MX2007004718A - Bujia doble coaxial. - Google Patents

Bujia doble coaxial.

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MX2007004718A
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James D Lykowski
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Abstract

Una bujia que tiene un par de distancias entre electrodos independientes incluye una armadura, aisladores interno y externo, un ensamble de electrodo cilindrico, un ensamble de cable central, y un par de electrodos de conexion a tierra. El ensamble de electrodo cilindrico es generalmente ubicado entre los dos aisladores y distribuye un primer impulso de ignicion de alto voltaje a una primera distancia entre electrodos. El ensamble de cable central se ubica en un calibre axial del aislador interno y distribuye un segundo impulso de ignicion de alto voltaje a una segunda distancia entre electrodos. Los dos aisladores y los dos ensambles de electrodo estan coaxialmente alineados dentro de la armadura de manera que ambos aisladores pueden ser simetricos de modo rotativo. La primera distancia entre electrodos se orienta radialmente mientras que la segunda distancia entre electrodos se orienta axialmente, y la primera y segunda distancias entre electrodos se ubican en diferentes posiciones axiales y pueden encenderse independientemente una de la otra. Tambien se describe un metodo para ensamblar la bujia.

Description

BUJÍA DOBLE COAXIAL DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere generalmente a bujías y, más particularmente, a bujías que tienen dos distancias entre electrodos independientes. Las bujías tradicionales típicamente incluyen un ensamble de cable central que se extiende longitudinalmente dentro de un calibre axial del aislador y es responsable de distribuir un impulso de ignición de alto voltaje desde un cable de ignición a una distancia entre electrodos única. El ensamble de cable central, con frecuencia, incluye un electrodo terminal hacia su extremo axial superior, un sello de vidrio de temperatura y/o componente restrictivo, y un electrodo de encendido ubicado hacia su extremo axial inferior de manera que forme una distancia entre electrodos con un electrodo de conexión a tierra opuesto. Un ejemplo de una bujía de la técnica anterior se muestra en la Patente Norteamericana No. 2,969,500, la cual se emitió el 24 de enero, 1961 por Andert. La bujía descrita en esta patente incluye un conductor tubular que contiene un aislador y un electrodo central. En operación, un distribuidor dirige la corriente desde una bobina de alto voltaje a varias bujías en su propia secuencia. La mayoría de las chispas brincan desde el conductor tubular a un electrodo de conexión a tierra, mientras que ciertas cantidades también brincan desde el electrodo central de manera que ilumina una lámpara asociada. La lámpara asociada indica que el sistema de ignición está en operación y está trabajando. Las bujías que tienen más de una distancia entre electrodos también son conocidas en la técnica e incluyen, por ejemplo, la Patente Norteamericana No. 1,165,492 emitida el 28 de diciembre, 1915 para Briggs. Esta patente enseña una bujía que tiene dos electrodos centrales paralelos que se extienden a través de calibres longitudinales separados en un aislador. Uno de los electrodos centrales recibe un impulso de ignición de alto voltaje desde un imán de alta tensión, mientras que otro recibe un impulso de ignición de menor voltaje desde un sistema de bobina. Un objeto de la invención de Briggs es utilizar el impulso de ignición de menor voltaje durante el arranque y el impulso de ignición de alto voltaje durante la operación normal. Otro ejemplo de una bujía que tiene más de una distancia entre electrodos se ve en la Patente Norteamericana No. 1,229,193 emitida el 5 de junio, 1917 para Minogue. En esa patente, la bujía tiene dos electrodos centrales paralelos que se extienden a través de calibres aisladores longitudinales separados. Cada uno de los electrodos centrales se curva radialmente en el extremo de encendido, de manera que en una primera modalidad se curvan uno hacia el otro (líneas continuas), mientras que en una segunda modalidad se curvan uno lejos del otro (líneas translúcidas). La primera modalidad actúa como una bujía de distancia única ya que uno de los electrodos se conecta a tierra mediante la conexión 15, y la segunda modalidad actúa como una bujía de distancia dual ya que los dos electrodos están eléctricamente aislados . Una de las dificultades con las bujías de distancia dual de los tipos descritos anteriormente es que estas utilizan un aislador asimétrico el cual puede agregar costo y complejidad significativos al proceso de fabricación. Por lo tanto, es un objeto general de esta invención proporcionar una bujía de distancia dual que permita el uso de más aisladores de forma estándar. De acuerdo con la presente invención, se proporciona una bujía que comprende una armadura, aisladores externo e interno, un ensamble de electrodo cilindrico ubicado entre los aisladores y que forma parte de una primera distancia entre electrodos, y un ensamble de cable central ubicado dentro del aislador interno y forma parte de una segunda distancia entre electrodos, en donde la primera y segunda distancias entre electrodos se separan axialmente una de la otra. De preferencia, la bujía incluye primer y segundo electrodos de conexión a tierra que se extienden desde la armadura con el primer electrodo de conexión a tierra que tiene una superficie de formación de arco de extremo separada de la superficie de formación de arco del ensamble de electrodo cilindrico para definir así la primera distancia entre electrodos, y el segundo electrodo de conexión a tierra tiene una superficie de formación de arco lateral que se separa de una punta del ensamble de cable central para definir así la segunda distancia entre electrodos. El ensamble de electrodo cilindrico puede ser, ya sea, un componente único o de múltiples piezas y, de preferencia, incluye una porción que se extiende fuera y más allá del aislador externo en el extremo de encendido de la bujía. De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona una bujía que comprende una armadura que tiene un calibre central, aisladores externo e interno, un primer electrodo de encendido ubicado entre los aisladores, y un segundo electrodo de encendido ubicado dentro del aislador interno, en donde los aisladores y electrodos de encendido se alinean todos coaxialmente dentro del calibre central de la armadura. De preferencia, el primer electrodo de encendido incluye una superficie de formación de arco separada de un primer electrodo de conexión a tierra para definir así una primera distancia entre electrodos, y el segundo electrodo de encendido incluye su propia superficie de formación de arco que se separa de un segundo electrodo de conexión a tierra para definir así una segunda distancia entre electrodos.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, se proporciona una bujía que comprende una armadura, aisladores externo e interno, un primer electrodo de encendido ubicado entre los aisladores, un segundo electrodo de encendido ubicado dentro del aislador interno, un primer electrodo de conexión a tierra separado del primer electrodo de encendido para definir así una primera distancia entre electrodos, y un segundo electrodo de conexión a tierra separado del segundo electrodo de encendido para definir así una segunda distancia entre electrodos, en donde la primera distancia entre electrodos se orienta radialmente y la segunda distancia entre electrodos se orienta axialmente. La distancia entre electrodos orientada radialmente puede formarse usando un electrodo tubular como el primer electrodo de encendido, de manera que éste incluya una porción circunferencial del electrodo tubular como su superficie de formación de arco. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Una modalidad ejemplar preferida de la invención será descrita a continuación junto con el dibujo anexo el cual es una vista en corte de una modalidad de la bujía de la invención que tiene dos electrodos coaxiales que forman dos distancias entre electrodos independientes. Con referencia a la figura, se muestra una modalidad 10 de la bujía de la presente invención, donde la bujía incluye dos distancias entre electrodos formadas entre dos electrodos coaxiales y dos electrodos de conexión a tierra asociados. El ensamble 10 de bujía pretende usarse en un motor de combustión interna y, generalmente, incluye una armadura 12, un aislador 14 externo, un ensamble 16 de electrodo cilindrico, un aislador 18 interno, un ensamble 20 de cable central, y electrodos 22, 24 de conexión a tierra. La armadura 12 es, generalmente, un componente metálico cilindrico que se extiende a lo largo del eje A e incluye un calibre 40 axial que se extiende a través de su longitud. Este diseño particular de la armadura puede variar, como se conoce comúnmente en la técnica, pero generalmente incluye un soporte 42 interior, un borde o reborde 44 deformable, una sección 46 roscada, una sección 48 de cilindro y una función 50 de instalación ubicada sobre un exterior de la armadura. El soporte 42 interior es un resalto o reborde ubicado sobre la superficie interior del calibre 40 axial donde el diámetro interior del calibre cambia. Este soporte engrana un soporte exterior dimensionado complementariamente del aislador 14 externo de manera que el aislador no le permite moverse axialmente hacia abajo dentro de la armadura. El borde 44 se usa para cerrar mecánicamente la armadura 12 sobre el aislador 14 externo después del ensamblaje del aislador dentro del calibre 40. La sección 46 roscada se usa para instalar la bujía 10 dentro de un orificio roscado en la culata del cilindro de un motor. La sección 48 de cilindro es una sección de diámetro incrementado que ayuda a definir una muesca 52 de compresión ubicada entre la sección de cilindro y la función de instalación. La muesca 52 de compresión se deforma durante la fabricación de la bujía para realzar el sello entre la armadura 12 y el aislador 14 externo. La función 50 de instalación o montaje puede ser, por ejemplo, una superficie hexagonal que permite que una herramienta apropiada, tal como una llave inglesa, engrane la armadura para la instalación o remoción de la bujía 10. La forma, tamaño, y construcción particular de la armadura puede variar en gran medida de un diseño a otro; por lo tanto, la armadura vista en la figura se proporciona sólo como una modalidad ejemplar. El aislador 14 externo es un componente delgado, alargado que se extiende a lo largo del eje A y se forma, de preferencia, de un material de cerámica no conductivo de manera que pueda retener un ensamble 16 de electrodo cilindrico mientras evita un cortocircuito entre ese ensamble y la armadura conectada a tierra. El aislador 14 externo se ubica parcialmente dentro del calibre 40 axial de la armadura, y, generalmente, incluye un calibre 60 axial que se extiende desde un primer extremo 62 axial a un segundo extremo 64 axial, como también soportes 66, 68 externos que se ubican en cada extremo de una porción central expandida del aislador 14. Los soportes 66, 68 permiten que el aislador sea interconectado mecánicamente a la armadura en una manera conocida por el engranaje de los soportes 66, 68 con el soporte 42 y el borde 44, respectivamente, mediante un par de sellos anulares. El calibre 60 axial se extiende en la longitud completa longitudinal del aislador externo de manera que tiene las aberturas en ambos, el primer y segundo extremos axiales e incluye soportes 70, 72 interiores. Los soportes 70, 72 interiores ocurren en transiciones de diámetro interno del calibre 60 axial de manera que estos reciben y soportan el ensamble 16 de electrodo cilindrico y el aislador 18 interno. El ensamble 16 de electrodo cilindrico actúa como un electrodo y suministra una primera distancia Gi entre electrodos con un impulso de ignición de alto voltaje que puede ser independiente de y aislado eléctricamente de un segundo impulso de ignición de alto voltaje que se suministra a una segunda distancia G2 entre electrodos. El ensamble 16 de electrodo cilindrico generalmente es una recolección de varios componentes eléctricamente conductivos, cilindricos, delgados que juntos entregan un impulso de ignición de alto voltaje desde un cable principal de ignición (no mostrado) a la distancia Gx entre electrodos. De preferencia, el ensamble 16 de electrodo cilindrico se centra a lo largo del eje A e incluye un electrodo 80 de encendido tubular, un revestimiento 82 conductivo, y un sello 84 de vidrio. El electrodo 80 de encendido tubular es, de preferencia, un componente en forma de manga, delgado que rodea coaxialmente una porción del aislador 18 interno y tiene una superficie de formación de arco orientada radialmente que junto con el electrodo 22 de conexión a tierra forman la distancia Gi entre electrodos. Como se apreciará desde una inspección de la figura, el electrodo 80 tubular se proyecta hacia fuera y más allá del aislador 14 tubular a lo largo de una superficie exterior del aislador 18 interno, y el electrodo tiene una sección anular expuesta que se extiende alrededor de una porción 96 ahusada del aislador interno que será descrita adicionalmente en lo siguiente. Esta porción expuesta del electrodo tubular incluye una porción circunferencial adyacente del extremo del electrodo 22 de conexión a tierra y es esta porción limitada circunferencialmente, adyacente de la sección anular expuesta del electrodo tubular la que comprende la superficie de formación de arco del ensamble 16 de electrodo cilindrico. De preferencia, el electrodo 80 tubular tiene una longitud axial entre 5mm y lOmm, y un diámetro externo entre 4mm y 8mm. En una modalidad preferida, el electrodo de encendido tubular se forma a partir de una aleación de níquel e incluye algún tipo de adición de metal precioso, tal como un revestimiento externo de metal precioso, una punta de metal precioso, o un anillo de metal precioso, etc. Algunos ejemplos de materiales de metal precioso apropiados incluyen iridio, platino, y aleaciones de los mismos. El revestimiento 82 conductivo es, de preferencia, una capa de material eléctricamente conductivo, delgada ubicada entre la superficie interior del calibre 60 axial y la superficie exterior del aislador 18 interno. Varios materiales adecuados serán conocidos por aquellos expertos en la técnica. Este revestimiento 82 conductivo puede aplicarse a cualquiera o ambos aisladores, o puede simplemente ser una continuación unitaria del sello 84 de vidrio de manera que el sello 84 de vidrio pase desde la porción terminal, superior de la bujía al electrodo 80 tubular. El sello 84 de vidrio es, de preferencia, un sello de vidrio conductivo, tal como un sello conductivo de encendido interno o un sello supresor de encendido interno, que se ubica hacia el extremo axial superior del ensamble 16 del electrodo cilindrico de manera que selle el área entre los aisladores interno y externo. Este sello 84 de vidrio conductivo puede ser un sello de encendido interno, como es bien conocido en la técnica, y puede incluir carbono para la supresión de EMI si se desea o es necesario para una aplicación particular. Además, es posible, ya sea omitir o sustituir el sello 84 de vidrio desde el ensamble 16 de electrodo cilindrico con algún otro componente conocido por aquellos expertos en la técnica. Aunque la modalidad ilustrada emplea un ensamble 16 de electrodo cilindrico de múltiples secciones para el primer electrodo central, será apreciado por aquellos expertos en la técnica que este electrodo puede construirse en otros modos, ya sea como un componente de pieza única o múltiple. Sin embargo, en cualquiera de sus formas, este electrodo 16 es, de preferencia, tubular de manera que puede ubicarse entre los aisladores 14, 18 en alineación coaxial con la armadura 12, aisladores y el ensamble 20 de cable central. El aislador 18 interno es un aislador de cerámica alargado que reside, al menos, parcialmente dentro del calibre 60 axial del aislador 14 externo. El aislador 18 interno se centra a lo largo del eje A y, de preferencia, incluye un calibre 94 axial, una porción 98 saliente, una porción 100 media y una porción 102 de conexión terminal. El calibre 94 interno es, de preferencia, escalonado, como con calibres 40, 60 axiales, de manera que recibe de forma segura los componentes del ensamble 20 de cable central. La porción 98 saliente se extiende hacia fuera y más allá del aislador 14 externo e incluye una porción 96 expuesta reducida la cual se extiende más allá del extremo del electrodo 80 de encendido tubular. Las dimensiones específicas pertenecientes a la longitud, el ancho, y el ahusado de la porción saliente dependerán ampliamente de la aplicación específica para la cual se esté usando la bujía. La porción 100 media está unida en un extremo por la porción 98 saliente en un soporte 90 exterior que engrana el ensamble 16 de electrodo cilindrico en el soporte 72. Esto evita que el aislador 18 interno se mueva hacia abajo en relación con los otros componentes de la bujía. La porción 100 media está unida en su otro extremo por un segundo soporte 92 que se forma en una sección de diámetro ampliado de la porción 102 terminal del aislador. Esto también evita el movimiento hacia abajo del aislador 18. La sección superior de la porción 102 terminal tiene un espesor de pared reducido para proporcionar un espacio entre ésta y el aislador 14 externo. Este espacio se usa para acomodar el sello 84 de vidrio y para permitir la conexión eléctrica al ensamble 16 de electrodo cilindrico por un conector principal de ignición. El movimiento hacia arriba de este aislador es evitado por el sello 84 de vidrio de manera que el aislador está cerrado mecánicamente en el lugar entre el sello de vidrio y el ensamble 16 de electrodo cilindrico en los soportes 70, 72 interiores. La porción 102 superior se extiende hacia el extremo terminal de la bujía más allá del sello 84 de vidrio por una distancia suficiente para evitar la descarga de superficie entre el sello de vidrio y el ensamble 20 de cable central. En la modalidad mostrada, esta porción 102 superior está rebajada desde el extremo terminal del aislador 14 externo. La porción 100 media generalmente está rodeada por revestimiento 82 conductivo y, de preferencia, es uniforme en diámetro a lo largo de su longitud. De acuerdo con una modalidad preferida, la sección superior de la saliente 98 del aislador que está rodeado por el electrodo 80 tubular tiene un diámetro uniforme a lo largo de su longitud, y la porción 96 expuesta reducida de la saliente 98 del aislador se ahusa hacia el extremo de encendido. Asimismo, la porción 100 media tiene un espesor de pared que es mayor que el de ambos, la porción 98 saliente y la parte superior de la porción 102 terminal. El ensamble 20 de cable central alimenta la segunda distancia G2 entre electrodos con un segundo impulso de ignición de alto voltaje que puede ser independiente de, y eléctricamente aislado, del primer impulso de ignición de alto voltaje que es portado por el ensamble 16 de electrodo cilindrico. El ensamble 20 de cable central se diseña más como un ensamble de cable central tradicional, y generalmente incluye un electrodo 110 terminal conectado a un electrodo 114 de encendido, con un sello 112 de vidrio opcional generalmente rodeando el electrodo terminal. Todos los componentes del ensamble de cable central se centran a lo largo del eje A y son coaxiales con los aisladores interno y externo, el ensamble de electrodo cilindrico, y la armadura. El electrodo 110 terminal, de preferencia, es una barra alargada formada a partir de material de alta temperatura, tal como aleación basada en níquel como Inconel™, y se asienta encima de una porción expandida de la parte superior del electrodo 114 de encendido. El sello 112 de vidrio puede ser un sello de encendido interno (conductivo o no) que rodea coaxialmente el electrodo 110 terminal de manera que se ubica entre la superficie interna del calibre 94 axial y la superficie externa el electrodo terminal. El electrodo 114 de encendido puede construirse a partir de Inconel™ o cualquier otro metal o aleación de metal adecuado, y puede ser un electrodo revestido que tenga un núcleo formado a partir de cobre u otro material que exhiba una alta conductividad térmica. El electrodo de encendido, de preferencia, es un componente cilindrico, largo que tiene una cabeza alargada en un extremo axial superior y una punta de encendido en un extremo axial inferior. La cabeza alargada se diseña para descansar encima de un soporte o resalto interior del calibre 94 del aislador interno, y ayuda a cerrar mecánicamente el electrodo en su lugar. La punta de encendido incluye una superficie de encendido que, si es necesario o deseado para una aplicación particular, puede fijarse con una punta, remache, u otro componente de metal precioso que aumente la durabilidad del electrodo. Como se notó anteriormente, puede usarse cualquier número de materiales de metal precioso diferentes, incluyendo iridio, platino, o aleaciones de los mismos. Similarmente, los electrodos de conexión a tierra también pueden ser proporcionados con una superficie de formación de arco de metal precioso.
El primer electrodo 22 de conexión a tierra se extiende hacia abajo desde un extremo axial de la armadura 12 y luego se curva hacia adentro, de manera que la distancia Gi entre electrodos se forma en realidad entre una superficie de extremo del electrodo 22 de conexión a tierra y una porción circunferencial de la superficie externa del extremo axial del electrodo 80 de encendido tubular. De este modo, el electrodo 22 de conexión a tierra se separa radialmente desde el electrodo de encendido tubular de manera que la primera distancia Gi entre electrodos se forma como una distancia radial, significando que la chispa se mueve principalmente en una dirección radial en relación con el eje A cuando brinca entre las superficies de formación de arco. De preferencia, el electrodo 22 de conexión a tierra se extiende en una distancia axial de entre Omm y 4mm. Un segundo electrodo 24 de conexión a tierra también se extiende hacia abajo desde un extremo axial de la armadura 12, de preferencia, para una longitud axial de entre 6mm y lOmm. El electrodo 24 de conexión a tierra también se extiende desde el mismo extremo axial de la armadura 12 y se curva para definir la segunda distancia G2 entre electrodos como estando entre una superficie lateral del electrodo 24 de conexión a tierra y una superficie de extremo del electrodo 114 de encendido. La segunda distancia entre electrodos es una distancia entre electrodos axial, significando que la chispa se mueve primariamente en la dirección axial mientras brinca entre las superficies de formación de arco. El electrodo 24 de conexión a tierra puede estar separado radialmente del electrodo 80 de encendido tubular por una distancia suficiente para evitar una chispa indeseada en esa área; una separación radial preferible es de, al menos, un 110% de la distancia Gi entre electrodos. La separación axial de las distancias Gi y G2 entre electrodos puede seleccionarse como se desee para una aplicación particular, pero, de preferencia, están separadas axialmente por una distancia de entre 2mm y lOmm. Cuando se usan para aplicaciones que requieren diámetros roscados de bujía estándar, tal como diámetros roscados de 12mm, 14mm, o 18mm, el espesor de cerámica de los aisladores interno y externo deben elegirse junto con el diámetro del cable central y espesor del electrodo 16 cilindrico de manera que cada cerámica tiene un espesor suficiente para evitar el agrietamiento del aislador durante su vida de servicio pretendida. Como se conoce, el agrietamiento puede ocurrir bajo la carga de la fuerza de tensión impartida sobre la cerámica como un resultado del apriete de la armadura durante la instalación dentro de un motor. Para bujías de 12mm y 14mm, el espesor de la cerámica en la región del barril 48 y roscas 46 de la armadura puede ser en el margen de 1.2mm a 2.5mm para cada uno de los dos aisladores 14 y 18. Para una bujía de 18mm, estas dimensiones pueden ser 1.2mm a 4mm para cada uno de los dos aisladores 14 y 18. Cada uno de los componentes de la bujía 10 puede fabricarse usando las técnicas y materiales conocidos. Una vez que la armadura, aisladores, y ensamble de cable central han sido formados, el ensamble de estos componentes puede llevarse a cabo mediante un proceso de etapas múltiples que comienza con el cable 20 central el cual se ensambla dentro del aislador 18 interno. Luego, el vidrio en polvo se inserta y compacta en su lugar alrededor del electrodo 110 terminal y el aislador y ensamble de cable central luego son calentados en un horno a una temperatura suficiente para derretir y fusionar el polvo de vidrio. Luego, el aislador interno y sub-ensamble de cable central se enfrían. A continuación, el revestimiento 82 conductivo se aplica a la superficie exterior de la porción 100 media del aislador 18 interno y todo el camino hacia arriba de la sección contraída de su porción 102 terminal. El electrodo 82 tubular puede formarse con un extremo ensanchado de manera que luego puede colocarse dentro del aislador 14 externo y deslizarse hacia abajo hasta que el extremo ensanchado del electrodo engrana el soporte 72. Después de eso, el aislador interno y el sub-ensamble de cable central se colocan dentro del aislador 14 externo de manera que el revestimiento 82 conductivo engrana y hace contacto eléctrico con el extremo ensanchado del aislador 80 tubular. El sello 84 de vidrio conductivo luego se forma en la misma manera general como se describió anteriormente para el sello 112 de vidrio. La etapa final es la inserción de los aisladores ensamblados y los electrodos centrales dentro de la armadura la cual puede hacerse en una manera convencional con el aislador/sub-ensamble de cable central estando insertado dentro del extremo terminal del calibre 40 de la armadura usando un sello 120 anular en ambos soportes 66, 68, y luego, ya sea, conformando en frío o caliente la deformación de la armadura para inclinar el borde 44 y deformar la muesca 52 de compresión para cerrar la armadura en su lugar sobre el aislador 14. De preferencia, los electrodos 22, 24 de conexión a tierra son soldados por láser, por resistencia, o por cualquier otro tipo de técnica apropiada, a un extremo axial inferior de la armadura 12 previo al ensamblaje final del aislador y cables centrales dentro de la armadura. Los dos electrodos de conexión a tierra pueden desplazarse angularmente uno del otro por 180° como se muestra, o pueden estar en otras posiciones relativas, como se desee. Deberá notarse que la secuencia particular descrita anteriormente es sólo una de varias para ensamblar la bujía 10 de la presente invención. Por ejemplo, los electrodos 22, 24 de conexión a tierra pueden fijarse en la armadura en cualquier momento durante el ensamblaje de la bujía, y los dos sellos 84, 112 de vidrio pueden ser encendidos internamente en su lugar al mismo tiempo. Otros cambios en estas etapas de ensamblaje se volverán aparentes para aquellos con experiencia ordinaria en la técnica. En operación, un sistema de ignición de vehículo proporciona primero y segundo impulsos de ignición de alto voltaje para la bujía 10 mediante uno o más cables principales de ignición, en donde el primer y segundo impulsos de alto voltaje pueden ser independientes entre sí. El o los cables principales de ignición se acoplan a la bujía por un capuchón u otro acople que se desliza por encima de la parte superior del extremo axial superior del aislador 102 interno, es decir, la porción 102 de conexión terminal. El capuchón o acople tiene un contacto externo (no mostrado) que se acopla eléctricamente al sello 84 de vidrio, y un contacto interno (no mostrado) que se acopla al electrodo 110 terminal. El primer impulso de ignición se envía desde el sistema de ignición a la distancia Gi entre electrodos mediante el ensamble 16 de electrodo cilindrico, mientras el segundo impulso de ignición se envía desde el sistema de ignición a la distancia G2 entre electrodos mediante el ensamble 20 de cable central. En ambos casos, los impulsos de ignición forman un arco a través de las distancias entre electrodos respectivas para iniciar y/o sostener el proceso de combustión. Varios usos para estas dos distancias entre electrodos independientes serán conocidos para aquellos expertos en la técnica. Por ejemplo, la primera distancia Gi entre electrodos podría proporcionarse con una chispa de voltaje más alto para iniciar la combustión, seguida por una duración mayor, la chispa de menor voltaje a través de la segunda G2 entre electrodos para ayudar a sostener la combustión. En este sentido, las separaciones diferentes de la distancia podrían proporcionarse para las dos distancias entre electrodos. Asimismo, la sincronización y secuencia de chispas a través de las dos distancias pueden seleccionarse o variarse de acuerdo con las necesidades de una aplicación particular. Por lo tanto, será aparente que ha sido proporcionado de acuerdo con la presente invención un ensamble de bujía que tiene un ensamble de electrodo cilindrico y un ensamble de cable central que ayuda a formar dos distancias entre electrodos independientes, las cuales logran los propósitos y ventajas especificados en la presente. Por supuesto, se entenderá que la descripción precedente es de una modalidad ejemplar preferida de la invención y que la invención no se limita a la modalidad específica mostrada. Por ejemplo, el ensamble de bujía podría incluir más de dos distancias entre electrodos, en cuyo caso electrodos positivos y/o de conexión a tierra podrían posiblemente necesitarse. Se pretende que existan varios cambios y modificaciones dentro del alcance de la presente invención.

Claims (27)

  1. REIVINDICACIONES 1. Una bujía para usar en un motor, caracterizada porque comprende: una armadura que tiene un calibre axial; un aislador externo que tiene un calibre axial y está, al menos, parcialmente ubicado dentro del calibre axial de la armadura; un aislador interno que tiene un calibre axial y está, al menos, parcialmente ubicado dentro del calibre axial del aislador externo; un ensamble de electrodo cilindrico ubicado, al menos, parcialmente entre los aisladores externo e interno y forma parte de una primera distancia entre electrodos; y un ensamble de cable central ubicado, al menos, parcialmente dentro del calibre axial del aislador interno y forma parte de una segunda distancia entre electrodos; en donde la primera y segunda distancias entre electrodos se separan axialmente entre sí.
  2. 2. La bujía de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el ensamble de electrodo cilindrico rodea al menos parcialmente el aislador interno e incluye una superficie de formación de arco orientada radialmente.
  3. 3. La bujía de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque el ensamble de electrodo cilindrico comprende un electrodo de encendido tubular, un revestimiento conductivo, y un sello de vidrio conductivo conectados eléctricamente juntos en serie.
  4. 4. La bujía de conformidad con la reivindicación 3, caracterizada porque el revestimiento conductivo se conecta en un extremo a un electrodo de encendido tubular y se conecta en el otro extremo al sello de vidrio conductivo.
  5. 5. La bujía de conformidad con la reivindicación 3, caracterizada porque el electrodo de encendido tubular tiene una longitud axial entre 5mm y lOmm y un diámetro externo entre 4mm y 8mm.
  6. 6. La bujía de conformidad con la reivindicación 3, caracterizada porque el aislador interno incluye una porción saliente del aislador que tiene una primera porción que tiene un diámetro uniforme a lo largo de su longitud y una segunda porción que se ahusa hacia un extremo de encendido de la bujía, y en donde el electrodo de encendido tubular generalmente rodea la primera sección de la porción saliente.
  7. 7. La bujía de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque la primera distancia entre electrodos se forma entre la superficie de formación de arco orientada radialmente y una superficie de extremo de un electrodo de conexión a tierra, en donde la primera distancia entre electrodos es una distancia entre electrodos radial.
  8. 8. La bujía de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el ensamble de cable central incluye una superficie de formación de arco orientada axialmente.
  9. 9. La bujía de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada porque el ensamble de cable central comprende un electrodo de encendido alargado y un electrodo terminal.
  10. 10. La bujía de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada porque la segunda distancia entre electrodos se forma entre la superficie de formación de arco orientada axialmente y una superficie lateral de un electrodo de conexión a tierra, en donde la segunda distancia entre electrodos es una distancia entre electrodos axial.
  11. 11. La bujía de conformidad con la reivindicación I, caracterizada porque la bujía además incluye un primer electrodo de conexión a tierra que se extiende desde un extremo axial de la armadura para formar la primera distancia entre electrodos, y un segundo electrodo de conexión a tierra que se extiende desde el extremo axial de la armadura para formar la segunda distancia entre electrodos.
  12. 12. La bujía de conformidad con la reivindicación II, caracterizada porque el primer electrodo de conexión a tierra se extiende en una distancia axial de entre Omm y 4mm y el segundo electrodo de conexión a tierra se extiende en una distancia axial de entre 6mm y lOmm.
  13. 13. La bujía de conformidad con la reivindicación 12, caracterizada porque el segundo electrodo de conexión a tierra se separa radialmente del ensamble de electrodo cilindrico por una distancia radial que es, al menos, un 110% de la primera distancia entre electrodos.
  14. 14. La bujía de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la separación axialmente entre la primera y segunda distancia entre electrodos es entre 2mm y lOmm.
  15. 15. La bujía de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el ensamble de electrodo cilindrico se aisla eléctricamente del ensamble de cable central.
  16. 16. Una bujía para usar en un motor, caracterizada porque comprende: una armadura que tiene un calibre central; un primer aislador al menos parcialmente ubicado dentro de la armadura; un segundo aislador al menos parcialmente ubicado dentro del primer aislador; un primer electrodo de encendido al menos parcialmente ubicado entre los aisladores, el primer electrodo de encendido incluye una superficie de formación de arco de una primera distancia entre electrodos; un segundo electrodo de encendido que se extiende a través del segundo aislador, el segundo electrodo de encendido incluye una superficie de formación de arco de una segunda distancia entre electrodos; en donde el primer aislador, segundo aislador, primer electrodo de encendido, y segundo electrodo de encendido todos se alinean coaxialmente dentro del calibre-central de la armadura.
  17. 17. La bujía de conformidad con la reivindicación 16, caracterizada además porque comprende un primer y segundo electrodos de conexión a tierra cada uno se extiende desde un extremo axial de la armadura, el primer electrodo de conexión a tierra tiene una superficie de extremo que forma la primera distancia entre electrodos con la superficie de formación de arco del primer electrodo de encendido, y el segundo electrodo de conexión a tierra tiene una superficie lateral que forma la segunda distancia entre electrodos con la superficie de formación de arco del segundo electrodo de encendido .
  18. 18. La bujía de conformidad con la reivindicación 16, caracterizada porque el primer electrodo de encendido comprende un electrodo tubular y la superficie de formación de arco del primer electrodo de encendido es una porción circunferencial externa del electrodo tubular.
  19. 19. La bujía de conformidad con la reivindicación 16, caracterizada porque la primera distancia entre electrodos es una distancia entre electrodos radial y la segunda distancia entre electrodos es una distancia entre electrodos axial.
  20. 20. Una bujía para usar en un motor, caracterizada porque comprende: una armadura que tiene un calibre central; un primer aislador al menos parcialmente ubicado dentro de la armadura; un segundo aislador al menos parcialmente ubicado dentro del primer aislador; un primer electrodo de encendido al menos parcialmente ubicado entre los aisladores, el primer electrodo de encendido incluye una superficie de formación de arco de una primera distancia entre electrodos; un segundo electrodo de encendido que se extiende a través del segundo aislador, el segundo electrodo de encendido incluye una superficie de formación de arco de una segunda distancia entre electrodos; un primer electrodo de conexión a tierra que se extiende desde la armadura, el primer electrodo de conexión a tierra y el primer electrodo de encendido se separan entre sí de manera que estos definen una distancia entre electrodos radial; y un segundo electrodo de conexión a tierra que se extiende desde la armadura, el segundo electrodo de conexión a tierra y el segundo electrodo de encendido se separan entre sí de manera que estos definen una distancia entre electrodos axial .
  21. 21. La bujía de conformidad con la reivindicación 20, caracterizada porque el segundo aislador se extiende axialmente fuera y más allá del primer aislador y en donde el primer electrodo de encendido se extiende axialmente fuera y más allá del primer aislador a lo lago de una superficie externa del segundo aislador.
  22. 22. La bujía de conformidad con la reivindicación 21, caracterizada porque el primer electrodo de encendido comprende un electrodo tubular.
  23. 23. La bujía de conformidad con la reivindicación 20, caracterizada porque el primer electrodo de conexión a tierra tiene una superficie de extremo que forma una primera distancia entre electrodos con una superficie de formación de arco del primer electrodo de encendido, y el segundo electrodo de conexión a tierra tiene una superficie lateral que forma la segunda distancia entre electrodos con una superficie de formación de arco del segundo electrodo de encendido .
  24. 24. La bujía de conformidad con la reivindicación 20, caracterizada porque el primer aislador, segundo aislador, primer electrodo de encendido, y segundo electrodo de encendido todos se alinean coaxialmente dentro del calibre central de la armadura.
  25. 25. Una bujía para usar en un motor, caracterizada porque comprende: una armadura que tiene un calibre central que se extiende a lo largo del eje central; un aislador externo que tiene un calibre central y está, al menos, parcialmente ubicado dentro de la armadura, el aislador externo se extiende desde un extremo terminal de la bujía a un extremo de encendido de la bujía; un aislador interno que tiene un calibre central y está, al menos, parcialmente ubicado dentro del calibre central del aislador externo, el aislador interno se proyecta fuera y más allá del aislador externo del extremo de encendido; un ensamble de electrodo cilindrico está, al menos, parcialmente ubicado entre los aisladores y se proyecta fuera y más allá del aislador externo a lo largo de una superficie exterior del aislador interno en el extremo de encendido, el ensamble de electrodo cilindrico tiene en el extremo de encendido una sección anular expuesta que incluye una superficie de formación de arco de la primera distancia entre electrodos; un ensamble de cable central que se extiende a través del calibre central del aislador interno e incluye una superficie de formación de arco de una segunda distancia entre electrodos, en donde la armadura, aisladores, ensamble de electrodo cilindrico, y ensamble de cable central todos se alinean coaxialmente a lo largo del eje central; un primer electrodo de conexión a tierra que se extiende desde la armadura en el extremo de encendido de la bujía, el primer electrodo de conexión a tierra tiene una superficie de formación de arco dispuesta radialmente hacia fuera de la superficie de formación de arco del ensamble de electrodo cilindrico, en donde la primera distancia entre electrodos es una distancia entre electrodos radial; un segundo electrodo de conexión a tierra que se extiende desde la armadura en el extremo de encendido de la bujía, el segundo electrodo de conexión a tierra tiene una superficie de formación de arco separada axialmente de la superficie de formación de arco del ensamble de electrodo cilindrico, en donde la segunda distancia entre electrodos es una distancia entre electrodos axial; en donde el ensamble de electrodo cilindrico y el ensamble de cable central están rebajados desde ambos de los aisladores interno y externo en el extremo terminal de la bujía.
  26. 26. La bujía de conformidad con la reivindicación 25, caracterizada porque el aislador interno está rebajado dentro del calibre central del aislador externo del extremo terminal .
  27. 27. La bujía de conformidad con la reivindicación 25, caracterizada porque el aislador interno incluye una sección ahusada expuesta que se extiende axialmente entre la primera y segunda distancias entre electrodos.
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