FR2862445A1 - Bougie d'allumage possedant une pluralite d'electrodes centrales - Google Patents
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Abstract
Cette bougie (1) possède une coque métallique (10) possédant une première partie d'extrémité (103) et une seconde partie d'extrémité opposée, un isolateur (11) fixé dans la coque, dont une partie est exposée hors de la première partie d'extrémité et une seconde partie opposée et comprenant des perçages (111, 112), des électrodes centrales (12, 13) retenues dans les perçages, des parties à paroi épaisse (105a) formées dans la première partie d'extrémité, des électrodes de masse (20, 21) fixées aux parties (105a) et des parties à paroi mince (105b) formées dans la première partie d'extrémité (103) et dont une surface intérieure est en renfoncement extérieurement dans une plage angulaire incluant l'intersection de cette surface avec une droite de référence.Application aux moteurs d'automobiles.
Description
Bougie d'allumage possédant une pluralité d'électrodes centrales
La présente invention concerne d'une manière générale les bougies d'allumage destinées à être utilisées dans des véhicules automobiles ou des systèmes de cogénération. Plus particulièrement l'invention concerne une structure perfectionnée d'une bougie d'allumage qui possède une pluralité d'électrodes centrales. La structure perfectionnée de la bougie d'allumage garantit une haute capacité de cette dernière à enflammer un mélange air-carburant et une solidité suffisante d'électrodes de masse de la bougie d'allumage.
Des bougies d'allumage classiques destinées à être utilisées dans des moteurs à combustion interne incluent d'une manière générale une coque métallique tubulaire, un isolateur, une électrode centrale et une électrode de masse.
La coque métallique possède une partie filetée mâle pour le montage de la bougie d'allumage dans une chambre de combustion du moteur. Un perçage central est formé dans l'isolateur, qui est fixé dans la coque métallique de telle sorte qu'une extrémité de l'isolateur fait saillie hors d'une extrémité de la coque métallique. L'électrode centrale est fixée dans le perçage central de l'isolateur de telle sorte qu'une extrémité de ce dernier fait saillie à partir de l'extrémité de l'isolateur. L'électrode de masse possède une surface latérale et est fixée à l'extrémité de la coque métallique de telle sorte que sa surface latérale est opposée à et espacée de l'extrémité de l'électrode centrale, de manière à former un interstice de production d'étincelles entre el=_es.
Ces dernières années, on a cherché à augmenter les taux de compression des moteurs à combustion interne pour augmenter la puissance de sortie et réaliser une amélioration du point de vue des économies de carburant. Cependant simultanément un tel accroissement du taux de compression d'un moteur à combustion interne peut entraîner un cognement du moteur, qui produit des vibrations et un endommagement du moteur.
Un moyen possible d'éviter le cognement du moteur est d'accélérer la combustion dans une chambre de combustion du moteur de manière que le cycle de combustion du moteur soit exécuté avant qu'il se produise un cognement du moteur.
Il est connu d'envoyer effectivement une pluralité d'étincelles séparées à la chambre de combustion, en d'autres termes de déclencher la combustion en une pluralité de points espacés à l'intérieur de la chambre de combustion unique. En délivrant simultanément. plus d'une étincelle, le temps nécessaire à la flamme pour se propager dans la chambre de combustion peut être fortement réduit, ce qui permet d'accélérer efficacement la combustion.
Pour envoyer une pluralité d'étincelles séparées à une seule chambre de combustion, la demande de brevet japonais publiée sans examen N S57193777 décrit par exemple une bougie d'allumage qui possède une pluralité d'électrodes centrales.
D'autre part, un accroissement du taux de compression d'un moteur à combustion interne, tel que décrit précédemment, peut également entraîner un accroissement de la tension requise d'étincelle (c'est-à-dire la tension électrique pour déclencher l'apparition d'une étincelle) d'une bougie d'allumage utilisée pour le moteur.
Un tel accroissement de la tension d'étincelle requise implique qu'il devient difficile que la bougie d'allumage produise des étincelles dans un interstice de production d'étincelles de cette bougie. Par conséquent, à la place d'étincelles normales produites dans l'interstice de production d'étincelles, on peut obtenir la production "d'étincelles latérales".
Des étincelles latérales sont des étincelles qui rampent à partir d'une électrode centrale de la bougie d'allumage le long de la surface extérieure de l'isolateur et volent jusqu'à la coque métallique de la bougie d'allumage. De façon plus spécifique, des étincelles latérales volent dans une poche d'air formée entre la surface extérieure de l'isolateur et la surface intérieure de la coque métallique, ce qui conduit à des ratés du moteur. C'est pourquoi, lorsque des étincelles latérales sont produites, les performances du moteur diminuent.
En outre, la demande récente de disposer d'une puissance de sortie plus élevée pour un moteur à combustion interne a nécessité d'augmenter les tailles des soupapes d'admission et d'échappement pour le moteur et de fixer une chemise à eau pour refroidir le moteur. Il en résulte qu'une bougie d'allumage devant être utilisée pour le moteur qui possède une pluralité d'électrodes centrales, doit posséder une taille limitée non supérieure à celle d'une bougie d'allumage classique qui possède une seule électrode centrale.
Cette limitation de la taille de la bougie d'allumage, qui possède même plus d'une électrode centrale, requiert de réduire la taille de la poche d'air de la bougie d'allumage; la taille de la poche d'air est définie ici comme étant la distance minimale entre la surface intérieure de la coque métallique et la surface extérieure de l'isolateur dans un plan de référence qui inclut l'extré- mité de la coque métallique.
Cependant, en plus de l'accroissement de la tension d'étincelle requise de la bougie d'allumage comme décrit précédemment, la taille réduite de la poche d'air de la bougie d'allumage peut également provoquer des étincelles latérales dans la bougie d'allumage.
C'est pourquoi il est nécessaire de maintenir la taille de la poche d'air de la bougie d'allumage au-dessus d'un certain niveau, moyennant la limitation de la taille de la bougie d'allumage afin d'empêcher la. production d'étincelles latérales.
On peut considérer, pour garantir la taille de la poche d'air de la bougie bougie d'allumage, d'élargir la surface intérieure de la coque métallique de manière qu'elle soit concentrique à la surface extérieure de cette dernière. Cependant ceci conduit à une réduction de l'épaisseur de paroi de la coque métallique au niveau de son extrémité, de sorte que seules les électrodes de masse, qui sont minces et possèdent une faible surface en coupe transversale peuvent être fixées à l'extrémité de la coque métallique. C'est pourquoi il devient impossible de garantir une solidité suffisante à des électrodes de masse.
En outre, étant donné que la surface inférieure de la coque métallique de la bougie d'allumage est élargie par rapport à celle de la bougie d'allumage classique possédant la même taille et la même valeur thermique, le volume de la poche d'air formée entre la surface extérieure de l'isolateur et la surface intérieure de la coque métallique est par conséquent accru. C'est pourquoi, une quantité considérable de gaz de combustion pénètre dans la poche d'air, ce qui provoque le transfert d'une quantité de chaleur plus importante en direction de la bougie d'allumage. Il en résulte que la température de la partie d'extrémité de la bougie d'allumage, qui est disposée dans la chambre de combustion augmente de façon correspondante, ce qui conduit au préallumage du mélange air-carburant et d'une réduction des performances du moteur.
C'est pourquoi un but principal de la présente invention est de fournir une bougie d'allumage qui possède une pluralité d'électrodes centrales et une structure perfectionnée; la structure perfectionnée empêche la production d'étincelles latérales dans la bougie d'allumage sans que ceci se produise aux dépens de la solidité des électrodes de masse de la bougie d'allumage.
Conformément à la présente invention, il est 5 prévu une bougie d'allumage pour un moteur à combustion interne, caractérisée en ce qu'elle comporte: une coque métallique tubulaire possédant un axe, ladite coque métallique possédant également une première partie d'extrémité destinée à être disposée dans une chambre de combustion d'un moteur à combustion interne, et une seconde partie d'extrémité située à l'opposé de la première partie d'extrémité, un isolateur cylindrique fixé à ladite coque métallique, ledit isolateur possédant une première extré- mité exposée à l'extérieur de la première partie d'extrémité de ladite coque métallique et une seconde extrémité située à l'opposé de la première extrémité, ledit isolateur possédant également une pluralité de perçages et s'étendent depuis la première extrémité jusqu'à la seconde extrémité dudit isolateur, une pluralité d'électrodes centrales, dont chacune est retenue à l'intérieur de l'un des perçages situés dans ledit isolateur, lesdites électrodes centrales comportant chacune un axe, une pluralité de parties à paroi épaisse formées dans la première partie d'extrémité de ladite coque métallique, une pluralité d'électrodes de masse, dont chacune est fixée à une partie de ladite pluralité de parties à 30 paroi épaisse, et une pluralité de parties à paroi mince formées dans la première partie d'extrémité de ladite coque métallique, chacune desdites parties à paroi mince possédant une surface intérieure qui est en renfoncement vers l'extérieur dans une plage angulaire qui inclut une intersection de la surface intérieure avec une droite de référence, la droite de référence étant définie de manière à s'étendre depuis l'axe de ladite coque métallique en passant par l'axe de l'une de ladite pluralité d'électrodes centrales dans un plan de référence, qui est défini de manière à s'étendre perpendiculairement à l'axe de ladite coque métallique en passant par un bord intérieur de la première partie d'extrémité de ladite coque métallique.
Dans une bougie d'allumage classique, qui compor- te une pluralité d'électrodes centrales, la distance entre la coque métallique et l'isolateur possède la valeur minimale sur une droite de référence, qui possède la même définition que la droite de référence définie précédemment de la bougie d'allumage selon l'invention; des étincelles latérales sont générées la plupart du temps en un emplacement où la distance entre la coque métallique et l'isolateur est la plus faible.
Selon une caractéristique de l'invention, chacune de ladite pluralité de parties à paroi épaisse de ladite coque métallique possède une épaisseur supérieure ou égale à 0,8 mm.
Par rapport à des bougies d'allumage classiques possédant une pluralité d'électrodes centrales, dans la bougie d'allumage selon l'invention possède la pluralité de parties à paroi mince dont chacune est disposée de manière à ce que la surface intérieure de celle-ci ccupe la ligne de référence, de sorte que la distance minimale entre la coque métallique et l'isolateur dans le plan de référence augmente.
Selon une autre caractéristique de l'invention, chacune de ladite pluralité d'électrodes de masse est fixée à une portion de l'une de ladite pluralité de parties à paroi épaisse, la portion de la partie à paroi épaisse recoupant, dans le plan de référence, une droite passant par l'axe de l'une de ladite pluralité d'électrodes centrales perpendiculairement à la droite de référence qui passe par l'axe de l'électrode centrale et l'axe de ladite coque métallique, Selon une caractéristique de l'invention, la première partie d'extrémité de ladite coque métallique possède une surface en coupe transversale dans le plan de référence, supérieure ou égale à 39,2 mm2.
Selon une caractéristique de l'invention, une partie dudit isolateur, qui est entourée par la première partie d'extrémité de ladite coque métallique, possède une épaisseur minimale de parois latérales formant la pluralité de perçages dans ledit isolateur dans une gamme de 0,5 à 0,8 mm.
Il est préférable, que dans le plan de référence, une distance minimale entre ledit isolateur et ladite coque métallique dans la direction radiale de ladite coque métallique se situe dans une gamme de 1,2 à 1,E mm.
Il en résulte qu'une taille de poche d'air suffisamment grande de la bougie d'allumage est garantie, ce qui empêche la production d'étincelles latérales.
En outre, dans la bougie d'allumage selon l'invention, chacune de la pluralité d'électrodes de masse est fixée à l'une de la pluralité de parties à paroi épaisse.
Il est préférable que chacune des parties à paroi épaisse de la coque métallique possède une épaisseur supérieure ou égale à 0,8 mm; il est également préférable que chacune des électrodes de masse soit fixée à une portion de l'une de ladite pluralité de parties à paroi épaisse, la portion de la partie à paroi épaisse recoupant, dans le plan de référence, une droite passant par l'axe de l'une de ladite pluralité d'électrodes centrales perpendiculairement à la droite de référence qui passe par l'axe de l'électrode centrale.
En outre, conformément à une forme de réalisation préférée de l'invention, la coque métallique possède une nervure annulaire qui s'étend vers l'intérieur à partir d'une surface intérieure de ladite coque métallique et est espacée de la première partie de l'extrémité de ladite coque métallique, et l'ensemble de la pluralité de parties à paroi épaisse sont formées en étant plus près de l'axe de ladite coque métallique que la nervure annulaire de la coque métallique.
Il en résulte que les électrodes de masse, qui possèdent une surface en coupe transversale étjendue et une solidité suffisante, sont fixées aux parties à paroi épaisse sans réduction de la taille de la poche d'air de la bougie d'allumage.
C'est pourquoi, la bougie d'allumage selon l'invention possède une structure perfectionnée qui garantit une solidité suffisante des électrodes de masse de la bougie d'allumage, tout en empêchant la production d'étincelles latérales dans la bougie d'allumage, de manière à améliorer la capacité de la bougie d'allumage à enflammer le mélange aircarburant.
En outre il est préférable que la première partie d'extrémité de ladite coque métallique possède une surface en coupe transversale dans le plan de référence supérieure ou égale à 39,2 mm2.
En spécifiant la surface en coupe transversale de la bougie d'allumage comme indiqué précédemment, il est possible de réduire le volume de la poche d'air qui se forme entre la surface intérieure de la coque métallique et la surface extérieure de l'isolant, ce qui empêche de façon fiable le préallumage du mélange air-carburant.
Il est également préférable que, dans la bougie d'allumage selon l'invention, une partie de l'isolateur, qui est entourée par la première partie d'extrémité de ladite coque métallique, possède une épaisseur minimale de parois latérales formant la pluralité de perçages dans ledit isolateur dans une gamme de 0,5 à 0,8 mm.
En spécifiant l'épaisseur minimale de l'isolant comme indiqué précédemment, la performance d'isolation de l'isolateur (c'est-à-dire sa 7,ension de résistance ou de tenue), doit être garantie.
De même il est également préférable que, dans la bougie d'allumage selon l'invention, chacune de la pluralité de parties à paroi mince inclut en elle une découpe.
La découpe est formée par élimination, par découpage, de la portion la plus mince de la partie à paroi mince, par avance, de sorte qu'un aplatissement de la première partie d'extrémité de la coque métallique est empêché, ce qui permet d'insérer ou de retirer en douceur la bougie d'allumage dans ou hors de la chambre de combustion du moteur.
En outre, dans la bougie d'allumage selon l'invention, une surface intérieure de la première partie d'extrémité de ladite coque métallique est formée avec une pluralité d'arcs de cercle.
Plus particulièrement, la surface intérieure de la première partie d'extrémité de ladite coque métallique est formée avec une pluralité d'arcs de cercle dont chacun possède un centre situé sur l'axe d'une de ladite pluralité d'électrodes centrales, et une pluralité d'arcs de cercle dont chacun possède un centre sur l'axe de ladite coque métallique.
La surface intérieure de la première partie d'extrémité de ladite coque métallique peut être également formée avec une ellipse, un polygone ou une combinaison d'une pluralité d'arcs de cercle et d'une pluralité de lignes droites.
La présente invention sera mieux ccmprise d'une manière plus complète à partir de la description donnée ci- après et à partir des dessins annexés des formes de réalisation préférées de l'invention qui cependant ne doivent pas être considérées comme limitant l'invention aux formes de réalisation spécifiques mais sont indiquées uniquement à titre d'explication et pour la compréhension.
Sur les dessins annexés: - la figure lA est une vue en élévation latérale en coupe transversale partielle montrant une structure d'ensemble d'une bougie d'allumage selon la première forme de réalisation de l'invention; la figure 1B est une vue de bout de la bougie d'allumage de la figure lA vue à partir de son extrémité inférieure; - la figure 1C est une vue en élévation latérale en coupe transversale partielle montrant une partie impor- tante de la bougie d'allumage de la figure 1 à partir du côté gauche; - la figure 2 est une vue en élévation latérale en coupe transversale partiel=lement à plus grande échelle montrant deux interstices de production d'étincelles et leur voisinage dans la bougie d'allumage de la figure 1; - la figure 3 est une vue de bout, à partir de l'extrémité inférieure, de 1.a bougie d'allumage de la figure 1A, sans la représentation de ses électrodes de masse, - la figure 4 est une représentation graphique montrant des résultats d'études de la relation entre l'épaisseur d'un isolant de la bougie d'allumage de la figure lA et le taux d'apparition d'un claquage diélectrique de la bougie d'allumage; la figure 5 est une représentation graphique montrant des résultats d'études de la relation entre la taille de la poche d'air de la bougie d'allumage de la figure lA et la fréquence d'apparition d'étincelles latérales dans la bougie d'allumage; - la figure 6A est une vue en élévat;ion latérale en coupe transversale partielle montrant une partie importante d'une bougie d'allumage selon la seconde forme de réalisation de l'invention; - la figure 6B est une vue en coupe transversale 5 prise suivant la ligne A-A sur la figure 6A; - la figure 6C est une vue en élévation latérale de la bougie d'allumage de la figure 6A à partir du côté gauche de cette dernière; - la figure 7 est urne vue en élévation latérale montrant une partie importante d'une bougie d'allumage selon la troisième forme de réalisation de l'invention; - la figure 8 est une vue en élévation latérale montrant une partie importante de la bougie d'allumage selon la quatrième forme de réalisation de l'invention; - la figure 9 est une vue en élévation latérale montrant une partie importante d'une bougie d'allumage conformément à la cinquième forme de réalisation de l'invention; - la figure 10 est une vue de bout montrant une bougie d'allumage selon la sixième forme de réalisation de l'invention, sans représentation de ses électrodes de masse; - la figure 11 est une vue de bout montrant une bougie d'allumage selon la septième forme de réalisation de l'invention, sans représentation de ces électrodes de masse; - la figure 12A est une vue en élévation latérale en coupe transversale partielle montrant une partie importante de la bougie d'allumage conformément à la huitième forme de réalisation de l'invention; - la figure 12B est une vue en coupe transversale prise suivant la ligne B-B sur la figure 12A; - la figure 13A est une vue en coupe transversale partielle montrant une partie substantielle d'une bougie 35 d'allumage conformément à la neuvième forme de réalisation de l'invention; - la figure 13B est une vue en coupe transversale prise suivant la ligne C-C sur la figure 13A; - la figure 14 est une vue de bout d'une bougie 5 d'allumage conformément à la dixième forme de réalisation de l'invention; - la figure 15 est une vue de bout d'une bougie d'allumage conformément à la onzième forme de réalisation de l'invention; - la figure 16 est une vue de bout d'une bougie d'allumage conformément à la douzième forme de réalisation de l'invention; - la figure 17 est une vue de bout d'une bougie d'allumage conformément à la treizième forme de réalisation 15 de l'invention; et - la figure 18 est une vue d'extrémité de la bougie d'allumage conformément à la quatorzième forme de réalisation de l'invention.
On va décrire ci-après les formes de réalisation 20 préférées de la présente invention en référence aux figures 1 à 18.
On notera que, pour conserver la clarté et la compréhension des dessins, des composants identiques ayant des fonctions identiques dans différentes formes de réalisation de l'invention ont été désignés, là où cela est possible, par les mêmes chiffres de référence sur les différentes figures.
La figure 1, formée des figures lA à 1C représente une structure d'ensemble d'une bougie d'allumage 1 conformément à la première forme de réalisation de l'invention.
La bougie d'allumage 1 possède une paire d'interstices séparés 31 et 32 de production d'étincelles servant à enflammer le mélange air-carburant en deux points espacés dans une chambre de combustion d'un moteur à combustion interne. Lorsque la bougie d'allumage 1 est installée sur le moteur (non représenté), les deux interstices 31 et 32 de production d'étincelles sont situés à l'intérieur de la chambre de combustion unique (non représentée) ce qui permet d'enflammer le mélange air-carburant au moyen d'étincelles produites dans les deux interstices séparés de production d'étincelles (ou éclateur) séparés.
Comme représenté sur la figure 1, la bougie d'allumage 1 comprend une coque métallique 10, un isolateur 11, une paire d'électrodes centrales 12 et 13 et une paire d'électrodes de masse 20 et 21.
La coque métallique 10 possède une forme sensiblement tubulaire et est formée d'un matériau métallique conducteur, par exemple de l'acier à faible teneur en carbone. La coque métallique 10 est pourvue d'une partie filetée mâle 101 qui est adaptée pour s'engager dans une ouverture femelle taraudée coopérante prévue dans la chambre de combustion.
L'isolateur 11, qui possède une forme cylindri- que, est fixé à et est partiellement contenu dans la coque métallique 10 de telle sorte que ses deux extrémités font saillie à partir de la coque métallique 10. L'isolateur 11 est formé d'une céramique à base d'alumine (Al2O3).
En se référant maintenant à la figure 2, la coque métallique 10 possède également une nervure annulaire 102 qui s'étend vers l'intérieur à partir de la surface intérieure de la coque métallique 10. Au contraire, l'isolateur 11 est pourvu d'une partie tronconique 113 qui se rétrécit vers le bas et possède une surface extérieure tournée vers la nervure annulaire 102 de la coque métallique 10. Une garniture d'étanchéité de forme annulaire (non représentée) est disposée entre la nervure annulaire 102 de la coque métallique 10 et la partie tronconique 113 de l'isolateur 11 de manière à former un joint d'étanchéité aux gaz entre la coque métallique 10 et l'isolateur 11. En outre, la nervure annulaire 102 de la coque métallique 10 comporte un diamètre intérieur Dl qui sera désigné ciaprès comme étant un diamètre Dl de la nervure.
En se référant à la figure 1, la coque métallique tubulaire 10 et l'isolateur cylindrique 11 possèdent tous deux un axe; les axes de la coque métallique 10 et de l'isolateur 11 sont confondus et définissent conjointement un axe Z1 de la bougie d'allumage 1. Dans l'isolateur 11 sont formés deux perçages 111 et 112 qui s'étendent dans une direction sensiblement parallèle à et des deux côtés de l'axe Z1.
Les électrodes centrales 12 et 13 sont formées d'un alliage conducteur à base de Ni et chacune d'elles possède une forme essentiellement cylindrique. L'électrode centrale 12 est disposée dans le perçage 111 de l'isolateur 11 conjointement avec un élément résistif en carbone 14 et une tige cylindrique 16, tandis que l'électrode centrale 13, un élément résistif en carbone 15 et une tige cylindrique 17 sont disposés dans l'autre perçage 112 de l'isolateur 11. Les deux tiges 16 et 17 sont formées d'un matériau métallique conducteur, par exemple un acier à faible teneur en carbone. Tous les vides entre ces composants dans les perçages 111 et 112 sont remplis par un matériau en verre conducteur pour l'étanchéité..
En outre, l'électrode centrale 12 possède, comme représenté sur la figure 2, une partie cylindrique formant corps principal 121 retenue dans le perçage 111 de l'isolateur 11, et un épaulement 122 en butée contre la partie de corps principal 121 au niveau de son extrémité. De façon similaire, l'électrode centrale 13 inclut une partie cylindrique de corps principal 131 et un épaulement 132. Dans cette forme de réalisation, les épaulements 122 et 132 possèdent par exemple une forme tronconique.
Sur les extrémités des épaulements 122 et 132 qui 35 sont situés sur le côté opposé des parties 121 et 131 du corps principal, des plaquettes 18 et 19 cylindriques, qui possèdent un diamètre inférieur à celui des parties 121 et 131 du corps principal, sont. fixées respectivement par soudage laser. En raison de l'utilisation d'un soudage laser, dans cette forme de réalisation, il existe des couches de soudure 123 et 133 formées respectivement entre l'épaulement 122 et la plaquette 18 et entre l'épaulement 123 et la plaquette 19.
Les deux plaquettes 18 et 19 sont formées d'un métal précieux ou de son alliage, par exemple un alliage de Ir (iridium) ou de Rh (rhodium), qui possède un point de fusion élevé, et plus particulièrement Ir-10Rh. En outre en considérant la résistance à l'usure, les deux plaquettes 18 et 19 sont réalisées de préférence en un alliage à base de Ir contenant du Ir en une quantité supérieure à 50 % en poids.
Chacune des deux tiges 16 et 17 est pourvue d'une borne formée sur son extrémité et qui est située sur le côté opposé de l'électrode centrale; un câble relié à une haute tension est connecté à la borne. Il est nécessaire de noter que ces bornes peuvent être formées soit individuellement, soit d'un seul tenant avec la tige 16 ou 17. Ces bornes sont insérées dans l'isolateur 11 de manière à maintenir entre elles une distance d'isolation nécessaire.
La coque métallique 10 possède une partie d'extrémité 103 qui doit être située dans la chambre de combustion. La partie d'extrémité 103 inclut une extrémité, sur laquelle est soudée la paire d'électrodes de masse 20 et 21 formée par un alliage conducteur à base de Ni. Les deux électrodes de masse 20 et 21 sont coudées ou inclinées sensiblement à 90 , en formant une forme en L. L'électrode de masse 20 inclut une partie formant branche 201 qui s'étend à partir de l'extrémité de la coque métallique 10 parallèlement à l'axe Z1 et une partie de face 202 qui s'étend à partir de la partie en forme de branche 201 perpendiculairement à l'axe Z1. De façon similaire l'électrode de masse 21 possède une partie formant branche 211 parallèle à l'axe Z1 et une partie de face 211 perpendiculaire à l'axe Zl.
Il en résulte que la plaquette 18 fixée à l'électrode centrale 12 et la partie de face 202 de l'électrode de masse 20 se font face tout en étant séparées par l'intervalle de production d'étincelles 31, alors que la plaquette 19 fixée à l'électrode centrale 19 et la partie de face 212 de l'électrode de masse 21 sont situées en vis-à-vis dans un sens opposé moyennant l'interposition de l'interstice de production d'étincelles 32. En référence à la figure 3, on y voit représentée la forme de la partie
d'extrémité 103 de la coque métallique 10, vue suivant l'axe Zl, sans représentation des électrodes de masse 20 et 21 qui sont fixées à cette partie.
La partie d'extrémité 103 de la coque métallique 10 possède, comme représenté sur la figure 3, une surface extérieure cylindrique, dont le diamètre D2 est désigné comme étant le diamètre extérieur D2 de la partie d'extrémité 103 indiquée plus loin. Au contraire la surface intérieure de la partie d'extrémité 103 de la coque métal- lique 10 n'est pas cylindrique. De façon plus spécifique, la surface intérieure de la partie d'extrémité 103 est constituée d'une première section 104a, d'une seconde section 104b, d'une troisième section 104c et d'une quatrième section 104d. La première section 104a et la seconde section 104b sont formées sur la base d'un arc de cercle dont le centre est situé sur l'axe Z2 de l'électrode centrale 12 et d'un arc de cercle dont le centre est situé sur l'axe Z3 de l'électrode centrale 13, alors que la troisième section 104c et la quatrième section 104d sont formées sur la base de deux arcs de cercle possédant un centre commun situé sur l'axe Z1 de la bougie d'allumage 1.
Par conséquent, la formation de la surface extérieure et de la surface intérieure de la partie d'extrémité 103 de la coque métallique 10 étant respectivement cylindrique et non cylindrique, une paire de parties à paroi épaisse 105a et une paire de parties à paroi mince 105c sont formées dans la partie d'extrémité 103. Les surfaces intérieures de la paire de parties à paroi épaisse 105a correspondent aux troisième et quatrième sections 104c et 104d de la surface intérieure de la partie d'extrémité 103, tandis que les surfaces intérieures de la paire de parties à paroi mince 105b correspondent aux première et seconde sections 104a et 104b de ces surfaces.
En outre, la paire de parties à paroi épaisse 105a et la paire de parties à paroi mince 105b sont disposées d'une manière alternative dans la direction circonférentielle de la coque métallique 10 de telle sorte que la section 104a et la section 104b se recoupent, au niveau de leurs centres respectivement avec une première droite de référence 302 et une seconde droite de référence 303, tandis que la troisième section 104c et la quatrième section 104d croisent, au niveau de leurs centres, une troisième droite de référence 304. La première droite de référence 302 est définie de manière à s'étendre depuis l'axe Z1 de la bougie d'allumage 1 en passant par l'axe Z2 de l'électrode centrale 12 dans un plan de référence 301 qui est défini de manière à s'étendre perpendiculairement à l'axe Z1 en passant par le:bord intérieur de la partie d'extrémité 103 de la coque métallique 10. De façon similaire, la seconde droite de référence 303 est définie de manière à s'étendre à partir de l'axe Zl de la bougie d'allumage 1 en passant par l'axe Z3 de l'électrode centrale 13 dans le plan de référence 301. D'autre part, la troisième droite de référence 304 est définie de manière à s'étendre perpendiculairement à la première droite de référence 302 ou à la seconde droite de référence 303 en passant par l'axe Z1 de la bougie d'allumage 1.
Dans une bougie d'allumage classique qui inclut une pluralité d'électrodes centrales, la distance entre la surface intérieure de la coque métallique et la surface extérieure de l'isolateur dans le plan qui inclut l'extrémité de la coque métallique, possède en général la valeur minimale sur une droite de référence qui s'étend depuis l'axe de la bougie d'allumage en passant par l'axe de l'une de la pluralité d'électrodes centrales. Comme cela a été décrit précédemment, la valeur minimale est définie comme étant la taille de la poche d'air de la bougie d'allumage, et lorsque la taille de la poche d'air n'est pas suffisamment étendue, des étincelles latérales peuvent être générées dans la bougie d'allumage.
Etant donné que la bougie d'allumage 1 selon la présente forme de réalisation comporte une paire de parties à paroi mince 105b, et dont les surfaces intérieures recoupent respectivement les première et seconde droites de référence 302 et 303 de telle sorte qu'une taille suffisamment étendue de la poche d'air de la bougie d'allumage 1 est garantie, ce qui empêche la production d'étincelles latérales.
En outre, le rayon Rl des deux arcs de cercle, avec lesquels les première et seconde sections 104a et 104b de la surface intérieure de la partie d'extrémité 103 de la coque métallique sont formées, est déterminé sur la base d'une taille de la poche d'air de la bougie d'allumage 1, nécessaire pour supprimer la production d'étincelles latérales. Les troisième et quatrième sections 104c et 104d de la surface intérieure de la partie d'extrém_té 103 de la coque métallique ont été usinées, dans cette forme de réalisation, en même temps que la surface intérieure de la nervure annulaire 102 de la coque métallique 10. Par conséquent les deux sections 104c et 104d possèdent un rayon R2 égal à la moitié du diamètre Dl de la nervure.
En référence à la figure 1B et à la figure 3, les électrodes de masse 20 et 21 sont fixées à la paire de parois de parties à paroi épaisse 105a de la partie d'extrémité 103 de la coque métallique.
De façon plus spécifique les deux électrodes de masse sont agencées de telle sorte que, lorsqu'on regarde le long de l'axe Zl de la bougie d'allumage 1, elles sont parallèles entre elles. L'électrode de masse 1 est fixée à une portion d'une partie de la paire de parties à paroi épaisse 105a, qui recoupe une droite qui s'étend depuis l'axe Z2 de l'électrode centrale 12 perpendiculairement à la première droite de référence 302. De façon similaire, l'électrode de masse 21 est fixée à une portion de l'autre partie à paroi épaisse 105a, qui recoupe une droite qui s'étend à partir de l'axe Z3 de l'électrode centrale 13 perpendiculaire à la seconde droite de référence 303.
Après avoir disposé les deux électrodes de masse 20 et 21 comme décrit précédemment, les distances entre l'électrode centrale 12 et l'électrode de masse 20 et entre l'électrode centrale 13 et l'électrode de masse 21 deviennent courtes, ce qui empêche que les deux électrodes de masse soient trop longues.
En outre, la paire de parties à paroi épaisse 105a sont disposées de telle sorte que leurs distances par rapport aux deux électrodes centrales 12 et 13 sont suffisamment grandes. Par conséquent les électrodes de masse 20 et 21, qui possèdent une surface en coupe transversale étendue et une solidité suffisante, sont fixées à la paire de parties à paroi épaisse 105a sans réduction de la taille de la poche d'air de la bougie d'allumage 1.
Comme cela est représenté sur les figures 1B et 1C, chacune des parties formant branches 201 et 211 des électrodes de masse 20 et 2:1 possède, au niveau de son extrémité en butée contre la coque métallique 10, une aire de surface d'extrémité S et une paire de longueurs latérales a et b. Les électrodes de masse 20 et 21 possèdent chacune une longueur L1 entre l'ext=rémité de la partie en forme de branche en butée contre la coque métallique 10 et l'extrémité de la partie de face de cette partie. Pour garantir une solidité suffisante dans l'utilisation pratique, il est préférable que chacune des longueurs latérales a et b ne soit pas inférieure à 0,8 mm et que le rapport S/Ll soit supérieur à 0,16.
En outre, dans la bougie d'allumage 1, l'aire de surface d'extrémité de la partie d'extrémité 103 de la coque métallique est augmenté à l'aide de la paire de parties à paroi épaisse 105a. Il en résulte que le volume de la poche d'air qui est formé entre la surface intérieure de la coque métallique 10 et la surface extérieure de l'isolateur 11 est réduit, ce qui empêche un préallumage du mélange air-carburant. De façon spécifique, lorsque le diamètre Dl de la nervure de la bougie d'allumage 1 est égal à 12 mm, le préallumage est empêché de façon fiable au moyen d'une spécification concjernant la surface d'extrémité de la partie d'extrémité 103 de la coque métallique de manière qu'elle ne soit pas inférieure à 39, 2 mm2.
Pour la bougie d'allumage 1, que l'on vient de décrire jusqu'alors, on a examiné l'effet des paramètres sur le taux d'apparition de claquages diélectriques et sur le taux d'apparition d'étincelles latérales.
Tout d'abord, on a déterminé la relation entre l'épaisseur d'isolation Tl de l'isolateur 11 et le taux d'apparition de claquages diélectriques de la bougie d'allumage 1 au moyen d'une étude expérimentale.
Comme cela est représenté sur la figure 2, l'épaisseur d'isolation Tl est l'épaisseur minimale de l'isolateur 11 dans sa partie qui est entourée par la partie d'extrémité 103 de la coque métallique. L'épaisseur 2].
d'isolation Ti influe sur la capacité de la bougie d'allumage 1 à empêcher un claquage diélectrique de cette dernière (c'est-à-dire en garantissant une tension de résistance ou de tenue de la bougie d'allumage 1).
La figure 4 représente les résultats d'étude de la relation entre l'épaisseur d'isolation Tl et le taux d'apparition du claquage diélectrique de la bougie d'allumage 1. L'étude a été exécutée en utilisant un moteur de 1800 cm3 à quatre cylindres, dans une condition de fonctionnement dans laquelle la charge du moteur a été modifiée de façon répétée 10 fois à la vitesse du moteur de 1000 tr/mn depuis le ralenti jusqu'à une accélération à fond, dans cette condition de fonctionnement, la tension d'étincelles requise est en général élevée et par conséquent un claquage diélectrique de la bougie d'allumage tend à se produire.
Les bougies d'allumage testées lors de l'étude possédaient une structure dans laquelle le diamètre extérieur de la partie mâle filetée 101 de la coque métallique 10 est égal à 14 mm; la distance L2 entre l'axe Z2 de l'électrode centrale 12 et l'axe Z3 de l'électrode centrale 13 est égale à 4 mm, le diamètre Dl OLe la nervure est égal à 8,5 mm, le diamètre extérieur D2 de la partie d'extrémité 103 de la coque métallique est égal à 12 mm, le rayon R1 de formation de la paire de parties à paroi mince 105b de la partie d'extrémité 103 de la coque métallique est égal à 3,25 mm, et le rayon R2 pour former la paire de parties à paroi épaisse 105a de la partie d'extrémité 103 de la coque métallique est égal à 4,25 mm.
Lors de l'étude, on a modifié l'épaisseur d'isolation Tl pour déterminer le taux résultant d'apparition de claquages diélectriques dans la bougie d'allumage. De façon spécifique, pour chacune des trois épaisseurs d'isolation données Tl égales à 0,4 mm, 0,5 mm et 0,6 mm, on a testé 40 bougies d'allumage qui possédaient la même épaisseur d'isolation donnée Tl, le rapport du nombre des bougies d'allumage, dans lesquelles le claquage diélectrique est apparu, par rapport au nombre total de 40 a été calculé en tant que cadence d'apparition de claquages diélectriques pour l'épaisseur d'isolation donnée Tl.
On peut voir sur la figure 4 que, lorsque l'épaisseur d'isolation Tl de:'isolateur il est supérieure ou égale à 0,7 mm, la tension de tenue ou de résistance de la bougie d'allumage 1 est garantie, ce qui empêche un claquage diélectrique de cette bougie.
En outre les bougies d'allumage, qui possèdent une coque métallique ayant une partie filetée mâle d'un diamètre extérieur non supérieur à 14 mm, sont soumises en général à des contraintes dimensionnelles incluant les tailles des électrodes, les espaces disponibles pour loger les électrodes et les espaces de mise en place. En raison de telles contraintes dimensionnelles, dans ces bougies d'allumage il existe en général une limite supérieure de l'épaisseur d'isolation Ti égale à 0,8 mm.
Par conséquent, dans la présente forme de réalisation, la gamme dimensionnelle de l'épaisseur d'isolation Ti a été spécifiée pour la bougie d'allumage 1 de telle sorte que l'épaisseur Tl est dans la gamme de 0,5 à 0,8 mm.
Ci-après, on va déterminer la relation entre la taille L3 de la poche d'air de la bougie d'allumage 1 et le taux d'apparition d'étincelles latérales dans la bougie d'allumage, au moyen d'une étude expérimentale.
Comme cela a été décrit précédemment, la taille L3 de la poche d'air possède un effet important sur la capacité de la bougie d'allumage 1 à supprimer la produc- tion d'étincelles latérales. Etant donné que des étincelles latérales volent dans la poche d'air jusqu'à la coque métallique 10, une taille supérieure L3 de la poche métallique est plus avantageuse pour supprimer la production d'étincelles latérales.
La figure 5 représente les résultats d'étude concernant la relation entre la taille L3 de la poche d'air et le taux d'apparition d'étincelles latérales (c'est-à- dire la probabilité d'apparition d'étincelles latérales). L'étude a été effectuée en utilisant un moteur de 1800 cm3 à quatre cylindres, dans une condition de ralenti, dans laquelle la vitesse du moteur est égale à 800 tr/mn et la température de l'eau de refroidissement est égale à 50 degrés Celsius.
Les bougies d'allumage testées lors de l'étude possédaient une structure dans laquelle le diamètre extérieur de la partie filetée mâle 101 de la coque métallique 10 est égal à 14 mm, l'épaisseur L2 entre l'axe Z2 de l'électrode centrale 12 et l'axe Z3 de l'électrode centrale 13 est égale à 4 mm, le diamètre Dl de la nervure est égal à 8,5 mm, le diamètre extérieur D2 de la partie d'extrémité 103 de la coque métallique est égal à 12 mm, le rayon Rl de formation de la paire de parties à paroi mince 105b de la partie d'extrémité 103 de la coque métallique est égale à 3,25 mm, et le rayon R2 pour former la paire de parties à paroi épaisse 105a de la partie d'extrémité 103 de la coque métallique est égal à 4,25 mm. On a modifié la taille L3 de la poche d'air dans ces bougies d'allumage pour déterminer le taux d'apparition résultant d'étincelles latérales.
On peut voir sur la figure 5 que, lorsque la taille L3 de la poche d'air est supérieure ou égale à 1,2 mm, la production d'étincelles latérales dans la bougie d'allumage est complètement supprimée.
En outre, des bougies d'allumage, cui possèdent une coque métallique comportant une partie filetée ayant un diamètre extérieur supérieur à 14 mm, font l'objet en général de contraintes dimensionnelles comme indiqué précédemment. En raison des contraintes dimensionnelles, dans ces bougies d'allumage la taille L3 de la poche d'air présente en général une limite supérieure égale à 1,6 mm.
Par conséquent, dans la présente forme de réalisation, la gamme dimensionnelle de la taille L3 de la poche d'air a été spécifiée pour la bougie d'allumage 1 de telle sorte que L3 se situe dans la gamme de 1,2 à 1,6 mm.
Pour résumer, la bougie d'allumage 1 selon la présente forme de réalisation, qui comprend la paire d'électrodes centrales 12, 13, présente une structure perfectionnée, dans laquelle une paire de parties à paroi épaisse 105a et une paire de parties à paroi mince 105b sont formées dans la partie d'extrémité 103 de la coque métallique.
La paire de parties à paroi mince 105b est disposée aux emplacements où la distance entre la surface intérieure de la coque métallique 10 et la surface extérieure de l'isolateur 11 possède en général la valeur la plus faible sans elle; de façon spécifique, l'agencement est tel que les surfaces intérieures des parties à paroi mince croisent respectivement les première et seconde droites de référence 302 et 303. Il en résulte qu'une taille L3 suffisamment étendue de la poche d'air de la bougie d'allumage 1 est garantie, ce qui empêche la production d'étincelles latérales.
La paire de parties à paroi mince 105a est dispo- sée aux emplacements où la distance entre la surface intérieure de la coque métallique 10 et la surface exté- rieure de l'isolateur 11 est importante. Il en résulte que les électrodes de masse 20 et 21, qui possèdent une surface en coupe transversale étendue et une résistance suffisante sont fixées aux parties à paroi épaisse 105a, sans réduction de la taille L3 de la poche d'air de la bougie d'allumage 1. En outre, il est préférable que la paire de parties à paroi épaisse 105a possède une épaisseur T2 dans la direction radiale de la coque métallique 10 non infé- rieure à 0,8 mm, ce qui garantit une épaisseur suffisante des électrodes de masse 20 et 21.
En outre, les deux électrodes de masse 20 et 21 sont fixées à la paire de parties à paroi épaisse 105a de telle sorte que la distance entre l'électrode centrale 12 et l'électrode de masse 20 et entre l'électrode centrale 13 et l'électrode de masse 21 devient courte. Il en résulte que les deux électrodes de masse 20 et 21 ne peuvent pas être trop longues, ce qui garantit une solidité suffisante pour ces électrodes.
En outre, à l'aide des parties à paroi épaisse 105a, l'aire de la surface d'extrémité de la partie d'extrémité 103 de la coque métallique est augmentée. Par conséquent, le volume de la poche d'air qui est formée entre la surface intérieure de la coque métallique 10 et la surface extérieure de l'isolateur 11 est réduit, ce qui empêche un préallumage du mélange air-carburant.
Les figures 6A à 6C représentent une partie importante d'une bougie d'allumage conformément à la seconde forme de réalisation de la présente invention.
La bougie d'allumage possède une structure presque identique à celle de la bougie d'allumage 1 conformément à la première forme de réalisation et par conséquent la seule différence entre ces structures est celle décrite ci-après.
La bougie d'allumage possède, comme cela est représenté sur la figure 6B, une paire de parties à paroi mince 105b dont chacune possède une découpe 106 qui est formée par élimination par découpage de la portion la plus mince de la partie 105b. En outre, en référence à la figure 6C, la découpe 106 possède la forme d'un rectangle lors-qu'on regarde selon une vue latérale la bougie d'allumage.
Lorsque l'épaisseur des parties à paroi mince 105b est réduite, de manière à garantir une taille suffisante de la poche d'air de la bougie d'allumage, à un niveau inférieur à 0,5 mm, la partie d'extrémité centrale de la coque métallique de la bougie d'allumage s'aplatit, ce qui conduit à la formation de bavures dans la bougie. En raison des bavures, la bougie d'allumage ne peut pas être insérée dans ou attirée dans la chambre de combustion d'une manière uniforme.
Malgré l'enlèvement par avance, par découpage, des portions les plus minces des parties à paroi mince 105b, l'aplatissement de la partie d'extrémité 103 de la coque métallique de la bougie d'allumage conformément à la présente forme de réalisation est empêché.
En outre, la découpe 106c dans les parties à paroi mince 105 peut posséder la forme d'un triangle comme représenté sur la figure 7 conformément à la troisième forme de réalisation, la forme d'un demi- cercle comme représenté sur la figure 8 conformément à la quatrième forme de réalisation, ou la forme d'un U comme représenté sur la figure 9 conformément à la cinquième forme de réalisation de l'invention.
La figure 10 représente l'extrémité de la coque métallique 10 d'une bougie d'allumage conformément à la sixième forme de réalisation de la présente invention, sans représentation de ses électrodes de masse.
Dans la première forme de réalisation de l'invention, la surface intérieure de la partie d'extrémité centrale de la coque métallique 103 est formée avec une pluralité d'arcs de cercle; cependant, elle est: formée avec une ellipse dans la présente forme de réalisation. Il en résulte qu'une variation rapide de l'épaisseur des interfaces entre les parties à paroi épaisse 105a et les parties à paroi mince 105b est empêchée, ce qu=_ facilite la fabrication de la coque métallique 10 lorsqu'elle est fabriquée par exemple par forgeage à froid.
La figure 11 représente l'extrémité de la coque métallique 10 d'une bougie d'allumage conformément à la septième forme de réalisation de la présente invention, sans représentation des électrodes de masse de cette bougie. La seule différence entre la structure de cette bougie d'allumage et celle de la bougie d'allumage 1 conformément à la première forme de réalisation réside dans le fait que la surface intérieure de la partie d'extrémité centrale de la coque métallique de la bougie d'allumage est formée avec un polygone alors que celle de la bougie d'allumage 1 est formée avec la pluralité d'arcs de cercle.
La formation de la surface intérieure de la partie d'extrémité 103 de la coque métallique conformément à la présente forme de réalisation peut également fixer la taille nécessaire de la poche d'air de la bougie d'allumage tout en permettant la fixation des électrodes de masse de la bougie d'allumage à la partie d'extrémité 103 de la coque métallique moyennant la présence d'une interface suffisamment étendue entre ces éléments.
Les figures 12A et 12B représentent l'extrémité de la coque métallique 10 de la bougie d'allumage conformément à la huitième forme de réalisation de la présente invention, sans représentation des électrodes de masse de cette dernière.
La seule différence entre la structure de la bougie d'allumage et celle de la bougie d'allumage 1 de la première forme de réalisation réside dans le fait que la surface intérieure de la partie d'extrémité 103 de la coque métallique de la bougie d'allumage est réalisée avec une pluralité d'arcs de cercle et une pluralité de lignes droites, alors que celle de la bougie d'allumage 1 est formée avec la pluralité d'arcs de cercle.
De façon plus spécifique, les deux parties de la paire de parties à paroi mince 105b de la bougie d'allumage conformément à la présente forme de réalisation incluent chacune une surface intérieure possédant la forme d'un rectangle de manière à réduire plus encore l'épaisseur des parties à paroi mince 105b, ce qui améliore l'effet de suppression d'étincelles latérales.
Les figures 13A et 13B représentent l'extrémité de la coque métallique 10 d'une bougie d'allumage conformé-ment à la neuvième forme de réalisation de la présente invention, sans représentation de ses électrodes de masse.
La seule différence entre la structure de la bougie d'allumage et celle de la bougie d'allumage 1 conformément à la première forme de réalisation réside dans le fait que la surface intérieure de la partie d'extrémité 103 de la coque métallique de la bougie d'allumage est formée avec une pluralité d'arcs de cercle et une pluralité de lignes droites, alors que celle de la bougie d'allumage 1 est formée avec la pluralité d'arcs de cercle.
De façon spécifique, chacune des paires de parties à paroi mince 105a de la bougie d'allumage conformément à la présente forme de réalisation inclut une surface intérieure possédant la forme d'un rectangle de sorte que les deux parties à paroi épaisse 105a deviennent plus proches de l'axe de la coque métallique 10 que la nervure annulaire 102 de la coque métallique 10. Il en résulte que l'épaisseur des parties à paroi épaisse 105a est accrue, ce qui permet de fixer les électrodes de masse de la bougie d'allumage à la partie d'extrémité 103 de la coque métallique moyennant l'interposition d'une interface accrue entre ces éléments.
La figure 14 est une vue de bout montrant une bougie d'allumage selon la dixième forme de réalisation de la présente invention. Dans la bougie d'allumage, les deux électrodes de masse 20 et 21 sont fixées à la partie d'extrémité 103 de la coque métallique de telle sorte que, lorsqu'on regarde le long de l'axe de la bougie d'allumage, elles sont parallèles entre elles et toutes deux sont fixées à la même partie à paroi épaisse 105a de la partie d'extrémité 103 de la coque métallique.
La figure 15 est une vue d'extrémité d'une bougie d'allumage selon la onzième forme de réalisation de l'invention. Dans cette bougie d'allumage, les deux électrodes de masse 20 et 21 sont fixées à la partie d'extrémité 103 de la coque métallique de telle sorte que, lorsqu'on regarde le long de l'axe Zl de la bougie d'allumage, ces électrodes ne sont pas parallèles entre elles et chacune est fixée à une partie différente à paroi épaisse 105a de la partie d'extrémité 103 de la coque métallique.
La figure 16 est une vue d'extrémité représentant une bougie d'allumage conformément à la douzième forme de réalisation de l'invention. Dans la bougie d'allumage, les deux électrodes de masse 20 et: 21 sont fixées à la partie d'extrémité 103 de la coque métallique de telle sorte que, lorsqu'on regarde le long de l'axe de la bougie d'allumage, ces électrodes ne sont pas parallèles entre elles et toutes deux sont fixées à la même partie à paroi épaisse 105a de la partie d'extrémité 103 de la coque métallique.
La figure 17 est une vue de bout montrant une bougie d'allumage conformément à la treizième forme de 20 réalisation de la présente invention.
La bougie d'allumace possède trois électrodes centrales 12, 13 et 13A et trois électrodes de masse 20, 21 et 21A, dont chacune forme un interstice de production d'étincelles dans la bougie d'allumage conjointement avec l'une correspondante des trois électrodes centrales. De même dans la bougie d'allumage, il est prévu trois parties à paroi épaisse 105a et trois parties à paroi mince 105b formées dans la partie d'extrémité 103 de la coque métallique. En outre les trois électrodes de masse sont fixées à partie d'extrémité 133 de la coque métallique de telle sorte que, lorsqu'on regarde suivant l'axe de la bougie d'allumage, ces électrodes sont parallèles entre elles et toutes sont fixées à la même partie à paroi épaisse 105a de la partie d'extrémité à coque métallique 103.
De façon similaire la figure 15 représente l'extrémité d'une bougie d'allumage conformément à une quatorzième forme de réalisation de l'invention.
La bougie d'allumage possède trois électrodes centrales 12, 13 et 13A et trois électrodes de masse 20, 21 et 21A; il existe trois parties à paroi épaisse 105a et trois parties à paroi mince 105b formées dans la partie d'extrémité centrale de la coque métallique de la bougie d'allumage. Les trois électrodes de masse sont fixées à la partie d'extrémité 103 de la coque centrale de telle sorte que, lorsqu'on observe suivant l'axe de la bougie d'allumage, ces électrodes ne sont pas parallèles entre elles et chacune est fixée à une partie à paroi épaisse différente 105a de la partie d'extrémité 103 de la coque métallique.
Bien que l'on ait représenté et décrit des formes de réalisation particulières de l'invention indiquées ci-dessus, les personnes mettant en oeuvre l'invention et les spécialistes de la technique comprendront que l'on peut y apporter différents changements, modifications et perfectionnements tout en restant dans le cadre de l'invention.
Claims (19)
1. Bougie d'allumage pour un moteur à combustion interne, caractérisée en ce qu'elle comporte: une coque métallique tubulaire (10) possédant un axe, ladite coque métallique possédant également une première partie d'extrémité (103) destinée à être disposée dans une chambre de combustion d'un moteur à combustion interne, et une seconde partie d'extrémité située à l'opposé de la première partie d'extrémité, un isolateur cylindrique (11) fixé à ladite coque métallique, ledit isolateur possédant une première extrémité exposée à l'extérieur de la première partie d'extrémité de ladite coque métallique et une seconde extrémité située à l'opposé de la première extrémité, ledit isolateur possédant également une pluralité de perçages (111, 112) et s'étendent depuis la première extrémité jusqu'à la seconde extrémité dudit isolateur, une pluralité d'électrodes centrales (12, 13), dont chacune est retenue à l'intérieur de l'un des perçages situés dans ledit isolateur, lesdites électrodes centrales comportant chacune un axe, une pluralité de parties à paroi épaisse (105a) formées dans la première partie d'extrémité de ladite coque métallique, une pluralité d'électrodes de masse (20, 21), dont chacune est fixée à une partie de ladite pluralité de parties à paroi épaisse, et une pluralité de parties à paroi mince (105b) formées dans la première partie d'extrémité (103) de ladite coque métallique, chacune desdites parties à paroi mince possédant une surface intérieure qui est en renfoncement vers l'extérieur dans une plage angulaire, qui inclut une intersection de la surface intérieure avec une droite de référence, la droite de référence étant définie de manière à s'étendre depuis l'axe de ladite coque métallique en passant par l'axe de l'une de ladite pluralité d'électrodes centrales (12, 13) dans un plan de référence, qui est définie de manière à s'étendre perpendiculairement à l'axe de ladite coque métallique en passant par un bord intérieur de la première partie d'extrémité de ladite coque métallique.
2. Bougie d'allumage selon la revendication 1, dans laquelle chacune de ladite pluralité de parties à paroi épaisse (105a) de ladite coque métallique possède une épaisseur supérieure ou égale à 0,8 mm.
3. Bougie d'allumage selon la revendication 2, caractérisée en ce que chacune de ladite pluralité d'électrodes de masse (20, 21) est fixée à une portion de l'une de ladite pluralité de parties à paroi épaisse (105a), la portion de la partie à paroi épaisse recoupant, dans le plan de référence, une droite passant par l'axe de l'une de ladite pluralité d'électrodes centrales (12, 13) perpendiculairement à la droite de référence qui passe par l'axe de l'électrode centrale et l'axe de =Ladite coque métallique.
4. Bougie d'allumage selon la revendication 3, caractérisée en ce que la première partie d'extrémité de ladite coque métallique (10) possède une surface en coupe transversale dans le plan de référence, supérieure ou égale à 39,2 mm2.
5. Bougie d'allumage selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'une partie dudit isolateur (11), qui est entourée par la première partie d'extrémité de ladite coque métallique (10), possède une épaisseur minimale de parois latérales formant la pluralité de perçages dans ledit isolateur dans une gamme de 0,5 à 0,8 mm.
6. Bougie d'allumage selon la revendication 5, dans laquelle, dans le plan de référence, -une distance minimale entre ledit isolateur (11) et ladite coque métallique (10) dans la direction radiale de ladite coque métallique se situe dans une gamme de 1,2 à 1,6 mm.
7. Bougie d'allumage selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'une découpe est formée dans chacune de ladite pluralité de parties à paroi mince (105b).
8. Bougie d'allumage selon la revendication 2, caractérisée en ce que, dans le plan de référence, une distance minimale entre ledit isolateur (11) et ladite coque métallique (10) dans la direction radiale de ladite coque métallique se situe dans une gamme de 1,2 à 1,6 mm.
9. Bougie d'allumage selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque électrode de ladite pluralité d'électrodes de masse (20, 21; est fixée à une portion de l'une de ladite pluralité de parties à paroi épaisse (105a), la portion de la partie à paroi épaisse recoupant, dans le plan de référence, une droite passant par l'axe de l'une de ladite pluralité d'électrodes centrales perpendiculaires à la droite de référence qui passe par l'axe de l'électrode centrale et par l'axe de ladite coque métallique.
10. Bougie d'allumage selon la revendication 1, caractérisée en ce que la première partie d'extrémité de ladite coque métallique (10) possède une surface en coupe transversale dans le plan de référence supérieure ou égale à 39,2 mm2.
11. Bougie d'allumage selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une partie dudit isolateur (il), qui est entourée par la première partie d'extrémité de ladite coque métallique, possède une épaisseur minimale de parois latérales formant la pluralité de perçages dans ledit iso- lateur dans une gamme de 0,5 à 0,8 mm.
12. Bougie d'allumage selon la revendication 1, dans laquelle, dans le plan de référence, une distance minimale entre ledit isolateur (11) et:adite coque métallique (10) dans la direction radiale de ladite coque métallique se situe dans une gamme de 1,2 à 1,6 mm.
13. Bougie d'allumage selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une découpe (106) est formée dans chacune de ladite pluralité de parties à paroi mince (105b).
14. Bougie d'allumage selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une surface intérieure de la première partie d'extrémité de ladite coque métallique est formée avec une pluralité d'arcs de cercle.
15. Bougie d'allumage selon la revendication 14, caractérisée en ce que la surface intérieure de la première partie d'extrémité (103) de ladite coque métallique (10) est formée avec une pluralité d'arcs de cercle dont chacun possède un centre situé sur l'axe d'une de ladite pluralité d'électrodes centrales (12, 131, et une pluralité d'arcs de cercle dont chacun possède un centre sur l'axe de ladite coque métallique.
16. Bougie d'allumage selon la revendication 1, caractérisée en ce que la surface intérieure de la première partie d'extrémité (103) de ladite coque métallique (10) est formée avec une ellipse.
17. Bougie d'allumage selon la revendicationl, caractérisée en ce que la surface intérieure de la première partie d'extrémité (103) de ladite coque métallique (10) est formée avec une pluralité d'arcs de cercle et une pluralité de lignes droites.
18. Bougie d'allumage selon la revendication 1, caractérisée en ce que la surface intérieure de la première partie d'extrémité (103) de ladite coque métallique (10) est formée avec un polygone.
19. Bougie d'allumage selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite coque métallique (10) possède en outre une nervure annulaire (102) qui s'étend vers l'intérieur à partir d'une surface intérieure de ladite coque métallique et est espacée de la première partie de l'extrémité de ladite coque métallique, et que l'ensemble de la pluralité de parties à paroi épaisse (105a) sont formées en étant plus près de l'axe de ladite coque métallique que la nervure annulaire de la coque métallique.
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