PL123183B1 - Internal combustion engine ignition coil - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest cewka zaplonowa silnika spalinowego.W znanych rozwiazaniach zaplonu iskrowego, w elektronicznych zespolach wlaczajacych silnik, przeplyw pradu przez uzwojenie pierwotne cewki zaplonowej jest regulowany, zarówno w zakresie amplitudy jak i czasu. W przypadku uszkodzenia ukladu sterujacego, do którego nalezy zespól wlaczajacy silnik, uzwojenie pierwotne cewki moze byc narazone na nadmierne rozpraszanie energii elektrycznej, spowodowane przeplywem pradu o nadmiernym natezeniu lub przedluzajacym sie stanem pobudzenia cewki.Nadmierne rozpraszanie energii elektrycznej moze spowodowac nagrzewanie sie cewki do wy¬ sokiej temperatury, co wiaze sie z narastaniem zbyt wysokiego cisnienia wewnatrz cewki. W przy¬ padku cewek napelnionych olejem cieplo moze spo¬ wodowac wzrost cisnienia wewnetrznego do war¬ tosci zdolnej rozerwac cewke. Rozerwanie cewki stwarza niebezpieczenstwo dla osób znajdujacych sie w jej poblizu. W znanych rozwiazaniach obu¬ dowa cewki zaplonowej jest zaopatrzona w zawór bezpieczenstwa, w postaci korka, przystosowanego do przemieszczania sie lub zniszczenia, zamykaja¬ cego otwór w sciance obudowy cewki. Jednakze zastosowanie zaworu bezpieczenstwa jest kosztow¬ ne, poniewaz wymaga wykonania otworu w obudo¬ wie, przed montazem cewki, a ponadto wymaga dodatkowego elementu, a mianowicie korka. Po- 10 25 30 nadto korek moze ulec mechanicznemu zniszczeniu, poniewaz jest om latwo dostepny z zewnatrz obu¬ dowy. W przypadku, stwierdzenia uszkodzenia cew¬ ki, podczas jej testowania, ulega ona odrzuceniu wraz z zaworem bezpieczenstwa.Zgodnie z rozwiazaniem wedlug wynalazku scian- . ka obudowy ma co najmniej jedna strefe o oslabio¬ nej wytrzymalosci, usytuowana naprzeciw uszczelki tak, ze nadmierny wzrost cisnienia w obudowie powoduje przerwanie uszczelnienia w strefie o oslabionej wytrzymalosci.Korzystnie obudowa zawiera obwodowy kolnierz, do którego jest dociskana uszczelka przez powierz¬ chnie" czolowa kolpaka, przy czym kolnierz ma obwodowa ciamke, otaczajaca kolpak, której krawedz zachodzi na obrzeze kolpaka, dociskajac kolpak do obudowy, zas strefa o oslabionej wytrzy¬ malosci stanowi otwór wykonany w sciance kolnie¬ rza, odslaniajacy czesc uszczelki.Przedmiot wynalazku zostal uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia cewke zaplonowa w widoku z boku, fig. 2 — fragment cewki, zaznaczony na fig. 1 strzalka 22, w powiekszeniu, w przekroju, fig. 3 — fragment korzystnego przykladu wykona¬ nia cewki zaplonowej, w widoku z boku.Zgodnie z rysunkiem cewka zaplonowa zawiera wydrazona, cylindryczna obudowe 11, zamknieta na jednym koncu integralna podstawa 12, której przeciwny koniec jest równiez zamkniety przy po- 123 1833 123 183 4 macy kolpaka 13, wykonanego z zywicy syntetycz¬ nej, stanowiacej izolator elektryczny.Obudowa 11 jest wykonana z -aluminium w pro¬ cesie wytlaczania z przewijaniem lub glebokiego tloczenia. Koniec obudowy zamykany kolpakiem 13 jest zaopatrzony w obwodowy kolnierz 14 wywi¬ niety na zewnatrz w kierunku promieniowym.Kolnierz 14 jest zaopatrzony w obwodowa scianke 15, usytuowana prostopadle wzgledem kolnierza 14, na jego obrzezu, wewnatrz której jest osadzone obrzeze kolpaka 13. Kolpak 13 jest zamocowany do ,obudowy 11 przez odksztalcenie swobodnej kra¬ wedzi scianki 15, tak ze czesc J16 scianki 15 za¬ chodzi na kolpak 13 (fig. 2). Pomiedzy kolnierzem 14 i powierzchnia czolowa 18 kolpaka 13 jest osa¬ dzona pierscieniowa uszczelka 17, wykonana z kau¬ czuku syntetycznego, odpornego na dzialanie oleju, uszczelniajaca stykajace sie powierzchnie kolpaka 13 i obudowy 11. Odksztalcenie swobodnej ,krawedzi scianki 15, w celu zamocowania kolpaka 13 do obudowy 11, jest wykonane pod dostatecznym cis¬ nieniem aby zapewnic uszczelnienie kolpaka 13 wzgledem obudowy 11, za pomoca uszczelki 17.Kolpak 13 jest zaopatrzony w integralny, wydra¬ zony kanal 19, mieszczacy zaciski wysokiego na¬ piecia cewki zaplonowej. Zaciski 21 .niskiego napie¬ cia cewki sa równiez zamocowane do kolpaka 13, przy czym material kolpaka 13 zapewnia izolacje pomiedzy zaciskami. W obudowie 11 miesci sie znane uzwojenie pierwotne i uzwojenie wtórne cewki oraz rdzen cewki. Polaczenia pomiedzy rdze¬ niem, uzwojeniem pierwotnym i uzwojeniem wtórnym, oraz zaciski umieszczone ma kolpaku sa znane i nie tworza czesci niniejszego' zgloszenia.Wolne przestrzenie w obrebie obudowy 11 napelnia sie w znany sposób okreslona iloscia oleju oraz po¬ wietrza. Olej wypelniajacy puste przestrzenie w obudowie 11 ulatwia chlodzenie uzwojen jak rów¬ niez zapewnia izolacje elektryczna uzwojen.Cewka zaplonowa opisana powyzej ma konstruk¬ cje znana i wiadomym jest ze wykazuje tendencje do eksplodowania w przypadku wystapienia wew¬ natrz Obudowy nadmiernego cisnienia. Przy zasto¬ sowaniu elektronicznych ukladów sterujacych, obej¬ mujacych elektroniczne zespoly wlaczajace, przez¬ naczone dla zaplonu iskrowego silnika, uzwojenie pierwotne cewki moze byc narazone na nadmierne rozpraszanie energii elektrycznej, wywolujace pow¬ stanie nadmiernych ilosci ciepla. Nagrzewanie cewki powoduje nadmierny wzrost cisnienia w obrebie cewki. Stwierdzono, ze po osiagnieciu okreslonego cisnienia w obrebie cewki nastepuje jej rozerwanie, zas zawartosc cewki (wraz z gora¬ cym olejem rozpryskuje sie. Znane sa przypadki ze w przypadku awarii ukladu, zaplonowego cewka pozostaje w stanie pobudzonym gdy wlasciciel po¬ jazdu lub mechanik przystepuja do naprawy ukla¬ du zaplonowego. Zdarza sie wiec ze wlasciciel po¬ jazdu pracuje w poblizu cewki w momencie gdy nastepuje eksplozja.Aby zmniejszyc ryzyko nieprzewidzianego uszko¬ dzenia cewka zaplonowa przedstawiona na rysunku jest zaopatrzona w nastepujacy element zabezpie¬ czajacy. _.._..._¦_ Scianka 15 obudowy 11 jest zaopatrzona w strefe oznaczona strzalka 22, majaca otwór 23 w ksztalcie wycinka kola. Otwór 23 ma podstawe usytuowana w poblizu polaczenia kolnierza 14 i scianki 15, 5 i otwiera dostep do zewnetrznej krawedzi czesci uszczelki 17. Otwór 23 stanowi slaby punkt uszczel¬ nienia kolpaka 13 wzgledem obudowy 11. Jest to punkt, w którym nastapi uszkodzenie uszczelnienia przy nadmiernym wzroscie cisnienia w obudowie io 11. Cewke zaplonowa montuje sie tak aby otwór 23 byl zwrócony w strone silnika, lub tez w kie¬ runku przeciwnym wzgledem strefy, w której nas¬ tepuje badanie lub naprawa ukladu zaplonowego.Mozliwe jest równiez osloniecie strefy w poblizu 15 otworu 23.Oslabienie uszczelnienia pomiedzy kolpakiem 13 i obudowa 11 w strefie otworu 23 jest takie, ze nie wystapi rozerwanie cewki zaplonowej, poniewaz po osiagnieciu pewnego cisnienia nastapi wyciek gazu 20 pod cisnieniem lub oleju przez uszczaLke 17 i przez ptwór, 23, zmniejszajac cisnienie wewnatrz obu¬ dowy. Wytrysk goracego oleju i gazów nastapi w pewnym sensie w sposób kontrolowany a odpo¬ wiedni montaz cewki zaplonowej zapewni kontro- 25 lowanie kierunku tego wytrysku tak, aby nie byl on niebezpieczny dla osób przystepujacych do na¬ praw pojazdu.Rozmiar i ksztalt otworu 23 oraz jego polazenie sa dostosowane do innych parametrów cewki za¬ plonowej w celu zapewnienia sterowanego zmniej¬ szenia cisnienia w obrebie cewki. W miare potrzeby mozliwe jest wykonanie kilku otworów 23. W in¬ nych rozwiazaniach korzystnie stosuje sie otwór trójkatny (fig. 3), w miejsce otworu 23 o ksztalcie wycinka kola.Gdy obudowa jest wykonana z cienkiego ma¬ terialu, takiego jak aluminium, który ulega wy¬ gieciu pod dzialaniem cisnienia wystepujacego w wewnatrz obudowy, zmniejszenie cisnienia moze nastapic w rezultacie wygiecia kolnierza 14, w pob¬ lizu strefy otworu 23, tak, ze wytrysk oleju i go¬ racych gazów nastepuje pomiedzy uszczelka 17 i kolnierzem 14. Natomiast w rozwiazaniach gdzie l5 obudowa jest wykonana z twardego materialu, przykladowo z miekkiej stali, ksztalt otworu 23 jest tak dobrany, aby mozliwe bylo odksztalcenie uszczelki 17 pod dzialaniem wewnetrznego cisnienia w obudowie, w celu uzyskania wytrysku gazu 0 i oleju. W rozwiazaniach takich moze nastapic czesciowe wypchniecie uszczelki 17 przez otwór 23.W niektórych zastosowaniach korzystnym jest aby otwór 23 rozciagal sie czesciowo na kolnierz 14, przy czym ksztalt, rozmiary i rozmieszczenie otwo¬ ru lub otworów 23 jest uzalezniony od pozadanych rezultatów oraz parametrów cewki zaplonowej.Otwór 23 mozna wykonac jako ostatnia operacje w w procesie wytwarzania cewek zaplonowych, co pozwala na zmniejszenie kosztów wykonania otwo¬ ru 23 gdy po zmontowaniu cewki zaplonowej okaze sie, ze jest ona uszkodzona. W rozwiazaniu wedlug wynalazku zastosowano zabezpieczenie, powodu¬ jace zmniejszenie cisnienia w obudowie cewki za¬ plonowej, bez koniecznosci zastosowania dodatko- 5 wego elementu konstrukcyjnego.5 123 183 6 Zastrzezenia patentowe 1. Cewka zaplonowa silnika spalinowego, zawie¬ rajaca wydrazona obudowe, zamknieta z jednej strony podstawa, a z drugiej strony kolpakiem, wykonanym z materialu izolujacego elektrycznie, majacego co najmniej zacisk wysokonapieciowy cewki, uzwojenie pierwotne i uzwojenie wtórne osadzone w obudowie, pierscieniowa uszczelke elastyczna, zacisnieta pomiedzy powierzchniami czolowymi obudowy i kolpaka, znamienna tym, ze scianka obudowy (11) ma co najmniej jedna strefe o oslabionej wytrzymalosci, usytuowana naprzeciw 10 uszczelki (17) tak, ze nadmierny wzrost cisnienia w obudowie (11) powoduje przerwanie uszczelnienia w strefie o oslabionej wytrzymalosci. 2. Cewka wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze obudowa (11) zawiera obwodowy kolnierz (14), do którego jest dociskana uszczelka (17) przez po¬ wierzchnie czolowa (18) kolpaka (13), przy czym kolnierz (14) ma obwodowa scianke (15), otaczajaca kolpak (13), której krawedz (16) zachodzi na obrzeze kolpaka (13), dociskajac kolpak (13) do obudowy (11), zas strefa o oslabionej wytrzymalosci stanowi otwór (23), wykonany w sciance (15) kolnierza (14) odslaniajacy czesc uszczelki (17). •gMfr .15 13 ZZ PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Cewka zaplonowa silnika spalinowego, zawie¬ rajaca wydrazona obudowe, zamknieta z jednej strony podstawa, a z drugiej strony kolpakiem, wykonanym z materialu izolujacego elektrycznie, majacego co najmniej zacisk wysokonapieciowy cewki, uzwojenie pierwotne i uzwojenie wtórne osadzone w obudowie, pierscieniowa uszczelke elastyczna, zacisnieta pomiedzy powierzchniami czolowymi obudowy i kolpaka, znamienna tym, ze scianka obudowy (11) ma co najmniej jedna strefe o oslabionej wytrzymalosci, usytuowana naprzeciw 10 uszczelki (17) tak, ze nadmierny wzrost cisnienia w obudowie (11) powoduje przerwanie uszczelnienia w strefie o oslabionej wytrzymalosci.
2. 2. Cewka wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze obudowa (11) zawiera obwodowy kolnierz (14), do którego jest dociskana uszczelka (17) przez po¬ wierzchnie czolowa (18) kolpaka (13), przy czym kolnierz (14) ma obwodowa scianke (15), otaczajaca kolpak (13), której krawedz (16) zachodzi na obrzeze kolpaka (13), dociskajac kolpak (13) do obudowy (11), zas strefa o oslabionej wytrzymalosci stanowi otwór (23), wykonany w sciance (15) kolnierza (14) odslaniajacy czesc uszczelki (17). •gMfr .15 13 ZZ PL