FR2772924A1 - Measuring electrical quantities in combustion chamber - Google Patents

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Abstract

Electrical quantities in a combustion chamber (5) may be measured using a probe (12) and associated electrical connection which enter the combustion chamber via channels (14,16) in the outer wall of a sparking plug (1). The probe has a head (18) and a body (19) protected by an insulating tube (17) and the connection is insulated and protected by an earthed sheath. All materials including cements are thermally coordinated.

Description

DISPOSITIF DE MESURE DE GRANDEURS ELECTRIOUES
DANS UNE CHAMBRE DE COMBUSTION
La présente invention concerne un dispositif de mesure de grandeurs électriques dans une chambre de combustion de moteur à combustion interne à allumage commandé. La présente invention concerne plus particulièrement un dispositif de mesure de grandeurs électriques du type comportant au moins une antenne intégrée dans le culot de la bougie d'allumage.MEASURING DEVICE FOR ELECTRICAL SIZES
IN A COMBUSTION CHAMBER
The present invention relates to a device for measuring electrical quantities in a combustion chamber of an internal combustion engine with positive ignition. The present invention relates more particularly to a device for measuring electrical quantities of the type comprising at least one antenna integrated in the base of the spark plug.

Par le brevet EP-A-197667, on connaît un dispositif assurant la mesure de grandeurs électriques au moyen d'une ou plusieurs antennes intégrées à la paroi d'une enceinte sous pression. Cette construction connue ne prend pas en compte les contraintes particulières liées à l'implantation de telles antennes dans une bougie d'allumage, et plus particulièrement la méthode d'installation et les risques liés à la présence d'une source de haute tension à proximité immédiate d'une antenne de mesure. Patent EP-A-197667 discloses a device ensuring the measurement of electrical quantities by means of one or more antennas integrated into the wall of a pressurized enclosure. This known construction does not take into account the particular constraints linked to the installation of such antennas in a spark plug, and more particularly the installation method and the risks linked to the presence of a high voltage source nearby. immediate measurement antenna.

La présente invention a donc pour objet un dispositif de mesure utilisant au moins une antenne venant se loger dans le culot d'une bougie d'allumage, dont la structure est telle qu'il ne compromet pas la tenue mécanique et thermique de la bougie et qu'il minimise les risques de perturbation du signal de mesure par les décharges à haute tension lors des allumages. The present invention therefore relates to a measuring device using at least one antenna which is housed in the base of a spark plug, the structure of which is such that it does not compromise the mechanical and thermal behavior of the spark plug and that it minimizes the risks of disturbance of the measurement signal by high-voltage discharges during ignitions.

Une bougie d'allumage est classiquement composée d'un culot dont le bas est exposé à une chambre de combustion, d'une électrode centrale débouchant au point d'allumage de ladite chambre de combustion et portée au moment voulu à une haute tension, d'un isolateur électrique entre ladite électrode centrale et ledit culot, de moyens de fixation dudit culot à la paroi de ladite chambre de combustion, de moyens de maintien en place de ladite électrode centrale par rapport audit isolateur et dudit isolateur par rapport audit culot, et de moyens garantissant l'étanchéité aux gaz entre d'une part ledit culot et ledit isolateur, et d'autre part entre ledit isolateur et ladite électrode centrale. A spark plug is conventionally composed of a base, the bottom of which is exposed to a combustion chamber, of a central electrode opening at the point of ignition of said combustion chamber and brought at the desired time to a high voltage, d an electrical insulator between said central electrode and said base, means for fixing said base to the wall of said combustion chamber, means for holding in place said central electrode with respect to said insulator and said insulator with respect to said base, and means ensuring gas tightness between on the one hand said base and said insulator, and on the other hand between said insulator and said central electrode.

Selon l'invention, le culot de la bougie est équipé d'au moins une antenne débouchant dans la chambre de combustion au bas dudit culot. L'antenne qui est faite d'un matériau conducteur de l'électricité pour recueillir des signaux électriques en provenance de la chambre de combustion, comporte un corps inséré dans le culot de la bougie et une tête en saillie hors du culot, les matériaux choisis pour réaliser la tête et le corps ainsi que leurs dimensions respectives sont déterminées pour favoriser les transferts thermiques entre la tête de l'antenne et le culot. According to the invention, the base of the spark plug is equipped with at least one antenna opening into the combustion chamber at the bottom of said base. The antenna which is made of an electrically conductive material to collect electrical signals coming from the combustion chamber, comprises a body inserted in the base of the candle and a head projecting out of the base, the materials chosen to achieve the head and the body as well as their respective dimensions are determined to promote heat transfers between the antenna head and the base.

Selon une autre caractéristique du dispositif de mesure des grandeurs électriques objet de l'invention, l'antenne réalisée de façon monobloc, se compose d'une tête sensiblement sphérique et d'une tige droite et cylindrique dont le diamètre est au moins supérieur au rayon de la tête. According to another characteristic of the device for measuring electrical quantities which is the subject of the invention, the antenna produced in a single piece, consists of a substantially spherical head and a straight, cylindrical rod whose diameter is at least greater than the radius of the head.

Selon une autre caractéristique du dispositif de mesure des grandeurs électriques objet de l'invention, la tige de l'antenne est entourée d'un tube en matériau électriquement isolant et conducteur thermique. According to another characteristic of the device for measuring electrical quantities which is the subject of the invention, the rod of the antenna is surrounded by a tube made of electrically insulating and thermally conductive material.

Selon une autre caractéristique du dispositif de mesure des grandeurs électriques objet de l'invention, la tige de l'antenne et le tube isolant sont fixés dans le logement correspondant du culot de la bougie au moyen d'un ciment à base d'alumine assurant tout à la fois l'étanchéité aux gaz de combustion et la conductivité thermique entre le corps de l'antenne et le culot. According to another characteristic of the device for measuring electrical quantities which is the subject of the invention, the antenna rod and the insulating tube are fixed in the corresponding housing of the plug base by means of an alumina-based cement ensuring both sealing against combustion gases and thermal conductivity between the antenna body and the base.

Selon une autre caractéristique du dispositif de mesure des grandeurs électriques objet de l'invention, les matériaux constituant l'antenne, le tube isolant et le ciment de fixation sont choisis pour offrir des coefficients de dilatation thermique voisins garantissant ainsi la tenue mécanique du montage. According to another characteristic of the device for measuring electrical quantities which is the subject of the invention, the materials constituting the antenna, the insulating tube and the fixing cement are chosen to offer neighboring thermal expansion coefficients thus guaranteeing the mechanical strength of the assembly.

Selon une autre caractéristique du dispositif de mesure des grandeurs électriques objet de l'invention, le tube isolant entourant l'antenne est montée en appui contre d'une part le culot et d'autre part la tête de l'antenne, l'extrémité du tube isolant en appui contre la tête de l'antenne étant en saillie hors du culot de la bougie de façon à éviter tout contact entre la tête de l'antenne et le culot de la bougie. According to another characteristic of the device for measuring electrical quantities which is the subject of the invention, the insulating tube surrounding the antenna is mounted in abutment on the one hand against the base and on the other hand the head of the antenna, the end of the insulating tube bearing against the head of the antenna projecting from the base of the spark plug so as to avoid any contact between the head of the antenna and the base of the spark plug.

Selon une autre caractéristique du dispositif de mesure des grandeurs électriques objet de l'invention, l'antenne est reliée à des appareils de mesure des grandeurs électriques par l'intermédiaire d'un fil électrique coopérant avec des moyens assurant la mise au même potentiel électrique du fil et de l'antenne.  According to another characteristic of the device for measuring electrical quantities which is the subject of the invention, the antenna is connected to devices for measuring electrical quantities by means of an electrical wire cooperating with means ensuring the setting to the same electrical potential wire and antenna.

Selon une autre caractéristique du dispositif de mesure des grandeurs électriques objet de l'invention, l'extrémité du fil reliant l'antenne aux appareils de mesure est montée, côté antenne, dans un logement correspondant du culot de la bougie, la fixation du fil dans ce logement étant assurée par un ciment approprié tel qu'un ciment à base de résine synthétique ou encore de verre. According to another characteristic of the device for measuring electrical quantities which is the subject of the invention, the end of the wire connecting the antenna to the measuring devices is mounted, antenna side, in a corresponding housing in the base of the spark plug, the wire fixing in this housing being provided by a suitable cement such as a cement based on synthetic resin or glass.

On comprendra mieux les buts, aspects et avantages de la présente invention, d'après la description donnée ci-après de modes de réalisation de l'invention, ces modes étant présentés à titre d'exemples non limitatifs en se référant aux dessins annexés, dans lesquels
la figure 1 représente en coupe axiale une bougie d'allumage munie d'une antenne selon la présente invention
la figure 2 représente en coupe axiale une partie d'un culot de bougie et le détail de l'installation dans celui-ci d'une antenne selon la présente invention
la figure 3 représente en coupe axiale une variante du mode d'installation précité.The aims, aspects and advantages of the present invention will be better understood from the description given below of embodiments of the invention, these modes being presented by way of nonlimiting examples with reference to the appended drawings, wherein
Figure 1 shows in axial section a spark plug provided with an antenna according to the present invention
2 shows in axial section a part of a spark plug base and the detail of the installation therein of an antenna according to the present invention
Figure 3 shows in axial section a variant of the above installation mode.

Conformément aux figures, seuls les éléments indispensables à la compréhension de l'invention ont été figurés. Par ailleurs, pour faciliter la lecture des dessins, les mêmes éléments portent les mêmes références d'une figure à l'autre. In accordance with the figures, only the elements essential for understanding the invention have been shown. Furthermore, to facilitate reading of the drawings, the same elements have the same references from one figure to another.

En se reportant sur la figure 1, on voit une bougie d'allumage 1 débouchant dans une chambre de combustion 5 d'un moteur à combustion interne. Cette bougie est classiquement constituée d'un culot 2, d'un isolateur électrique 7, et d'une électrode centrale 6. Referring to Figure 1, we see a spark plug 1 opening into a combustion chamber 5 of an internal combustion engine. This candle is conventionally made up of a base 2, an electrical insulator 7, and a central electrode 6.

Le culot 2 est muni à sa périphérie d'un filetage 3 qui permet de bloquer par vissage la bougie dans un logement correspondant de la culasse 4 du moteur. The base 2 is provided at its periphery with a thread 3 which allows the plug to be locked by screwing in a corresponding housing of the cylinder head 4 of the engine.

Le culot 2 est muni d'une une galerie 13, laquelle est constituée d'un trou lisse lamé 14 et d'un trou lisse simple 16. The base 2 is provided with a gallery 13, which consists of a smooth lamé hole 14 and a simple smooth hole 16.

Le trou lisse lamé 14 est percé parallèlement à l'axe longitudinal de la bougie 1, depuis la face inférieure 21 du culot 2 débouchant dans la chambre de combustion 5, le lamage donnant naissance à un épaulement 15 tourné vers le bas du culot 2. The smooth lamé hole 14 is drilled parallel to the longitudinal axis of the spark plug 1, from the underside 21 of the base 2 opening into the combustion chamber 5, the countersinking giving rise to a shoulder 15 turned towards the bottom of the base 2.

Le trou lisse simple 16 est lui percé dans un plan radial de la bougie 1, de façon à déboucher au fond du trou lisse lamé 14. Il est par ailleurs orienté de telle manière que sa sortie 20 sur la face supérieure du culot 2 est au moins aussi éloignée de la chambre de combustion 5 et de l'axe longitudinal de la bougie 1 que ne l'est le fond du trou lisse lamé 14. The simple smooth hole 16 is drilled in a radial plane of the spark plug 1, so as to open out at the bottom of the lamé smooth hole 14. It is moreover oriented in such a way that its outlet 20 on the upper face of the base 2 is at less as far from the combustion chamber 5 and from the longitudinal axis of the spark plug 1 as is the bottom of the smooth lamé hole 14.

Une antenne 12, faite d'un matériau conducteur de l'électricité, est implantée dans le trou lisse lamé 14. L'antenne 12 est isolée électriquement du culot 2 par un tube isolant 17, lequel prend appui sur l'épaulement 15 du trou lisse lamé 14 et dépasse légèrement de la face inférieure 21 du culot 2. An antenna 12, made of an electrically conductive material, is implanted in the smooth lamé hole 14. The antenna 12 is electrically insulated from the base 2 by an insulating tube 17, which bears on the shoulder 15 of the hole smooth lamé 14 and slightly protrudes from the underside 21 of the base 2.

Le scellement, avec un bon contact thermique, de l'antenne 12 au tube isolant 17 et du tube isolant 17 au culot 2 est assurée respectivement grâce à un ciment 22a, 22b à base d'alumine, assurant une parfaite étanchéité aux gaz de combustion. The sealing, with good thermal contact, of the antenna 12 to the insulating tube 17 and of the insulating tube 17 to the base 2 is ensured respectively by a cement 22a, 22b based on alumina, ensuring a perfect seal against the combustion gases. .

L'antenne 12 est composée d'une part d'un corps 19 de section cylindrique, et d'autre part d'une tête 18 en saillie hors de la face inférieure du culot 2. La tête 18 sensiblement sphérique, ne présente pas d'arêtes vives de manière à éliminer l'accumulation de charges électriques par effet de bord, qui pourraient conduire, au moment de l'allumage, à engendrer un arc électrique entre l'électrode centrale 6 et la tête 18 de l'antenne 12, et non entre ladite électrode centrale et ledit culot comme souhaité. The antenna 12 is composed on the one hand of a body 19 of cylindrical section, and on the other hand of a head 18 projecting from the underside of the base 2. The head 18 substantially spherical, does not have d 'sharp edges so as to eliminate the accumulation of electrical charges by edge effect, which could lead, at the time of ignition, to generating an electric arc between the central electrode 6 and the head 18 of the antenna 12, and not between said central electrode and said base as desired.

Le diamètre de la tête 18 est supérieur au diamètre interne du tube isolant 17, et la longueur du corps 19 est inférieure à celle du tube isolant 17, de telle sorte qu'une fois en place, la tête 18 de l'antenne 12 vienne en appui sur la face inférieure du tube isolant 17 sans que le corps en dépasse. Cette disposition empêche tout risque de contact entre la tête 18 de l'antenne et le culot 2 de la bougie et permet la parfaite résistance du montage aux pressions de combustion s'exerçant cycliquement sur la tête 18. The diameter of the head 18 is greater than the internal diameter of the insulating tube 17, and the length of the body 19 is less than that of the insulating tube 17, so that once in place, the head 18 of the antenna 12 comes resting on the underside of the insulating tube 17 without the body protruding from it. This arrangement prevents any risk of contact between the head 18 of the antenna and the base 2 of the spark plug and allows perfect resistance of the assembly to the combustion pressures exerted cyclically on the head 18.

Selon l'invention, les dimensions de ladite antenne 12 et notamment les dimensions relatives du corps 19 et de la tête 18, sont adaptées pour évacuer le plus rapidement possible les calories reçues lors des combustions et éviter la formation d'un point chaud susceptible de favoriser l'auto-allumage du mélange carburé. Pour ce faire, le diamètre de la tige est choisi le plus important possible, de préférence ce diamètre est au moins supérieur au rayon de la tête 18. According to the invention, the dimensions of said antenna 12 and in particular the relative dimensions of the body 19 and of the head 18, are adapted to remove the calories received during combustion as quickly as possible and avoid the formation of a hot spot capable of promote self-ignition of the fuel mixture. To do this, the diameter of the rod is chosen to be as large as possible, preferably this diameter is at least greater than the radius of the head 18.

Par ailleurs, les ciments de scellement 22a et 22b sont choisis de façon à être bons conducteurs de la chaleur, ce qui est le cas des ciments à base d'alumine, de façon à évacuer la chaleur de l'antenne 12 vers le culot 2. Furthermore, the sealing cements 22a and 22b are chosen so as to be good conductors of heat, which is the case with cements based on alumina, so as to dissipate the heat from the antenna 12 towards the base 2 .

Les matériaux choisis respectivement pour réaliser l'antenne 12, le manchon isolant 17 et les ciments de scellement 22a, 22b présentent des coefficients de dilatation voisins pour garantir la tenu mécanique du montage.  The materials chosen respectively to make the antenna 12, the insulating sleeve 17 and the sealing cements 22a, 22b have coefficients of expansion similar to guarantee the mechanical strength of the assembly.

Le corps 19 comporte, à son extrémité opposée à la tête 18, un trou lisse borgne 23. Un fil électrique 25 d'un câble 24, dénudé à une de ses extrémités de sa gaine isolante 26 sur une longueur suffisante, emprunte le trou lisse simple 16 jusqu'à ce que le fil 25 pénètre dans le trou lisse borgne 23. The body 19 comprises, at its end opposite to the head 18, a smooth blind hole 23. An electric wire 25 of a cable 24, stripped at one of its ends from its insulating sheath 26 over a sufficient length, borrows the smooth hole single 16 until the wire 25 enters the blind blind hole 23.

Des moyens 27, telle qu'une soudure, assurent la fixation du fil 25 à l'antenne 12 de telle manière que la continuité électrique soit garantie avec une résistance de contact négligeable. Le fil 25 est fixé à son autre extrémité à une borne d'un connecteur électrique 29. Means 27, such as a weld, secure the wire 25 to the antenna 12 in such a way that electrical continuity is guaranteed with negligible contact resistance. The wire 25 is fixed at its other end to a terminal of an electrical connector 29.

Sur son trajet à l'extérieur du culot 2, la gaine isolante 26 est enveloppée d'une gaine électriquement conductrice 30, dont une extrémité est fixée au culot 2 par des moyens 31 qui garantissent la continuité électrique et offrent une résistance de contact négligeable. L'autre extrémité de la gaine conductrice 30 est fixée à une borne du connecteur 29 autre que celle reliée au fil 25. Le connecteur 29 permet ensuite le raccordement à un appareillage de mesure, ladite mesure étant effectuée entre lesdites bornes. On its path outside the base 2, the insulating sheath 26 is surrounded by an electrically conductive sheath 30, one end of which is fixed to the base 2 by means 31 which guarantee electrical continuity and offer negligible contact resistance. The other end of the conductive sheath 30 is fixed to a terminal of the connector 29 other than that connected to the wire 25. The connector 29 then allows connection to a measuring apparatus, said measurement being carried out between said terminals.

La gaine conductrice 30 est éventuellement protégée par une gaine isolante 32. Cette gaine conductrice de l'électricité 30, fixée au culot 2 par des moyens garantissant la continuité électrique avec une résistance de contact négligeable et étant donc portée au même potentiel électrique que ledit culot, protège le fil électrique 25 de perturbations électromagnétiques en provenance de la bougie ou de l'environnement du dispositif de mesure.  The conductive sheath 30 is optionally protected by an insulating sheath 32. This electrically conductive sheath 30, fixed to the base 2 by means guaranteeing electrical continuity with negligible contact resistance and therefore being brought to the same electrical potential as said base protects the electric wire 25 from electromagnetic interference from the spark plug or from the environment of the measuring device.

Le volume résiduel de la galerie 13, non occupé par le câble 24, l'antenne 12, le tube isolant 17 ou les moyens de fixation 22a, 22b, et 27, est rempli d'un ciment approprié formant bouchon 28, telle qu'une résine synthétique ou du verre fondu, assurant à la fois une tenue thermique adéquate, l'isolation électrique entre le culot 2 et le câble 24, et l'étanchéité aux gaz. The residual volume of the gallery 13, not occupied by the cable 24, the antenna 12, the insulating tube 17 or the fixing means 22a, 22b, and 27, is filled with an appropriate cement forming a plug 28, such as a synthetic resin or molten glass, ensuring at the same time an adequate thermal resistance, the electrical insulation between the base 2 and the cable 24, and gas tightness.

Le dispositif qui vient d'être décrit peut être installé de la manière suivante. The device which has just been described can be installed in the following manner.

L'électrode centrale 6, l'isolateur électrique 7, et le culot 2 sont assemblés avec leurs moyens respectifs de fixation et d'étanchéité. La galerie 13 est percée. Le fil 25 est fixé sur l'antenne 12 par les moyens 27, lesquels sont par exemple une soudure à l'étain ou à l'argent. The central electrode 6, the electrical insulator 7, and the base 2 are assembled with their respective fixing and sealing means. Gallery 13 is pierced. The wire 25 is fixed to the antenna 12 by the means 27, which are for example a solder with tin or silver.

L'antenne 12 est ensuite fixée dans le tube isolant 17 par exemple au moyen d'une colle pour hautes températures à base d'alumine. L'ensemble ainsi formé est alors enfilé par le trou lisse lamé 14, extrémité libre du fil 25 en premier, jusqu'à l'arrivée du tube isolant 17 en butée sur l'épaulement 15, puis il est fixé au culot 2 par exemple au moyen d'une colle pour hautes températures à base d'alumine. The antenna 12 is then fixed in the insulating tube 17 for example by means of an adhesive for high temperatures based on alumina. The assembly thus formed is then threaded through the smooth lamé hole 14, free end of the wire 25 first, until the arrival of the insulating tube 17 abuts on the shoulder 15, then it is fixed to the base 2 for example using a high temperature alumina adhesive.

Ensuite, le bouchon 28, constitué par exemple d'une coulée de résine époxy, est mis en place dans la galerie 13. La gaine conductrice 30, éventuellement entourée d'une gaine isolante 32, est glissée autour de la partie libre de la gaine isolante 26 et fixée au culot 2 par exemple au moyen d'une soudure à l'étain 31. Enfin, les extrémités libres du fil 25 et de la gaine conductrice 30 sont reliées à deux bornes du connecteur 29.  Then, the plug 28, consisting for example of an epoxy resin casting, is put in place in the gallery 13. The conductive sheath 30, possibly surrounded by an insulating sheath 32, is slid around the free part of the sheath insulator 26 and fixed to the base 2 for example by means of a tin solder 31. Finally, the free ends of the wire 25 and of the conductive sheath 30 are connected to two terminals of the connector 29.

En se reportant maintenant à la figure 3, l'on voit que l'on a représenté une variante de réalisation des moyens d'isolation électrique entre le fil 25 et le culot 2 au voisinage du trou lisse borgne 23. Referring now to FIG. 3, it can be seen that an alternative embodiment of the electrical insulation means between the wire 25 and the base 2 has been shown in the vicinity of the blind blind hole 23.

Selon cette variante de l'invention, le bouchon 28 est composé de deux couches superposées, lesdites couches offrant des températures maximales de service différentes, la première des deux couches étant appliquée entre l'antenne et le tube isolant avant que le tube isolant ne soit mis en place dans ledit trou lisse lamé. According to this variant of the invention, the plug 28 is composed of two superposed layers, said layers offering different maximum service temperatures, the first of the two layers being applied between the antenna and the insulating tube before the insulating tube is placed in said smooth lamé hole.

Une fois l'antenne 12 et le câble 24 mis en place dans le tube isolant 17 et fixés par les moyens 22a et 27, le volume résiduel à l'intérieur du tube isolant 17 est rempli par un bouchon 33 assurant d'une part l'isolation électrique entre le fil 25 et son environnement, et d'autre part l'étanchéité aux gaz entre le corps d'antenne 19 et le tube isolant 17. Once the antenna 12 and the cable 24 are in place in the insulating tube 17 and fixed by the means 22a and 27, the residual volume inside the insulating tube 17 is filled by a plug 33 ensuring on the one hand l electrical insulation between the wire 25 and its environment, and on the other hand the gas tightness between the antenna body 19 and the insulating tube 17.

L'ensemble ainsi constitué est alors inséré dans le trou lisse lamé 14 et fixé par les moyens 22b, puis le bouchon 28, les gaines 30 et 32, et le connecteur 29 sont mis en place comme indiqué précédemment.The assembly thus formed is then inserted into the smooth lamé hole 14 and fixed by the means 22b, then the plug 28, the sheaths 30 and 32, and the connector 29 are put in place as indicated above.

Le mode d'installation de cette variante est identique à celui décrit précédemment, à ceci près que le bouchon 33 est mis en place après la fixation de l'antenne 12 dans le tube isolant 17 et avant la fixation du tube isolant 17 dans le culot 2. The installation mode of this variant is identical to that described above, except that the plug 33 is put in place after the antenna 12 has been fixed in the insulating tube 17 and before the insulating tube 17 is fixed in the base. 2.

Le dispositif ainsi décrit permet d'intégrer une ou plusieurs antennes dans une même bougie d'allumage, sur lesquelles des signaux électriques caractéristiques du phénomène de combustion peuvent être acquis et transmis à un appareillage de mesure, comme par exemple les courants d'ionisation engendrés par les réactions chimiques à l'intérieur de la flamme. The device thus described makes it possible to integrate one or more antennas in the same spark plug, on which electrical signals characteristic of the combustion phenomenon can be acquired and transmitted to a measuring device, such as for example the ionization currents generated. by chemical reactions inside the flame.

L'on peut ainsi déduire de ces mesures une série d'informations sur la combustion, comme par exemple l'évaluation de la qualité de la combustion ou (avec plusieurs antennes) la direction de propagation de la flamme à partir de la bougie, lesquelles sont utiles lors du développement de nouveaux moteurs. It is thus possible to deduce from these measurements a series of information on combustion, such as for example the evaluation of the quality of combustion or (with several antennas) the direction of propagation of the flame from the candle, which are useful when developing new engines.

Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. Of course, the invention is in no way limited to the embodiment described and illustrated, which has been given only by way of example.

Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit.  On the contrary, the invention includes all the technical equivalents of the means described and their combinations if these are carried out according to the spirit.

Claims (1)

REVENDICATIONS [1] Dispositif de mesure de grandeurs électriques dans une chambre de combustion (5) de moteur à combustion interne à allumage commandé caractérisé en ce qu'il comprend au moins une antenne (12) venant se loger dans le corps d'une bougie d'allumage (1), ladite antenne (12) comportant un corps (19) inséré dans le culot (2) de ladite bougie (1) et une tête (18) en saillie hors du culot (2), les matériaux choisis pour réaliser ladite tête (18) et ledit corps (19) ainsi que le dimensionnement respectif de ladite tête (18) et dudit corps (19) sont déterminés pour favoriser les transfert thermique entre la tête de l'antenne (18) et le culot (2). CLAIMS [1] Device for measuring electrical quantities in a combustion chamber (5) of an internal combustion engine with positive ignition characterized in that it comprises at least one antenna (12) which is housed in the body of a spark plug ignition (1), said antenna (12) comprising a body (19) inserted in the base (2) of said spark plug (1) and a head (18) projecting from the base (2), the materials chosen for producing said head (18) and said body (19) as well as the respective dimensioning of said head (18) and said body (19) are determined to favor the heat transfer between the head of the antenna (18) and the base ( 2). [2] Dispositif de mesure de grandeurs électriques selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'antenne réalisée de façon monobloc, se compose d'une tête (18) sensiblement sphérique et d'un corps formée par une tige (19) sensiblement cylindrique dont le diamètre est supérieure au rayon de la tête (18).[2] Device for measuring electrical quantities according to claim 1, characterized in that the antenna made in one piece, consists of a head (18) substantially spherical and a body formed by a rod (19) substantially cylindrical, the diameter of which is greater than the radius of the head (18). [3] Dispositif de mesure de grandeurs électriques selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le corps (19) de l'antenne (12) est entouré d'un tube (17) en matériau électriquement isolant et conducteur thermique.[3] Device for measuring electrical quantities according to any one of claims 1 to 2, characterized in that the body (19) of the antenna (12) is surrounded by a tube (17) of electrically insulating material and thermal conductor. [4] Dispositif de mesure de grandeurs électriques selon la revendication 3, caractérisé en ce que le corps (19) de l'antenne (12) et le tube isolant (17) sont fixés dans le logement (14) correspondant du culot (2) de la bougie (1) au moyen d'un ciment (22a, 22b) à base d'alumine assurant tout à la fois l'étanchéité aux gaz de combustion et la conductivité thermique entre le corps (19) de l'antenne (12) et le culot (2).[4] Device for measuring electrical quantities according to claim 3, characterized in that the body (19) of the antenna (12) and the insulating tube (17) are fixed in the housing (14) corresponding to the base (2 ) of the candle (1) by means of a cement (22a, 22b) based on alumina ensuring both the sealing against combustion gases and the thermal conductivity between the body (19) of the antenna ( 12) and the base (2). [5] Dispositif de mesure de grandeurs électriques selon la revendication 4, caractérisé en ce que les matériaux constituant l'antenne (12), le tube isolant (17) et le ciment de fixation (22a, 22b) sont choisis pour offrir des coefficients de dilatation thermique voisins garantissant ainsi la tenue mécanique du montagne.[5] Device for measuring electrical quantities according to claim 4, characterized in that the materials constituting the antenna (12), the insulating tube (17) and the fixing cement (22a, 22b) are chosen to offer coefficients neighboring thermal expansion thus guaranteeing the mechanical strength of the mountain. [6] Dispositif de mesure de grandeurs électriques selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que le tube isolant (17) est monté en appui contre d'une part le culot (2) et d'autre part la tête (18) de l'antenne (12), l'extrémité du tube isolant (17) en appui contre la tête (18) de l'antenne (12) étant en saillie hors du culot d'une hauteur adaptée.[6] Device for measuring electrical quantities according to any one of claims 3 to 5, characterized in that the insulating tube (17) is mounted in abutment against on the one hand the base (2) and on the other hand the head (18) of the antenna (12), the end of the insulating tube (17) pressing against the head (18) of the antenna (12) projecting from the base of a suitable height. [7] Dispositif de mesure de grandeurs électriques selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'antenne (12) est reliée à un fil électrique (25) destiné à être connecté à des appareils de mesure desdites grandeurs électriques par l'intermédiaire de moyens (27) assurant la mise au même potentiel électrique dudit fil (25) et de ladite antenne (12).[7] Device for measuring electrical quantities according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the antenna (12) is connected to an electric wire (25) intended to be connected to devices for measuring said quantities electrical by means (27) ensuring that said wire (25) and said antenna (12) are brought to the same electrical potential. [8] Dispositif de mesure de grandeurs électriques selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'extrémité dudit fil (25) destinée à être reliée à l'antenne (12) est montée dans un logement correspondant (16) du culot (2) de la bougie (1), la fixation du fil (25) dans ce logement (16) étant assuré par un ciment approprié tel qu'un ciment à base de résine synthétique ou encore de verre. [8] Device for measuring electrical quantities according to claim 7, characterized in that the end of said wire (25) intended to be connected to the antenna (12) is mounted in a corresponding housing (16) of the base (2 ) of the spark plug (1), the fixing of the wire (25) in this housing (16) being ensured by a suitable cement such as a cement based on synthetic resin or glass.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5180983A (en) * 1990-09-27 1993-01-19 Mitsubishi Denki K.K. Ignition plug for an internal combustion engine provided with an ionization current detector electrode
EP0627622A2 (en) * 1993-05-31 1994-12-07 Ngk Spark Plug Co., Ltd An ion current detector device for use in an internal combustion engine

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