MXPA06005070A - Bujia de encendido que tiene una unidad de alambre central de multiples capas. - Google Patents

Bujia de encendido que tiene una unidad de alambre central de multiples capas.

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MXPA06005070A
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Thomas R Nohl
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Abstract

Se presenta una unidad de alambre central para bujia de encendido, la cual incluye un sello conductor supresor de perturbaciones que aisla mejor al sello del calor generado en el extremo de encendido de la bujia. La unidad de alambre central incluye un electrodo de encendido, un sello de vidrio conductor, un electrodo intermedio, el sello de vidrio supresor de perturbaciones y un electrodo terminal. Al ubicar el electrodo de encendido, el sello conductor y el electrodo intermedio entre el sello supresor de perturbaciones y la separacion entre electrodo, la unidad de alambre central puede utilizar los atributos supresores de perturbaciones del sello supresor, al tiempo que aleja al sello de las elevadas temperaturas generadas durante el proceso de combustion. Tambien se presenta un metodo para fabricar dicha unidad, en este metodo los dos sellos de vidrio se forman mediante operaciones secuenciales de cocimiento.

Description

BUJÍA DE ENCENDIDO QUE TIENE UNA UNIDAD DE ALAMBRE CENTRAL DE MÚLTIPLES CAPAS CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona, en general, con dispositivos de ignición tales como bujías de encendido y de manera más particular, con dispositivos de ignición que tienen unidades de alambre central que usan sellos de vidrio .
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las bujías de encendido y otros dispositivos de ignición utilizados en los motores de combustión interna están sometidos a los entornos de alta temperatura producidos en las cámaras de combustión. Este entorno de alta temperatura afecta con frecuencia, los diferentes componentes de la bujía de encendido y con el tiempo, puede provocar una reducción en el desempeño de la bujía. Una manera en la que el desempeño de la bujía de encendido se ve negativamente afectado tiene que ver con la conductancia de la unidad de alambre central, cuyos componentes sirven para suministrar un pulso eléctrico de encendido de la terminal de entrada de la bujía a la separación entre electrodos. La corrosión, el colapso de los materiales y otros fenómenos acelerados por la excesiva cantidad de calor pueden afectar negativamente a las características de conducción de estos componentes, alterando así la intensidad del pulso de encendido y finalmente, la chispa suministrada a la cámara de combustión. Este efecto puede representar una preocupación particular en las bujías de encendido que utilizan la supresión resistiva de la perturbación para reducir la IEM (interferencia electromagnética) de la bujía. En el campo de las bujías de encendido es muy conocido el uso de dispositivos de supresión resistiva de perturbaciones. A un tipo de supresor de perturbaciones se le denomina, generalmente, resistor de cápsula. Un ejemplo más anterior del uso de resistores de cápsula es el que puede verse en la patente de EE.UU. Núm. 2,846,849, otorgada a Somers y col. La bujía de encendido mostrada en esta patente incluye una unidad de alambre central que tiene (empezando por la separación entre electrodos y desplazándonos axialmente hacia arriba hasta el receptáculo del conductor de encendido) un electrodo central, un sello de vidrio conductor, un contacto metálico, un elemento resistor de cápsula, un resorte de contacto y un capuchón de contacto roscado. El sello de vidrio conductor es un sello conductor cocido en su lugar o sello de tipo FICS (fired in conductive seal) que brinda un sello hermético contra gases, al tiempo que permite que la energía de la descarga sea conducida a través del sello de vidrio. Otro tipo conocido de supresor de perturbaciones para bujías de encendido es un sello de vidrio resistivo utilizado frecuentemente en forma adicional o en vez de un sello de vidrio conductor para proporcionar tanto un sello hermético contra gases, dentro del barreno central del aislador, como una ruta resistiva a la energía de descarga de la chispa con el fin de reducir la interferencia eléctrica. Este sello de vidrio resistivo es un sello supresor cocido en su lugar o sello de tipo FISS (fired in suppressive seal) y puede ofrecer en un solo componente, los beneficios del sello de vidrio conductor y del resistor de cápsula. No obstante, al igual que con la mayoría de los componentes, las ventajas vienen acompañadas de algunas desventajas. En ciertos entornos de alta temperatura, tales como el de los motores de combustión de gas natural o los de la Fórmula uno, donde las temperaturas en la unidad de alambre central pueden sobrepasar los 370.7 °C (700°F) , un sello de vidrio supresor de perturbaciones puede, como resultado de las elevadas temperaturas de operación, presentar una resistencia eléctrica que aumenta con el tiempo e incluso puede alcanzar un punto en el cual el sello se comporta como un circuito abierto. De este modo, sería útil ofrecer una unidad de alambre central mejorada para usarla en una bujía de encendido que permita usar un sello de vidrio supresor de perturbaciones de manera que brinde al sello de vidrio cierta protección contra el entorno de alta temperatura de la cámara de combustión.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN Las desventajas mencionadas arriba de las unidades de alambre central con sello supresor de la técnica anterior son superadas por la presente invención que presenta un dispositivo de ignición y una unidad de alambre central que incluye tres electrodos (primero, segundo y tercero) , un sello conductor y un sello supresor de perturbaciones . El primer electrodo está ubicado en un extremo axial de la unidad de alambre central, cerca de la separación entre electrodos, el tercer electrodo está ubicado en un extremo axial de la unidad de alambre central, de tal modo que reciba un pulso eléctrico de encendido y el segundo electrodo está ubicado axialmente entre los electrodos primero y tercero. Adicionalmente, el sello conductor está ubicado axialmente entre los electrodos primero y segundo y el sello supresor de perturbaciones está ubicado axialmente entre los electrodos segundo y tercero. La unidad de alambre central puede ser usada en una bujía de encendido, dispositivo de encendido u otro dispositivo de ignición de este tipo que, por lo general, incluirá un aislador que mantiene a la unidad de alambre central y a un casquillo metálico ajustados al menos en una parte del aislador. De preferencia, la unidad de alambre central incluye como sus tres electrodos: un electrodo de encendido, un electrodo intermedio y un electrodo terminal. El sello conductor puede ser uno de tipo FICS, tal como un sello de vidrio conductor. El sello supresor de perturbaciones puede ser uno de tipo FISS, tal como un sello de vidrio resistivo. Al ubicar más lejos al sello conductor, hacia el extremo terminal del dispositivo de ignición, se logra aislarlo en cierta medida del calor del motor por medio del sello de vidrio conductor inferior. La presente invención presenta también un método para fabricar una unidad de alambre central para usarla en una bujía de encendido. El método incluye los pasos siguientes, aunque no necesariamente en este orden particular: insertar un electrodo de encendido en el barreno longitudinal de un aislador; introducir vidrio conductor en polvo en el barreno longitudinal, encima del electrodo de encendido; insertar un electrodo intermedio en el barreno longitudinal, de tal modo que el vidrio en polvo quede ubicado entre los electrodos de encendido e intermedio y en contacto con estos dos electrodos; cocer el vidrio conductor en polvo para formar, de esta manera, un sello conductor entre los electrodos de encendido e intermedio; introducir vidrio resistivo en polvo en el barreno longitudinal encima del electrodo intermedio; insertar un electrodo terminal en el barreno longitudinal, de tal modo que el vidrio resistivo en polvo quede ubicado entre los electrodos intermedio y terminal y en contacto con los electrodos intermedio y terminal; y cocer el vidrio resistivo en polvo para formar, de esta manera, un sello supresor de perturbaciones entre los electrodos intermedio y terminal. De preferencia, el método se lleva a cabo en pasos de cocimiento separados que se usarán para los dos vidrios en polvo, el vidrio conductor y el vidrio resistivo, con el fin de formar ambos sellos en dos pasos separados .
BREVE DESCRIPCIÓN DEL DIBUJO Las ventajas y características de la unidad de alambre central para bujía de encendido de la presente invención serán evidentes por completo con referencia a la descripción, reivindicaciones y dibujo anexos, el cual es una vista parcial en corte de una modalidad preferida de una bujía de encendido y de la unidad de alambre central de la presente invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS La bujia de encendido y la unidad de alambre central descritas a continuación e ilustradas en el dibujo anexo están diseñadas en general, para usarlas en un motor de combustión interna y están diseñadas para alejar un sello supresor de perturbaciones del calor generado en o cerca de la separación entre electrodos . Al ubicar un electrodo de encendido, un sello conductor y un electrodo intermedio entre el sello supresor de perturbaciones y la separación entre electrodos, la unidad de alambre central puede utilizar los atributos supresores de perturbaciones del sello supresor, al tiempo que aleja al sello de las elevadas temperaturas generadas durante el proceso de combustión. Aunque las modalidades particulares de los diversos componentes de la bujia de encendido, tales como las composiciones de materiales, se mencionan en la descripción siguiente, debe reconocerse que solamente se presentan con fines ilustrativos y podrían ser intercambiados con sustitutos- adecuados conocidos en la técnica. A continuación, con referencia a la figura, se muestra una bujia de encendido (10) que será utilizada en un motor de combustión interna, tal como el motor de combustión interna de un coche estándar o el de uno de gran desempeño (por ejemplo, de Fórmula uno). Un dispositivo de ignición que incorpore a la invención puede ser utilizado en otros tipos de motores de combustión interna, incluidos los motores de turbina y los de gas natural. La bujia de encendido (10) incluye en general, un casquillo (12), un aislador (14) , un electrodo de tierra (16) y una unidad de alambre central (18) . Como es del conocimiento común en la técnica, el casquillo (12) es un componente metálico cilindrico que tiene un barreno longitudinal hueco (30) que se extiende a lo largo de toda su longitud axial. De conformidad con esta modalidad, el diámetro interno del barreno longitudinal (30) no es uniforme, de modo que en los limites entre secciones que tienen diferente diámetro interno se forman los resaltos internos (32) y (34) . Los resaltos (32) y (34) son bordes circunferenciales internos diseñados para soportar las secciones de resalto conformadas complementariamente del aislador (14) . El casquillo (12) también tiene una característica auxiliar (36) para la instalación, como por ejemplo, planos hexagonales formados en su superficie externa. Esta característica permite que la bujía de encendido (10) se instale con facilidad en la culata del cilindro o en cualquiera otra parte donde se vaya a utilizar. La forma y tamaño del casquillo puede variar ampliamente de conformidad con la aplicación particular, aunque se diseña para recibir con firmeza al aislador (14), el cual será descrito a continuación. Al igual que el casquillo, el aislador (14) también es un componente generalmente cilindrico que tiene un barreno longitudinal alargado (50) que se extiende por el centro en toda su longitud axial. Como su nombre lo sugiere, el aislador (14) está hecho de materiales que por lo general no son conductores eléctricos y se pretende que aisle eléctricamente a la unidad de alambre central del casquillo conductor (12) y de otros componentes del entorno circundante. La superficie exterior del aislador está diseñada para que se encaje dentro del barreno longitudinal (30) del casquillo. El aislador (14) incluye un par de resaltos externos (52) y (54), de los cuales, al menos uno tiene las dimensiones para que se encaje y apoye en los resaltos internos (32) y (34), respectivamente, evitando asi que el aislador se mueva axialmente en dirección descendente. Los componentes selladores, tales como el componente sellador cilindrico (56) o el componente sellador (58) con forma de anillo, pueden ser utilizados para brindar el sellado adicional entre el exterior del aislador y el interior del casquillo. Al igual que el barreno (30) del casquillo, el barreno central (50) del aislador también tiene un par de resaltos interiores (60) y (62) . La función de estos resaltos es soportar los resaltos de forma complementaria de la unidad de alambre central (18) y pueden estar ubicados en varias posiciones axiales dentro del barreno central (50) . El electrodo de tierra (16) es un componente metálico con forma de "L" que está mecánica y eléctricamente conectado con el extremo axial más inferior del casquillo (12) . El electrodo de tierra puede soldarse con soldadura eléctrica, con soldadura autógena o unirse al casquillo usando otro método conocido en la técnica. El electrodo de tierra (16) está ubicado cerca del extremo axial más inferior de la unidad de alambre central, de tal modo que se forma una separación entre electrodos . Debe observarse que el electrodo de tierra puede tener diferente forma y puede incluir insertos de metales preciosos con el fin de reducir la corrosión y el desgaste, por nombrar sólo algunas modificaciones a las modalidades mostradas. Al respecto, la fabricación y armado del casquillo metálico (12) , el aislador (14) y el electrodo de tierra (16) pueden realizarse (aunque no necesariamente) en forma convencional . La unidad de alambre central (18) es un conjunto o unidad de componentes conductores que transmiten un pulso eléctrico de encendido desde un extremo terminal (70) hacia un extremo de encendido (72), en cuyo punto, el pulso forma un arco que cruza la separación entre electrodos para arrancar el proceso de la combustión. La unidad de alambre central (18) incluye (comenzando por el extremo de encendido (72) y extendiéndonos hacia arriba, hacia el extremo terminal (70)) un electrodo de encendido (74), un sello conductor (76) , un electrodo intermedio (78) , un sello supresor de perturbaciones (80) y un electrodo terminal (82) . El electrodo de encendido (74) es un electrodo metálico que se proyecta desde el extremo axial inferior del aislador (14) , de modo que forma una separación entre electrodos con el electrodo de tierra (16), como es del conocimiento general en la técnica. La composición del electrodo de encendido depende, principalmente, de la aplicación particular en la que se va a utilizar. Por ejemplo, en aplicaciones donde se desea transferir calor por medio de la unidad de alambre central y en alejamiento de la separación entre electrodos, podría utilizarse un electrodo de níquel con núcleo de cobre, como es bien conocido en la técnica. En aquellas aplicaciones que necesitan un electrodo de encendido de poco diámetro, no podrá alojarse el núcleo de cobre, de este modo, podría usarse un electrodo sólido de níquel. En la modalidad preferida, el electrodo de encendido incluye una punta de encendido (84), una porción de caña (86) y una sección de cabeza agrandada (88) . La punta de encendido (84) es la sección más inferior del electrodo de encendido y puede incluir un inserto de metal precioso, tal como platino (Pt) , iridio (Ir) , paladio (Pd) o aleaciones de cualquiera de éstos, para protegerlo aún más contra la corrosión y las picaduras. Es desde esta punta de encendido que el pulso de encendido de alto voltaje forma un arco que cruza la separación entre electrodos hasta el cercano electrodo de tierra (16) . Al desplazarnos axialmente hacia arriba desde la punta de encendido (84) está la porción de caña (86), que es una sección alargada que conecta la punta de encendido (84) con la sección de cabeza agrandada (88). La sección de cabeza agrandada tiene un diámetro mayor que el de la porción de caña adyacente, de este modo, hay un resalto exterior (90) que descansa en el resalto interno (60) del aislador. La superficie más superior de la sección de cabeza agrandada está diseñada para hacer contacto con el sello conductor (76) y puede diseñarse de conformidad con cualquiera de varias conformaciones diferentes, entre las que se incluyen las conformaciones plana, cóncava, convexa o tienen ranuras o una saliente central para promover un buen contacto y la unión con el sello conductor (76) . El sello conductor (76) es un sello conductor de la electricidad diseñado para acoplar el electrodo de encendido (74) en un extremo axial inferior (64) con el electrodo intermedio (78) en un extremo axial superior (66). De preferencia, el sello conductor se forma a partir de una frita de vidrio metálico en polvo, tal como polvo de cobre/vidrio, que se fusiona cuando el polvo se funde a una temperatura elevada. El polvo metálico se introduce primero en el barreno central (50) , después se apisona hasta un grado de compresión deseado y finalmente, se cuece como se explicará más adelante con mayor detalle. En la técnica, este tipo de sello conductor es del conocimiento general y algunas veces se le denomina sello conductor cocido en su lugar o FICS. La longitud axial de este sello varia, dependiendo del diseño particular de la bujía de encendido, no obstante, debe señalarse que pueden surgir ciertas dificultades al comprimir el sello conductor cuando la longitud axial excede de cierta cantidad. Una vez que el sello conductor está en su lugar, el electrodo intermedio (78) se inserta en el barreno central (50), de tal forma que haga contacto con el extremo axial superior (66) del sello conductor. El electrodo intermedio (78) es un electrodo metálico que tiene forma semejante al electrodo de encendido (74) e incluye un extremo axial inferior (20) , una porción de caña (22) y una sección de cabeza agrandada (24) . Al igual que el electrodo de encendido, el electrodo intermedio puede estar constituido por diversos materiales, dependiendo de la aplicación particular en la que será utilizado. El extremo axial inferior (20) puede ser plano o tener otro contorno superficial y puede usarse para comprimir el material vitreo del sello conductor (76) durante el proceso de fabricación. También, en el extremo axial inferior (20), la caña (22) puede tener una porción (28) de menor diámetro, tal como se muestra, para permitir que una cierta cantidad del vidrio del sello conductor (76) fluya hacia arriba y alrededor del electrodo durante el cocimiento del sello conductor. La porción de caña (22) es una sección generalmente alargada que se extiende desde el extremo axial inferior (20) hacia la sección de cabeza agrandada (24) . De nuevo, la sección de cabeza agrandada tiene un diámetro mayor que el de la porción de caña adyacente, de este modo, se forma un resalto exterior (26) que descansa en el resalto interno (62) del aislador. La superficie más superior de la sección de cabeza agrandada está diseñada para hacer contacto con el sello supresor de las perturbaciones (80) y puede formarse de una manera semejante a la porción más superior del electrodo de encendido (74) con cualquiera de varias configuraciones superficiales de diferente forma. El sello supresor de perturbaciones (80) es un sello supresor de perturbaciones conductor de electricidad, diseñado para acoplar el electrodo intermedio (78) en un extremo axial inferior (68) con el electrodo terminal (82) en un extremo axial superior (92) . De preferencia, el sello supresor de perturbaciones está constituido por tres secciones de polvo que tienen características resistivas conocidas que se diseñaron para reducir al mínimo la cantidad de perturbación emitida por la bujía de encendido, como es bien conocido en la técnica. La primera sección de polvo (94) está constituida por un polvo de vidrio conductor, tal como el que se usa en el sello conductor (76), ya mencionado. La segunda sección de polvo (96) contiene un material resistivo en polvo, de preferencia, una frita de vidrio a base de carbono, que tiene características resistivas conocidas . La tercera sección de polvo (98) puede formarse a partir del mismo vidrio conductor en polvo o de uno diferente al utilizado en la primera sección de polvo. El vidrio en polvo utilizado para formar el sello supresor (80) se introduce primero en el barreno central (50) en la parte superior del electrodo intermedio, después se apisona aplicando una cantidad de fuerza predeterminada y, finalmente, se cuece para fundir y fusionar el polvo y asegurar con firmeza al sello en su lugar. A este tipo de sello supresor de perturbaciones se le denomina algunas veces sello supresor cocido en su lugar o sello de tipo FISS. Además, la longitud axial de este sello puede variar, dependiendo del diseño particular de la bujía de encendido utilizada y de la supresión de perturbaciones deseada. Vale la pena señalar que el FISS particular de tres secciones aqui mostrado no es sino un ejemplo de un sello supresor de perturbaciones adecuado que puede utilizarse. Se pueden usar otros sellos supresores de perturbaciones que tienen más secciones, menos secciones o secciones diferentes, puesto que el propósito principal de este componente es lograr la supresión de perturbaciones. Al respecto, en vez de la supresión de tipo resistivo se podría utilizar la de tipo inductivo y otros tipos de materiales supresores. El electrodo terminal (82) es un componente metálico alargado que tiene un poste terminal para la recepción de un conductor de encendido, de tal modo que pueda conducir un pulso de encendido de alto voltaje hacia el sello supresor de perturbaciones adyacente. Al igual que con otros electrodos, el electrodo terminal puede estar constituido por una variedad de materiales, dependiendo de su aplicación particular. No obstante, con frecuencia se prefiere una aleación de acero 10/18. El electrodo terminal particular aquí mostrado contiene un extremo axial inferior (40), una porción de caña alargada (42) y un poste terminal (44). El extremo axial inferior (40) tiene un diámetro levemente más pequeño que el de la porción de caña (42) adyacente, de manera que entre la superficie externa del electrodo terminal y la superficie interna del barreno central (50) se forma una separación pequeña. Las características superficiales (46), tales como nervaduras, cuerdas, depresiones, etc., se han formado en la superficie externa del electrodo terminal en el área de esta separación. El electrodo intermedio (78) también puede tener características superficiales de este tipo. Durante el proceso de cocción, el electrodo terminal (82) es presionado contra el sello supresor fundido, de manera que una cierta cantidad del sello fundido se empuja en sentido ascendente hacia esta separación entre el electrodo terminal y el aislador. El material del sello supresor se une con el electrodo terminal y las características superficiales (46) brindan una superficie de unión mejorada. Para el electrodo intermedio dentro del sello supresor (80) puede utilizarse este mismo enfoque, así como por uno o por los dos electrodos, el intermedio y el de encendido, dentro del sello conductor (76) . Más arriba de la porción de caña (42), el poste terminal (44) tiene un diámetro mayor y una conformación para que recibir el manguito eléctrico del conductor de encendido (no mostrado) . La transición entre la porción de caña y el poste terminal forma un resalto (48), el cual se apoya en el extremo axial más superior del aislador, de tal modo que se evita que el electrodo terminal se desplace aún más hacia el barreno central. Al poste terminal se le puede dar la forma según alguno de los diversos diseños, dependiendo de la aplicación y del conductor de encendido particular. El método de fabricación de la presente invención se dirige principalmente, al proceso de armar o ensamblar la unidad de alambre central (18), de este modo, la descripción siguiente estará enfocada de manera principal en esa porción de toda la unidad de bujía de encendido. De conformidad con una modalidad preferida, el método para ensamblar la bujía de encendido (10) incluye, por lo general, los pasos siguientes: el aislador (14) se forma junto con su barreno central (50) ; la unidad de alambre central (18) se fabrica comenzando por el extremo de encendido junto con el electrodo (74), el sello conductor (76) y el electrodo intermedio (78) y terminando en el extremo terminal con el sello supresor (80) y el electrodo terminal (82) ; le sigue la instalación del aislador (14) y su unidad de alambre central (18) dentro del casquillo metálico (12) , el cual se ha formado previamente junto con su electrodo de tierra (16) . El aislador (14), junto con su barreno central (50) escalonado puede fabricarse utilizando técnicas convencionales que son bien conocidas por los que tienen experiencia en la técnica. De manera semejante, cada uno de los tres electrodos (74), (78) y (82) se fabrican usando técnicas convencionales antes del armado. Para formar la unidad de alambre central (18), el electrodo de encendido (74) se inserta primero en el barreno central (50) desde su extremo axial superior, de modo que la sección de cabeza agrandada (88) hace contacto y se apoya en el resalto aislador interno (60) . Este arreglo fija la punta de encendido (84) en una ubicación axial predeterminada con respecto al cuerpo del aislador. Una vez que el electrodo de encendido está en su lugar, por el barreno central se añade el vidrio en polvo para el sello conductor (76) . El vidrio en polvo puede agregarse en una sola carga o en varias cargas sucesivas. Si se añaden todas de una sola vez, se podría usar una varilla larga para apisonar una o más veces el material del sello conductor. Si se añaden en cargas sucesivas, el sello conductor podría apisonarse entre cada carga de polvo. De cualquier forma, el sello conductor se apisona, preferentemente, ejerciendo una cantidad predeterminada de fuerza, de manera que en el polvo se alcance el grado de compresión deseado. En algunas aplicaciones, puede preferirse omitir el proceso de apisonado. En cuanto esto se ha completado, el electrodo intermedio (78) se inserta dentro del barreno central (50), de modo que haga contacto con la porción más superior del vidrio en polvo. Debido a que aún falta que el sello conductor se cueza y funda, todavía ocupa más volumen del que ocupa después del proceso de cocido. Así, en este punto, la sección de cabeza agrandada (24) del electrodo intermedio, por lo general, no está en contacto con el resalto interno (62) . Una vez que el electrodo intermedio está en su lugar, se le aplica a una cierta cantidad de presión en dirección axial descendente y toda la unidad se somete al proceso de cocido (calentado) . Conforme el sello conductor se va cociendo, de preferencia a una temperatura entre 814.7 °C - 925.7°C (1500°F-1700°F) , el sello empieza a fundirse y a asentarse dentro del barreno. Esto permite que el electrodo intermedio, el cual está bajo una cierta cantidad de fuerza descendente, comprima el polvo fundido hasta que la sección de cabeza agrandada (24) quede apoyada en el resalto interno (62). Conforme el sello conductor se asienta, se une y adhiere firmemente a los electrodos intermedio y de encendido. El sello supresor de perturbaciones (80) se produce casi de la misma manera que el sello conductor (76) . El vidrio resistivo en polvo utilizado para formar el sello supresor (80) se introduce primero dentro del barreno central (50) desde el extremo axial superior del aislador, enseguida se apisona con una cantidad de fuerza predeterminada y, finalmente se cuece. Nuevamente, el vidrio en polvo puede introducirse en una sola carga o en múltiples cargas, con pasos de apisonado entre ellas. Como se muestra en la modalidad ilustrada, el sello (80) puede tener formada una sección de vidrio resistivo intercalada entre dos secciones de vidrio conductor. Para esta construcción, se puede introducir una primera carga de vidrio conductor en polvo y apisonarse, seguida de una carga de vidrio resistivo en polvo, la cual se apisona entonces e introducir a continuación otra carga de vidrio conductor en polvo la cual también se apisona. Entonces, en el barreno central (50) se coloca el electrodo terminal (82) . Al igual que arriba, el volumen ocupado por el vidrio en polvo comprimido evita que el electrodo terminal se empuje totalmente hacia abajo dentro del barreno central. Con el resalto (48) dispuesto levemente por encima del extremo axial más superior del aislador, el conjunto completo del aislador y la unidad de alambre central se meten otra vez al horno para fundir el vidrio en polvo y formar el sello conductor (80) . Al electrodo terminal se le aplica una fuerza axial descendente de una magnitud predeterminada, de tal modo que conforme el vidrio en polvo empieza a fundirse, el electrodo terminal se empuja todavía más hacia abajo, hasta que el resalto (48) se asiente perfectamente en el aislador. Simultáneamente, el sello supresor (80) fundido que se comprime por el movimiento adicional hacia abajo del electrodo terminal se empuja hacia arriba al interior de la separación ubicada entre el electrodo terminal y el barreno (50) , de tal modo que el sello se une con las características superficiales (46) . Para los sellos (76) y (80) se puede usar cualquiera de una variedad de vidrios en polvo conocidos y las características resistivas u otras características supresoras de perturbaciones de los sellos pueden seleccionarse según se desee o se necesite para una aplicación particular, utilizando mezclas y porcentajes de aditivos para dichos polvos. En cuanto la unidad de alambre central (18) se ha terminado, el aislador está entonces listo para acoplarse con el caequillo metálico (12) . En el casquillo se ha provisto primero el electrodo de tierra (16) , el cual ya se ha unido al extremo axial inferior por medio de soldadura eléctrica, autógena o mediante cualquier otra forma de unión adecuada. En forma alternativa, el electrodo de tierra podría unirse en una etapa posterior del ensamblado de la bujía. El aislador (14). se coloca dentro del barreno longitudinal (30) del casquillo desde el extremo axial superior, de modo que los resaltos externos (52) y (54) del aislador hacen contacto y se apoyan en los resaltos internos (32) y (34) del casquillo, respectivamente. Vale la pena mencionar que los diversos tipos de componentes selladores, tales como el sello anular (58), podrían ubicarse entre los resaltos del casquillo y los del aislador para aumentar la unión de sello entre los dos componentes. En cuanto el aislador está en su lugar, el componente sellador (56) se agrega en el espacio que hay entre la superficie externa del aislador y la superficie interna del barreno longitudinal (30) . A continuación, el borde circunferencial más superior del casquillo se dobla o de alguna manera, se deforma mecánicamente en dirección radial hacia dentro, de modo que haga contacto con el aislador, uniendo asi fuertemente al casquillo con el aislador y reteniendo en su lugar al componente sellador (56) . De este modo, será evidente que de conformidad con la presente invención, se ha presentado una unidad de alambre central para bujia de encendido, asi como el método para fabricarla, el cual logra los objetivos y ventajas aquí especificadas. Evidentemente, se entenderá que la anterior descripción corresponde a la de una modalidad ilustrativa preferida de la invención y que ésta no está limitada a la modalidad especifica mostrada. Por ejemplo, los conceptos aquí descritos del dispositivo de ignición y de la unidad de alambre central podrían emplearse en aplicaciones automotrices y aeronáuticas, tanto como en otras aplicaciones de motores de combustión interna no mencionadas en la presente. En consecuencia, todas las modificaciones que sean necesarias para estas aplicaciones deberán ser evidentes para los que tienen experiencia en la técnica. La modificación involucrarla el electrodo terminal. En la mayoría de las aplicaciones aeronáuticas del dispositivo de encendido, el poste terminal (44) podría ser sustituido por un electrodo terminal o por un contacto, que quede dentro del barreno central (50) . En este diseño, el conductor de encendido, que funciona como el componente macho, también se insertaría en el barreno central, de tal modo que esté mecánica y eléctricamente acoplado con el electrodo terminal, que funciona como el componente hembra. Podría usarse esta configuración en vez del diseño mostrado en la figura, en la cual, el conductor de encendido incluye un manguito que se encaja en la parte superior del poste terminal, manteniéndose así fuera del barreno central. Del mismo modo, los pasos particulares y el orden mencionado podrían variar con respecto al proceso de armado arriba descrito. Por ejemplo, no es necesario que el polvo de vidrio utilizado para formar el sello conductor (76) se cueza antes que el sello supresor (80) , en su lugar, los vidrios en polvo pueden añadirse y comprimirse con el fin de usar un solo paso de cocimiento para fundir y formar ambos sellos. En forma alternativa, los electrodos intermedio y terminal podrían calentarse y ponerse, respectivamente, en contacto con los sellos conductor y supresor de perturbaciones para cocer los sellos. Además de los cambios y modificaciones previamente mencionadas, habrá otras que serán evidentes para quienes tienen experiencia en la técnica y se pretende que todos estos cambios y modificaciones estén dentro del alcance de la presente invención .

Claims (20)

  1. REIVINDICACIONES 1. Una unidad de alambre central para usarla en una bujía de encendido, que incluye: un primer electrodo que ayudará a formar la separación entre electrodos; un segundo electrodo; un tercer electrodo que recibirá un pulso eléctrico de encendido, donde los electrodos están conectados en serie y el segundo electrodo está ubicado entre los electrodos primero y tercero; un sello conductor ubicado axialmente entre los electrodos primero y segundo; y un sello supresor de perturbaciones ubicado axialmente entre los electrodos segundo y tercero.
  2. 2. La unidad de alambre central según la reivindicación 1, donde el sello conductor es un sello conductor cocido en su lugar.
  3. 3. La unidad de alambre central según la reivindicación 2, donde el sello conductor cocido en su lugar es un sello de vidrio conductor.
  4. . La unidad de alambre central según 1 reivindicación 1, donde el sello supresor de perturbacione es un sello supresor cocido en su lugar.
  5. 5. La unidad de alambre central según la reivindicación 4, donde el sello supresor cocido en su lugar es un sello de vidrio resistivo.
  6. 6. La unidad de alambre central según la reivindicación 1, donde el sello supresor de perturbaciones tiene un diámetro mayor que el del sello conductor.
  7. 7. La unidad de alambre central según la reivindicación 1, donde el primer electrodo incluye un extremo axial que tiene una sección de cabeza agrandada para el contacto con un resalto interno de un aislador.
  8. 8. La unidad de alambre central según la reivindicación 1, donde el segundo electrodo incluye un extremo axial que tiene una sección de cabeza agrandada para el contacto con un resalto interno de un aislador.
  9. 9. La unidad de alambre central según la reivindicación 1, donde el tercer electrodo incluye un extremo axial que tiene características superficiales que mejoran la adhesión entre el tercer electrodo y el sello supresor de perturbaciones.
  10. 10. Un dispositivo de ignición que tiene la unidad de alambre central expuesta en la reivindicación 1.
  11. 11. Un dispositivo de ignición que contiene: un aislador que tiene un barreno central; un casquillo asegurado al menos en una porción del aislador; una unidad de alambre central ubicada al menos parcialmente en el interior del barreno central del aislador, la unidad de alambre central incluye un electrodo de encendido, un electrodo intermedio y un electrodo terminal; donde el electrodo de encendido está eléctricamente conectado con el electrodo intermedio por medio de un sello conductor ubicado dentro del barreno central; y donde el electrodo intermedio está eléctricamente conectado con el electrodo terminal por medio de un sello supresor de perturbaciones ubicado dentro del barreno central.
  12. 12. La unidad de alambre central según la reivindicación 11, donde el sello conductor es un sello conductor cocido en su lugar.
  13. 13. La unidad de alambre central según la reivindicación 12, donde el sello conductor cocido en su lugar es un sello de vidrio conductor.
  14. 14. La unidad de alambre central según la reivindicación 11, donde el sello supresor de perturbaciones es un sello supresor cocido en su lugar.
  15. 15. La unidad de alambre central según la reivindicación 14, donde el sello supresor cocido en su lugar es un sello de vidrio resistivo.
  16. 16. Un dispositivo de ignición que contiene: un aislador que tiene un barreno central; un casquillo asegurado al menos en una porción del aislador; una unidad de alambre central ubicada al menos parcialmente dentro del barreno central del aislador, la unidad de alambre central incluye electrodos metálicos componentes conectados por medio de un sello de vidrio conductor y un sello de vidrio resistivo; donde los electrodos componentes incluyen un electrodo de encendido ubicado en el extremo de encendido del dispositivo de ignición; donde los sellos de vidrio están separados al menos por uno de los electrodos componentes y el sello de vidrio resistivo está ubicado más lejos del extremo de encendido que el sello de vidrio conductor.
  17. 17. Un método para fabricar una unidad de alambre central que se usará en una bujía de encendido, el método comprende los pasos de: (a) insertar un electrodo de encendido dentro del barreno longitudinal de un aislador; (b) introducir un vidrio conductor en polvo dentro del barreno longitudinal, encima del electrodo de encendido; (c) insertar un electrodo intermedio en el barreno longitudinal, de modo que el vidrio en polvo quede ubicado entre los electrodos de encendido e intermedio y en contacto con ambos electrodos; (d) fundir el vidrio conductor en polvo para formar, de esta manera, un sello conductor entre los electrodos de encendido e intermedio; (e) introducir un vidrio resistivo en polvo dentro del barreno longitudinal, encima del electrodo intermedio; (f) insertar un electrodo terminal en el barreno longitudinal, de modo que el vidrio resistivo en polvo quede ubicado entre los electrodos intermedio y terminal; y (g) fundir el vidrio resistivo en polvo para formar, de esta manera, un sello supresor de perturbaciones entre los electrodos intermedio y terminal.
  18. 18. El método según la reivindicación 17, donde el paso (d) comprende calentar el aislador y la unidad de alambre central para fusionar el vidrio conductor en polvo con el sello de vidrio conductor.
  19. 19. El método según la reivindicación 17, donde los pasos (d) y (g) se realizan como dos operaciones de calentamiento separadas .
  20. 20. El método según la reivindicación 17, donde el paso (e) comprende además introducir una primera cantidad de vidrio conductor en polvo antes que el vidrio resistivo en polvo e introducir una segunda cantidad de vidrio conductor en polvo después del vidrio resistivo en polvo y, donde el paso (g) comprende además fundir las cantidades primera y segunda del vidrio conductor en polvo junto con el vidrio resistivo en polvo.
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