ES2932559T3 - Bujía con par de apriete incrementado - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a una bujía que comprende un aislante (2), una carcasa (3) con una superficie de sellado (4) y un anillo de sellado (6) que se apoya contra la superficie de sellado (4), la superficie de sellado (4) estando provisto de una pluralidad de rebajes (5). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Bujía con par de apriete incrementado

Estado del arte

La presente invención hace referencia a una bujía que se puede fijar en una culata de cilindro o similares de un motor de combustión interna con un par de apriete mayor.

En el estado del arte, se conocen bujías de diversas configuraciones. Por lo general, las bujías se enroscan en un orificio roscado en una culata mediante una rosca. Generalmente, al enroscar la bujía en el orificio de la culata del cilindro se aplican pares de apriete entre 10 Nm y 30 Nm. La rosca de la bujía suele estar prevista en una carcasa de la bujía. La estanqueidad entre la carcasa y la culata del cilindro se realiza, por ejemplo, a través de un anillo de estanqueidad exterior en la carcasa, que está configurado en forma plegada en sección y se aprieta cuando se enrosca la bujía. Debido a los crecientes requisitos en el campo de los motores de combustión interna, recientemente se han utilizado más motores cada vez más pequeños con culatas de cilindro más pequeñas y un diseño más compacto. Sin embargo, esto requiere bujías más pequeñas, que van desde los tamaños de rosca M14 y M12 hasta los tamaños de rosca M10 y M8. Sin embargo, debido al tamaño más pequeño de la rosca, esto puede provocar una deformación plástica de la rosca e incluso una grieta en la carcasa de la bujía al enroscar la bujía en el orificio de la culata del cilindro. Para fijar de forma segura la bujía, esta se debe insertar en la culata del cilindro con un par mínimo predeterminado, ya que de lo contrario podrían generarse fugas y un aflojamiento indeseado de la bujía.

Otras bujías se conocen también de las solicitudes de JP S5578758 U, DE 102012207319 A1 y CH 222618 A. La solicitud JP S5578758 A1 revela una bujía según el concepto general de la reivindicación 1.

Revelación de la presente invención

La bujía conforme a la invención con las características de la reivindicación 1 ofrece la ventaja de que las bujías se pueden introducir en un orificio de la culata del cilindro con pares de apriete incrementados a pesar de las dimensiones reducidas. Aquí no se produce ninguna deformación de la conexión roscada entre la bujía y la culata del cilindro. De acuerdo con la invención, en particular, se consigue un mayor coeficiente de fricción, por un lado, entre un anillo de estanqueidad y la bujía y, por otro, entre el anillo de estanqueidad y el orificio de la culata. De esta manera, se consigue una mayor resistencia a la torsión de la bujía. Según la invención, esto se consigue porque la bujía comprende un aislante, una carcasa con una superficie de sellado y un anillo de estanqueidad. El anillo de estanqueidad se apoya contra la superficie de sellado de la carcasa y la superficie de sellado presenta un gran número de rebajes. El gran número de rebajes sobre la superficie de sellado asegura que el anillo de estanqueidad se deforme plásticamente cuando la bujía se enrosca en el orificio de la culata del cilindro y llena parcial y/o completamente los rebajes de la superficie de sellado. De esta manera, no sólo se logra una unión por fricción mejorada entre el anillo de estanqueidad y la carcasa de la bujía, sino también una conexión por complementariedad de forma parcial o total en el anillo de estanqueidad. De esta manera, se pueden conseguir mayores valores de fricción. Preferentemente, el valor de fricción alcanza al menos 0,25.

Las reivindicaciones relacionadas muestran perfeccionamientos preferidos de la presente invención.

Preferentemente, los rebajes en la superficie de sellado están abiertos a una circunferencia exterior de la carcasa de la bujía. De esta manera, en particular, resulta posible una deformación plástica más sencilla del anillo de estanqueidad durante el atornillado. Además, eventualmente, el exceso de material deformado plásticamente del anillo de estanqueidad puede escapar por el lado abierto del rebaje.

De manera también preferida, la superficie de sellado está proporcionada en un saliente circunferencial de la carcasa. De esta manera, se consigue una estanqueidad óptima entre la bujía y la culata del cilindro.

De acuerdo con la invención, la superficie de sellado está dispuesta en una zona de la carcasa prevista perpendicularmente a la dirección axial de la bujía. De esta manera, de acuerdo con la invención, también se utiliza un anillo de estanqueidad externo para fijar y sellar la bujía en el orificio de la culata del cilindro.

De acuerdo con otra configuración preferida de la presente invención, los rebajes están dispuestos en intervalos regulares en la dirección circunferencial sobre la superficie de sellado. Esto asegura un coeficiente de fricción uniforme a lo largo de la circunferencia entre el anillo de estanqueidad y la carcasa.

De acuerdo con la invención, el grosor del anillo de sellado es mayor que la profundidad de los rebajes en la superficie de sellado. Preferentemente, el grosor es mayor que la profundidad de los rebajes en un factor en un rango de 4 a 6.

De acuerdo con otra configuración preferida de la presente invención, una circunferencia exterior de la superficie de sellado corresponde al mayor diámetro de la carcasa. Esto permite una gran superficie de sellado entre el anillo de estanqueidad y la carcasa de la bujía.

Preferentemente, entre los rebajes y la superficie de sellado está proporcionada una transición brusca. De esta manera, en el estado montado se pueden obtener coeficientes de fricción particularmente altos entre el anillo de estanqueidad y la superficie de sellado.

Preferentemente, en la superficie de sellado se proporciona un número par de rebajes, en particular, entre 4 y 10 rebajes.

Además, según la invención, la carcasa presenta una rosca métrica ISO M10 o M8 según la norma DIN 13-1, edición 11.1999. De esta manera se pueden reducir las dimensiones de la carcasa y, por lo tanto, de toda la bujía, de manera que resulta particularmente adecuada para motores pequeños con espacio limitado.

La presente invención también hace referencia a un motor de combustión interna con una bujía conforme a la invención; en donde está prevista una rosca métrica M10 o una rosca métrica M8 según la norma DIN 13-1, edición 11.1999 entre la bujía y una culata del cilindro del motor de combustión interna.

Dibujo

A continuación, se describe en detalle un ejemplo de ejecución preferido de la presente invención en relación al dibujo incluidos. En el dibujo se muestra:

Figura 1: una vista esquemática parcialmente recortada de una bujía según un ejemplo de ejecución preferido de la invención.

Figura 2: una vista lateral esquemática de una carcasa de la bujía de la figura 1 con anillo de estanqueidad insertado.

Figura 3: una vista esquemática en perspectiva de la carcasa de la figura 2 sin anillo de estanqueidad.

Figura 4: una vista en corte esquemática de la carcasa de la bujía de la figura 1.

Forma de ejecución preferida de la presente invención

A continuación, en relación con las figuras 1 a 4, se describe en detalle una bujía 1, de acuerdo con un primer ejemplo de ejecución preferido de la presente invención.

La bujía 1 comprende un aislante 2, que por lo general está fabricado de un material cerámico. Además, se proporciona una carcasa 3 fabricada de un material metálico. El número de referencia 8 indica un electrodo central y el número de referencia 9 indica un electrodo de tierra. La figura 1 muestra la bujía en corte en la dirección axial X-X. La bujía 1 también comprende una superficie de sellado 4 que está proporcionada en la carcasa 3. La superficie de sellado 4 está alineada perpendicularmente a la dirección axial X-X. La superficie de sellado 4 está proporcionada en un saliente 30 de la carcasa 3. Una circunferencia exterior 40 en la zona del saliente 30 es mayor que el diámetro de una rosca externa 41 para la fijación de la bujía en una culata del cilindro. La circunferencia exterior 40 proporciona en este caso el mayor diámetro de la carcasa 3.

Como se puede observar especialmente en la figura 3, la superficie de sellado 4 presenta una pluralidad de rebajes 5. En este ejemplo de ejecución se proporcionan ocho rebajes 5. Los rebajes 5 presentan una forma de arco y están abiertos en la dirección de la circunferencia exterior 40 (véase las figuras 3 y 4). Alternativamente, los rebajes 5 también pueden presentar una forma de cuña, en donde el rebaje 5 se extiende en forma de cuña desde la circunferencia exterior 40 en la dirección del eje longitudinal de la bujía. En este caso, la punta del rebaje en forma de cuña 5 está dispuesta en la dirección del eje longitudinal de la bujía y la base del rebaje en forma de cuña 5 está dispuesta en la dirección de la circunferencia exterior 40, en donde la base del rebaje 5 en forma de cuña está abierto en la dirección de la circunferencia exterior 40.

Entre los rebajes 5 y la superficie de sellado 4 está proporcionada respectivamente una transición brusca 7. Una superficie base 50 de los rebajes 5 es allí paralela a la superficie de las superficies de sellado 4.

Como también se puede observar en la figura 1, la bujía 1 comprende un anillo de estanqueidad 6. El anillo de obturación 6 se apoya contra la superficie de sellado 4 en el estado montado. El anillo de estanqueidad 6 presenta una sección transversal rectangular, en particular, una sección transversal cuadrada.

Un grosor D del anillo de estanqueidad 6 en la dirección axial X-X de la bujía es mayor que una profundidad T del rebaje 5 en la dirección axial X-X.

La profundidad de los rebajes se encuentra preferentemente en un rango de 0,1 a 1 mm.

La figura 2 muestra el estado de la bujía en el cual el anillo de estanqueidad 6 está dispuesto suelto sobre la superficie de sellado 4. Aquí se pueden ver con claridad los rebajes 5 con profundidad T. Cuando la bujía 1 se enrosca en un orificio de culata del cilindro, no representado aquí, con una rosca interna, en cuanto el anillo de estanqueidad 6 descansa sobre una superficie de apoyo de la culata, se produce una deformación plástica del anillo de estanqueidad 6 llenando parcial o completamente los rebajes 5. Debido a que los rebajes 5 están diseñados abiertos hacia el exterior radial (véase la figura 3), el exceso de material deformado plásticamente del anillo de estanqueidad 6 también puede fluir hacia el exterior.

Así, según la invención, durante el proceso de atornillado, además de la conexión por arrastre entre la superficie de sellado 4 y el anillo de estanqueidad 6, también se consigue una conexión positiva entre el anillo de estanqueidad 6 deformado plásticamente y los rebajes 5. Esto también permite un mayor coeficiente de fricción entre el anillo de estanqueidad y la carcasa 3. Esto conduce a una resistencia a la torsión significativamente mayor de la bujía, por lo cual la bujía se puede fijar en la culata con un alto par de apriete, incluso con un diámetro de rosca menor de la rosca externa 41, por ejemplo, M8 o M10 (rosca métrica DIN 13-1, edición 11.1999), sin que se dañen las roscas o incluso se rompa la carcasa 3.

Cabe señalar que la suma de todas las superficies de los rebajes 5 corresponde a aproximadamente el 50 % de la superficie total de la superficie del anillo de estanqueidad 6 orientada hacia la superficie de sellado 4.

Los rebajes 5 se fabrican preferentemente a través de un proceso de deformación con un sello de forma correspondiente.

De manera también preferida, una superficie de la superficie de sellado 4 y de los rebajes 5 se diseña con una rugosidad predeterminada. Así, se puede aumentar aún más el coeficiente de fricción. Preferentemente, el valor de fricción alcanza al menos 0,25.

De esta manera, según la invención, se puede proporcionar una bujía para motores de combustión interna más pequeños con una rosca relativamente pequeña que, a pesar de la rosca métrica más pequeña (por ejemplo, M8 o M10), se puede fijar con un par de apriete mayor.

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1. Bujía que comprende:

- un aislante

- una carcasa (3) con una superficie de sellado (4); y

- un anillo de estanqueidad exterior (6), que se apoya sobre la superficie de sellado (4) y está configurado para fijar y sellar la bujía en un orificio de la culata del cilindro; en donde la superficie de sellado (4) está dispuesta en una zona lateral de la carcasa (3) proporcionada perpendicularmente a la dirección axial (X-X) de la bujía;

- en donde la superficie de sellado (4) presenta una pluralidad de rebajes (5);

- caracterizada porque un grosor (D) del anillo de estanqueidad en la dirección axial (X-X) de la bujía es mayor que una profundidad (T) de los rebajes (5) en la dirección axial (X-X) de la bujía, y porque en la carcasa está prevista una rosca externa en forma de rosca métrica M10 o M8.

2. Bujía según la reivindicación 1, caracterizada porque los rebajes (5) están abiertos a una circunferencia exterior (40) de la carcasa (3).

3. Bujía según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque las superficies de sellado (4) de la carcasa (3) están proporcionadas en un saliente circunferencial (30) de la carcasa.

4. Bujía según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los rebajes (5) están dispuestos en intervalos regulares en la dirección circunferencial.

5. Bujía según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque una circunferencia exterior (40) de la superficie de sellado corresponde al mayor diámetro de la carcasa (3).

6. Bujía según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque entre los rebajes (5) y la superficie de sellado (3) está proporcionada una transición brusca (7).

7. Bujía según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el número de rebajes es un número par, en particular, en un rango de 4 a 10 rebajes.

8. Motor de combustión interna que comprende una bujía según una de las reivindicaciones precedentes y una conexión métrica de rosca M8 o una conexión métrica de rosca M10 entre la bujía y la culata del cilindro.