; BR112015020538A2; US9819155B2

Abstract

Bujía de encendido (1), que comprende: - una carcasa (2), - un aislador (3) insertado en la carcasa (2), - un electrodo central (4) insertado en el aislador (3), y - un perno de conexión (5) insertado en el aislador (3), donde en la carcasa (2) y/o en el aislador (3) y/o en el electrodo central (4) y/o en el perno de conexión (5) está conformado un redondeado (20) en una modificación de la sección transversal, donde el redondeado (20), observado en la sección transversal, presenta una primera longitud del perfil (21) y una segunda longitud del perfil (22), acodada con respecto a la primera longitud del perfil (21),y donde la primera longitud del perfil (21) es más grande que la segunda longitud del perfil (22), donde las dos longitudes del perfil (21, 22) están definidas respectivamente entre puntos de transición, en los cuales el redondeado (20) se convierte en una recta, caracterizada porque la primera longitud del perfil (21) es de al menos 1,3 veces la segunda longitud del perfil (22), y porque la primera longitud del perfil (21) está dispuesta perpendicularmente con respecto a la fuerza (25) más elevada, que actúa sobre el redondeado (20).

Description

DESCRIPCIÓN

Bujía de encendido

Estado del arte

La presente invención hace referencia a una bujía de encendido para un motor de combustión interna. El estado del arte conoce las más variadas formas de construcción para bujías de encendido para motores de combustión interna. En los motores de combustión interna las bujías de encendido se utilizan para encender una mezcla de combustible. Las bujías de encendido presentan una pluralidad de transiciones en modificaciones de la sección transversal. Esas transiciones habitualmente están provistas de redondeados. Observado en la sección transversal, los redondeados describen habitualmente un segmento circular. Los redondeados son puntos vulnerables críticos para la falla mecánica de una bujía de encendido.

En la solicitud JP S51 15526 U se describe una bujía de encendido según el preámbulo de la reivindicación 1.

Descripción de la invención

En la bujía de encendido según la invención con las características de la reivindicación 1, los redondeados están conformados en las modificaciones de la sección transversal de los componentes individuales de la bujía de encendido, en correspondencia con la carga que se presenta. Debido a esto se mejoran la resistencia electromecánica y la capacidad de resistencia de la bujía de encendido. Al mismo tiempo, la bujía de encendido puede producirse de forma sencilla y conveniente en cuanto a los costes, y puede utilizarse con poco mantenimiento. Según la invención, al menos un redondeado en la bujía de encendido está conformado de manera que el mismo, observado en la sección transversal, ya no corresponde a un segmento circular. Según la invención, las longitudes del perfil del redondeado se realizan de forma diferente y, de este modo, pueden construirse en correspondencia con el efecto de fuerza sobre el redondeado, así como sobre la transición de la sección transversal. Estas ventajas se alcanzan mediante una bujía de encendido según la invención, la cual comprende una carcasa, un aislador insertado en la carcasa, un electrodo central insertado en el aislador y un perno de conexión insertado en el aislador. El aislador se utiliza para el aislamiento eléctrico del electrodo central y del perno de conexión, desde la carcasa. Con el electrodo central, sobre un lado de la bujía de encendido orientado hacia la cámara de combustión, se genera una chispa de encendido. El perno de conexión se utiliza para la conexión de un cable o de un conector. En particular, en el aislador se encuentra además un elemento de resistencia, que conecta el perno de conexión con el electrodo central. Un electrodo de masa, preferentemente, se conecta de forma eléctricamente conductora con la carcasa y igualmente se posiciona en el lado de la bujía de encendido orientado hacia la cámara de combustión. En los componentes individuales de la bujía de encendido se encuentran diferentes modificaciones de la sección transversal, en las cuales respectivamente está conformado un redondeado. La carcasa y el aislador son componentes huecos que se extienden a lo largo de un eje central de la bujía de encendido. En esos dos componentes, los redondeados pueden estar conformados tanto en el interior, como también en el exterior. Según la invención se prevé que el redondeado, observado en la sección transversal, presente una primera longitud del perfil y una segunda longitud del perfil, acodada con respecto a la primera longitud del perfil. Si se observa el redondeado en la sección transversal, entonces el redondeado se convierte respectivamente en una recta, en dos puntos de transición. Las longitudes de los perfiles se miden respectivamente desde un punto de transición hacia otro punto de transición. De este modo, respectivamente una longitud del perfil se mide paralelamente con respecto a una de las rectas. La primera longitud del perfil es más grande que la segunda longitud del perfil. La primera longitud del perfil es de al menos 1,3 veces la segunda longitud del perfil. Mediante la diferente realización de las longitudes de los perfiles, el redondeado puede conformarse en correspondencia con el efecto de la fuerza. Debido a esto, el redondeado utilizado según la invención es mecánicamente más estable que el redondeado convencional circular. El término "redondeado", en el marco de la invención, describe una curva que es tangencial con respecto a las carcasas y que puede tener una forma general entre su comienzo y su fin. Esa forma general puede describirse por ejemplo mediante una hipérbola, una elipse, una parábola, una evoluta, una envolvente, una curva de Bézier, una curva Spline, o similares. Preferentemente, la curva es tangencial de forma continua.

En las reivindicaciones dependientes se indican perfeccionamientos preferentes de la invención.

Preferentemente, la primera longitud del perfil es al menos 1,5 veces, de modo particularmente preferente al menos 2 veces, la segunda longitud del perfil. Debido a esto puede reaccionarse en un grado suficiente al efecto de la fuerza unilateral en el redondeado.

Según la invención se prevé que la primera longitud del perfil esté dispuesta perpendicularmente con respecto a la fuerza más elevada, que actúa sobre el redondeado. En particular, la primera longitud del perfil se sitúa de forma perpendicular con respecto al eje central de la bujía de encendido.

Las dos longitudes del perfil están definidas respectivamente entre dos puntos de transición, en donde en los puntos de transición el redondeado se convierte en una recta. Las dos longitudes del perfil se miden respectivamente de forma paralela con respecto a una de las dos rectas, en las que se convierte el redondeado.

El perno de conexión preferentemente comprende un vástago del perno y un collar. Con el collar, el perno de conexión se apoya sobre el aislador. El redondeado, preferentemente, está conformado en la transición del collar hacia el perno del vástago. La primera longitud del perfil, preferentemente, se extiende en la dirección del collar, por tanto, perpendicularmente con respecto al eje central de la bujía de encendido. Debido a esto tiene lugar una reducción de la tensión de tracción máxima y, con ello, se evita o se reduce el agrietamiento por corrosión.

Preferentemente, la carcasa comprende un vástago, en el cual están conformados un roscado, un polígono y una muesca de rebaje. El roscado se utiliza para el atornillado de la bujía de encendido en un bloque motor. En el polígono puede colocarse una herramienta para atornillar la bujía de encendido. El redondeado, preferentemente, está conformado en la transición del vástago al roscado, en particular una muesca roscada. La primera longitud del perfil, de manera preferente, se extiende perpendicularmente con respecto al eje central, debido a lo cual se alcanza una reducción de la tensión de tracción máxima en ese redondeado.

Además, preferentemente se prevé que el redondeado esté conformado en la transición del vástago a la muesca de rebaje y/o en la transición del polígono a la muesca de rebaje. De manera preferente, también en esos redondeados la primera longitud del perfil se extiende perpendicularmente con respecto al eje central, de manera que se alcanza una reducción de la tensión de tracción máxima.

El electrodo central, de manera preferente, en una modificación de la sección transversal, presenta un primer asiento. Ese primer asiento se apoya sobre un aislador. Ese punto del aislador se denomina como asiento del electrodo central.

El aislador en sí mismo, de manera preferente, en una modificación de la sección transversal, presenta un segundo asiento. Con ese segundo asiento, el aislador se apoya sobre la carcasa. El punto correspondiente en la carcasa se denomina como asiento del aislador.

El aislador, en una modificación de la sección transversal, presenta un asiento de la carcasa. En ese asiento de la carcasa se apoya un lado de la carcasa, apartado de la cámara de combustión.

Preferentemente, el redondeado está conformado en el primer asiento y/o en el segundo asiento y/o en el asiento del electrodo central y/o en el asiento del aislador y/o en el asiento de la carcasa. En esos asientos diferentes en general respectivamente se encuentran dos redondeados, que están construidos en correspondencia con la conformación según la invención. En el primer asiento (en el electrodo central), el redondeado se utiliza para reducir las tensiones máximas de tracción y de flexión y, con ello, para evitar o reducir las roturas del electrodo central. El asiento de la carcasa del aislador está realizado como un collar, sobre el cual se apoya la carcasa. La utilización del redondeado en la transición de la parte superior del aislador hacia el collar reduce la tensión de flexión máxima, aumentando con ello marcadamente la resistencia a la flexión de la parte superior del aislador.

El redondeado en la transición del asiento del electrodo central con respecto a la perforación del electrodo central del aislador reduce la tensión de flexión interna máxima en el aislador, reduciendo al mismo tiempo el aumento excesivo del campo eléctrico en la interacción con la modificación de la geometría del electrodo central, en el área del primer asiento.

En la superficie externa del aislador, el aislador, en el segundo asiento, se convierte en un así llamado cono base. Ese cono base es el extremo del aislador, orientado hacia la cámara de combustión. Mediante la utilización del redondeado en esa área en el electrodo central, en el aislador en el exterior y en el interior, y en el asiento de la carcasa, puede observarse una mejora notable con respecto a fallas debido a cargas electromecánicamente elevadas en motores de combustión modernos, con presiones elevadas de la cámara de combustión y necesidad de tensión de encendido.

En las transiciones de la sección transversal de la bujía de encendido, representadas hasta el momento, preferentemente el redondeado se aplica con diferentes longitudes de los perfiles. Sin embargo, esa clase de redondeado puede utilizarse preferentemente en todas las transiciones de la sección transversal de la bujía de encendido.

Breve descripción de los dibujos

A continuación, un ejemplo de ejecución de la invención se describe en detalle haciendo referencia al dibujo que se adjunta. Muestran:

Figura 1 una bujía de encendido según la invención, según un ejemplo de ejecución,

Figura 2 un detalle de la figura 1,

Figura 3 una primera vista de un redondeado de la bujía de encendido según la invención, según el ejemplo de ejecución, y

Figura 4 una segunda vista del redondeado de la bujía de encendido según la invención, según el ejemplo de ejecución.

Forma de ejecución de la invención

La figura 1 muestra una bujía de encendido 1 en una vista semi-seccionada. La bujía de encendido 1 comprende una carcasa 2. En la carcasa 2 está insertado un aislador 3. La carcasa 2 y el aislador 3 respectivamente son huecos en el interior. En el aislador 3 está insertado un electrodo central 4. Además, en el aislador 3 está colocado un perno de conexión 5. Entre el electrodo central 4 y el perno de conexión 5 se encuentra un elemento de resistencia 6 en el aislador 3. El elemento de resistencia 6 conecta el electrodo central 4, de forma eléctricamente conductora, con el perno de conexión 5. A la carcasa 2, sobre el lado orientado hacia la cámara de combustión, se encuentra conectado un electrodo de masa 7, de forma eléctricamente conductora. Entre el electrodo de masa 7 y el electrodo central 4 se genera una chispa de encendido correspondiente. La bujía de encendido 1 se extiende ahora alrededor de un eje central 8.

La carcasa 2 presenta un vástago 9. En ese vástago 9 están conformados un polígono 10, una muesca de rebaje 11 y un roscado 12. El roscado 12 se utiliza para el atornillado de la bujía de encendido 1 en un motor de combustión interna.

El perno de conexión 5 comprende un vástago del perno 14 que se extiende a lo largo del eje central 8, y un collar 13. Con el collar 13, el perno de conexión 5 se apoya sobre el aislador 3.

El aislador 3 presenta un collar del aislador 23 y un cono base 28.

El aislador 3, en la transición al cono base 28, comprende un asiento del electrodo central 16. En ese asiento del electrodo central 16 se apoya el electrodo central 4 con un primer asiento 15. La carcasa 2, en su lado interno, presenta un asiento del aislador 18. En el aislador 3 está conformado un segundo asiento 17. Ese segundo asiento 17 se apoya en el asiento del aislador 18. Dependiendo de la temperatura de la bujía de encendido 1, puede estar presente aquí una abertura entre el segundo asiento 17 y el asiento del aislador 18. Además, el aislador 3, en su collar del aislador 23, presenta un asiento de la carcasa 19. La carcasa 2 se apoya en ese asiento de la carcasa 19. En particular, en los asientos descritos, a saber, en el primer asiento 15, el asiento del electrodo central 16, el segundo asiento 17, el asiento del aislador 18 y el asiento de la carcasa 19, están proporcionados redondeados 20 con una geometría correspondiente.

En las figuras 3 y 4 se muestra en detalle la geometría de los redondeados 20. En ambas figuras puede apreciarse una sección transversal del redondeado 20.

La figura 3 muestra que el redondeado 20, en sus dos extremos, se convierte respectivamente en una recta. Los puntos de transición, desde el redondeado 20 hacia las rectas, están provistos del símbolo de referencia 24. Respectivamente de forma paralela con respecto a las rectas, entre los dos puntos de transición 24 se mide una primera longitud del perfil 21, y una segunda longitud del perfil 22. En el caso de un redondeado aproximadamente circular, tal como se presenta en el estado del arte, las dos longitudes de los perfiles son del mismo largo, en correspondencia con los símbolos de referencia 22 y 22'. Según la invención, sin embargo, se prevé que la primera longitud del perfil 21 sea esencialmente más larga que la segunda longitud del perfil 22. La primera longitud del perfil 21, de modo correspondiente, se define en correspondencia con la fuerza 25 que actúa sobre el redondeado 20. En particular, en el caso de la bujía de encendido 1 se presenta una carga de tracción en la dirección del eje central 8, de manera que en los redondeados correspondientes 20 la primera longitud del perfil 21 se define perpendicularmente con respecto al eje central 8.

La figura 4 muestra igualmente el redondeado 20, observado en la sección transversal. Mediante las tres rectas 27 se fija el último contorno del redondeado 20, así como la relación de las dos longitudes de los perfiles 21, 22. La figura 4, en comparación, muestra el desarrollo de un redondeado 26 convencional, con dos perfiles del mismo largo.

Adicionalmente con respecto a las transiciones descritas en detalle, con los redondeados 20, el redondeado 20 según la invención puede aplicarse en todas las transiciones de la sección transversal de la bujía de encendido 1.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Bujía de encendido (1), que comprende:

- una carcasa (2),

- un aislador (3) insertado en la carcasa (2),

- un electrodo central (4) insertado en el aislador (3), y

- un perno de conexión (5) insertado en el aislador (3),

donde en la carcasa (2) y/o en el aislador (3) y/o en el electrodo central (4) y/o en el perno de conexión (5) está conformado un redondeado (20) en una modificación de la sección transversal, donde el redondeado (20), observado en la sección transversal, presenta una primera longitud del perfil (21) y una segunda longitud del perfil (22), acodada con respecto a la primera longitud del perfil (21),y donde la primera longitud del perfil (21) es más grande que la segunda longitud del perfil (22), donde las dos longitudes del perfil (21, 22) están definidas respectivamente entre puntos de transición, en los cuales el redondeado (20) se convierte en una recta, caracterizada porque la primera longitud del perfil (21) es de al menos 1,3 veces la segunda longitud del perfil (22), y porque la primera longitud del perfil (21) está dispuesta perpendicularmente con respecto a la fuerza (25) más elevada, que actúa sobre el redondeado (20).

2. Bujía de encendido según la reivindicación 1, caracterizada porque la primera longitud del perfil (21) es al menos 1,5 veces, de modo particularmente preferente al menos 2 veces, la segunda longitud del perfil (22)

3. Bujía de encendido según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el perno de conexión (5) comprende un collar (13) que se apoya sobre el aislador (3) y un vástago del perno (14), donde el redondeado (20) está conformado en la transición del collar (13) al vástago del perno (14).

4. Bujía de encendido según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la carcasa (2) comprende un roscado (12) para el atornillado de la carcasa (2) y un vástago (9), donde el redondeado (20) está conformado en la transición del vástago (9) al roscado (12).

5. Bujía de encendido según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la carcasa (2) comprende el vástago (9), una muesca de rebaje (11) y un polígono (10), donde el redondeado (20) está conformado en la transición del vástago (9) a la muesca de rebaje (11) y/o en la transición del polígono (10) a la muesca de rebaje (11).

6. Bujía de encendido según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el electrodo central (4), en una modificación de la sección transversal, presenta un primer asiento (15), que se apoya sobre el aislador (3), donde el redondeado (20) está conformado en el primer asiento (15).

7. Bujía de encendido según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el aislador (3), en una modificación de la sección transversal, presenta un segundo asiento (17), que se apoya sobre la carcasa (2), donde el redondeado (20) está conformado en el segundo asiento (17).

8. Bujía de encendido según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el aislador (3), en una modificación de la sección transversal, presenta un asiento de la carcasa (19), en el que se apoya un lado de la carcasa (2) apartado de la cámara de combustión, donde el redondeado (20) está conformado en el asiento de la carcasa.