WO2013163706A1 - Vela de igniçao para motores de combustão interna incorporando um diodo - Google Patents

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    • H01T13/40—Sparking plugs structurally combined with other devices
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    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P15/00—Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01T13/20—Sparking plugs characterised by features of the electrodes or insulation
    • H01T13/34—Sparking plugs characterised by features of the electrodes or insulation characterised by the mounting of electrodes in insulation, e.g. by embedding

Definitions

  • the present Utility Model Patent application relates to a new form of coupling and diode positioning within a spark plug for internal combustion engines.
  • the spark plug now treated differs from other conventional spark plugs in that it includes, internally in its structure, a diode that has the function of improving the transmission conditions of the energy that crosses the body of the spark plug from its connector (which is the terminal connected to the spark plug lead) to. his central electrode (which is the opposite end that is inserted inside the combustion chamber), however, continuing the research and imbued with the intention of continuous improvement of his previous patent, the inventor presents this application where the proposed differences and innovations It consists in the fact that said diode, in this utility model is fixed and connected to the terminal and the core of the central electrode by means of two conical contacts, provided with centralizing hole, and one of the conical contacts has a spring incorporated. IT'S Optionally further provided for the use of tubular spacer to allow the use of diodes of different diameters and lengths, so that the diodes are kept correctly positioned within the hole of the ceramic insulator.
  • the proposed utility model patent application foresees and allows the installation within the spark plug of diodes of different lengths and diameters, possessing different electrical characteristics and construction processes, which enables the manufacture of spark plugs with different characteristics and also the use of diodes of the same characteristics but with some dimensional variation.
  • Spark plugs are electrical components that are connected to the pulse source by means of a flexible cable that has at its end a terminal (pipe) that can be connected to the terminal of the spark plug itself.
  • the opposite end of the spark plug comprises an external threaded terminal which can be mounted in an equally threaded opening and which is provided in the engine block in direct relation to the cylinder, which threaded terminal is at the end of which the electrode that generates the spark whenever the spark plug is electrically powered by the electrical pulse source.
  • the functional characteristics of the spark plugs are determined by questions basically related to the type of material used and the electrode spacing and design that is incorporated into them.
  • the spark plug is equipped with a diode which has the function of improving the conditions of the electric current that is supplied to the spark plug, thus resulting in better spark plug performance and consequently improving the engine performance characteristics which are directly linked to the efficiency. with which the air / fuel mixture burns.
  • This technique of mounting a diode on the spark plug cable comprises the use of rubber connectors to protect the electrical contact points between the plug and the cable itself, and this type of plug is also used to protect the cable connection region. and the spark plug terminal.
  • the assembly type 'usually adopted to incorporate this component has the disadvantage of allowing the occurrence of spots or regions where there is the phenomenon of leakage current, a phenomenon that should not only because of the simple loss of efficiency with regard to the energy level that is sent to the spark plug, but also because it can represent a possible risk of accident if the cable with such a defect is handled while the engine is running.
  • the inventor based on the state-of-the-art product of his own, which has already had a number of advantages compared to conventional spark plugs, among which can be cited the fact that by relying internally on a unit From diode the spark plug itself now has its own increment in terms of improving the performance achieved in the burning of the air / fuel mixture.
  • Said candle presented the diode unit connected directly to the internal circuit of the. This diode unit is positioned at a point located between the connector that receives the corresponding spark plug cable and the electrode that is the region where the spark generation occurs, however, while continuing its research, to obtain new characteristics. for the spark plug.
  • the present utility application patent provides for the assembly of diodes of different diameters, lengths, manufacturing process and materials used for making them, according to the desired electrical characteristics for each spark plug.
  • two contacts are used: a concave tapered contact "A” on the spark plug terminal portion that is inserted into the hole the thermal insulator; and a concave conical contact "B” with built-in spring, which promotes contact between the diode and the central electrode core.
  • Said concave conical contact "B” due to the spring effect, keeps the diode pressed between the two concave conical contacts "A” and “B”, ensuring the efficiency of the electrical contact and allowing the mounting of diodes of different lengths. It also allows efficient mounting even if there is a slight difference in length due to the diode production process.
  • This application for a utility model patent also provides a tubular spacer to be optionally used to compensate for the difference 'between diameters diode characteristics, and models. or different manufacturing processes, thus ensuring their centralized positioning relative to the orifice of the thermal insulator.
  • a variant is provided in which the function of the spring connector is present at at least one end of the diode, which is shaped like a spring and also has a contact end. This way the diode itself has the contact and spring functions.
  • spark plug that is the subject of this patent application may be manufactured to all models (and specifications) normally provided for the wide range of internal combustion engines currently in use.
  • Figure 1 illustrates a sectional front view of the proposed spark plug
  • Figure 2 illustrates an enlarged view of the detail "A" shown in Figure 1;
  • Figure 3 shows a front view of the variant in which the diode has at least one of its ends configured as a spring.
  • the overall configuration of the spark plug 1 has not been substantially altered as it has its traditional core 3, which runs through its ceramic body 4, which acts as an insulator, and around the lower portion 5 of said ceramic body . 4 the hexagonal terminal 6 is provided with a head 7 provided with thread 8 from which the electrode 9 projects.
  • FIG. 1 above shows the fact that diode 2 (pictured schematically) is mounted between two concave concave contacts, a concave conical contact "A” in the terminal portion of the spark plug that is inserted into the insulator hole thermal; and a concave conical contact "B” with built-in spring, which promotes contact between the diode and the central electrode core.
  • Said concave conical contact "B” due to the spring effect, keeps the diode pressed between the two concave conical contacts "A” and “B”, ensuring the efficiency of the electrical contact and allowing the mounting of diodes of different lengths. It also allows efficient mounting even if there is a slight difference in length due to the diode production process.
  • the concave-concave contacts and the diode are between the two portions of the core 3, thus disposing accordingly. shape internal to the ceramic body 4.
  • Figure 2 allows a detailed view of the electrode, conical-concave contact "A”, diode, conical-concave contact "B", the spring incorporated therein, the central electrode and the tubular spacer.
  • Figure 3 shows a variant in which the spring-loaded connector function is embodied in at least one end of diode 2 ', shaped like a spring M' with contact end C seen in detail.

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Abstract

"Vela de ignição para motores de combustão interna incorporando um díodo", o presente pedido de patente de Modelo de Utilidade, se refere a uma vela de ignição do tipo que possui um diodo. posicionado entre as duas porções do núcleo (3), ficando o referido diodo (2) disposto de forma interna ao corpo cerâmico (4) da vela de ignição (1); o diodo (2) atua no sentido de melhorar a condução da corrente elétrica que atravessa a vela e chega até o seu eletrodo (9); referida vela de ignição se difere das velas de ignição pertencentes ao estado da técnica pelo fato de que a unidade de diodo (2) é montada entre dois conectores côncavo-cônicos (A) e (B), dos quais um deles possui incorporado uma mola (M), permitindo dessa forma a montagem de díodos (2) de diferentes diâmetros e comprimentos; é previsto, opcionalmente, a utilização de espaçador tubular (E) para permitir a utilização de díodos (2) de diferentes diâmetros, de forma que o diodo (2) seja mantido corretamente posicionado, centralizado dentro do orifício do isolador cerâmico (4); o presente pedido de patente de modelo de utilidade ainda prevê um diodo (2') possuindo duas extremidades de contato (C) onde pelo menos uma delas é conformada como uma mola (M').

Description

"VELA DE IGNIÇÃO PARA MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA INCORPORANDO UM DÍODO"
Preâmbulo
O presente pedido de Patente de Modelo de Utilidade se refere a uma nova forma de acoplamento e posicionamento de diodo no interior de uma vela de ignição para motores de combustão interna.
Como é sabido, o diodo influencia positivamente na geração da centelha utilizada para inflamar a mistura ar/combustivel que é queimada pelo motor. A estrutura básica da vela em questão já faz parte do estado da técnica, conforme pedido de patente PI-1103943-4 depositado em 13/09/2011, pelo mesmo titular deste pedido.
A vela ora tratada já se difere das outras velas de ignição convencionais pelo fato de incluir, internamente em sua estrutura, um diodo que tem a função de melhorar as condições de transmissão da energia que atravessa o corpo da vela desde o seu conector (que é o terminal ligado ao cabo de vela) até o. seu eletrodo central (que é o extremo oposto que fica inserido na parte interna da câmara de combustão) , entretanto, dando continuidade às pesquisas e imbuído do intuito de aperfeiçoamento contínuo de sua patente anterior, o inventor apresenta este pedido onde as diferenças e inovações propostas consistem no fato que dito diodo, neste modelo de utilidade é fixo e conectado ao terminal e ao núcleo do eletrodo central por meio de- dois contatos cónicos, dotados de orifício centralizador, sendo que um dos contatos cónicos possui incorporada uma mola. É previsto ainda, opcionalmente, a utilização de espaçador tubular para permitir a utilização de díodos de diferentes diâmetros, e comprimentos, de forma que os díodos sejam mantidos corretamente posicionados dentro do orifício do isolador cerâmico.
Dessa forma, o . pedido de patente de modelo de utilidade proposto prevê e permite a instalação dentro da vela de ignição de díodos de diferentes comprimentos e diâmetros, possuidores de diferentes características elétricas e processos construtivos, o que possibilita a fabricação de velas com diferentes características e também o uso de díodos de mesmas características, mas com alguma variação dimensional.
Estado da técnica
As velas de ignição são componentes elétricos que são conectados à fonte geradora de pulso elétrico através de um cabo flexível que apresenta em seu extremo um terminal (cachimbo) que pode ser conectado ao terminal da vela propriamente dita.
O extremo oposto da vela de ignição compreende um terminal dotado de rosca externa que pode ser montado em uma abertura igualmente dotada de rosca e que é prevista no bloco do motor em relação direta com o cilindro, terminal roscado esse no extremo do qual está incorporado o eletrodo que gera a centelha sempre que a vela é eletricamente alimentada pela fonte geradora de pulso elétrico. Em linhas gerais as características funcionais das velas de ignição são determinadas por questões relacionadas basicamente ao tipo de material utilizado e ao espaçamento e desenho do eletrodo que é incorporado às mesmas.
Ainda com relação ao estado da técnica, é conhecida uma técnica segundo a qual um cabo. de vela é equipado com um diodo o qual tem como função melhorar as condições da corrente elétrica que é fornecida à vela, resultando assim em um melhor desempenho da mesma e por via de consequência melhorando as características de desempenho do motor que são diretamente ligadas à eficiência com a qual ocorre a queima da mistura ar/combustível.
Essa técnica de montar um diodo no cabo de vela compreende o emprego de conectores de borracha que visam proteger os pontos de contato elétrico entre o conector e o cabo propriamente dito, sendo tal tipo de conector também utilizado para proteger a região de ligação entre o cabo e o terminal da vela de ignição.
Independentemente do nível efetivo de melhoria de desempenho verificado com o uso do diodo, o tipo de montagem' normalmente adotado para incorporar tal componente apresenta o inconveniente de permitir a ocorrência de pontos ou regiões onde ocorre o fenómeno de fuga de corrente, fenómeno esse que deve ser totalmente evitado não só pela simples questão de perda de eficiência com relação ao nível de energia que é enviado à vela de ignição, como também pelo fato de poder representar uma possibilidade de risco de acidente caso o cabo com tal defeito seja manuseado enquanto o motor está em funcionamento.
Em face dos fatos apresentados o inventor também desenvolveu uma série de soluções que visam prover meios eficientes de dispor uma unidade de diodo ao longo do circuito de fornecimento de energia que chega até a vela de ignição, sendo tais soluções especificamente tratadas nos pedidos de patente: PI 1003129-4 "PROCESSO DE MONTAGEM DE DIODO EM CABO DE ALIMENTAÇÃO DE UM MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA", depositado em 26/08/2010; "CONECTOR PARA CABO DE VELA SUPRESSIVO E PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE CONECTOR PARA CABO DE VELA SUPRESSIVO, deposito em 15/12/2010 - ainda sem número; "CONECTOR PARA CABO DE VELA SUPRESSIVO", depositado em 15/12/2010 - ainda sem número; e "CACHIMBO PARA CONEXÃO DE VELA DE IGNIÇÃO PARA MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA", depositado em 06/05/2011 - ainda sem número.
De modo geral os pedidos de patente acima descritos apresentam desempenho superior às soluções anteriores pertencentes ao estado da técnica pertinente a cada caso, fato esse que não reduziu o desejo deste inventor em buscar outras soluções. igualmente inovadoras .
As soluções anteriormente desenvolvidas tratam da incorporação de uma unidade de diodo em um cabo de vela, em um cachimbo, e também da incorporação de uma unidade de diodo na estrutura interna de uma vela de ignição. OBJETIVOS
O inventor, com base no produto pertencente ao estado da técnica, de sua autoria, o qual já apresentou uma série de vantagens, quando comparada às velas de ignição convencionais, entre as quais pode ser citado o fato de que por contar internamente com uma unidade de diodo a vela de ignição propriamente dita passou a contar com um incremento próprio no que tange à melhoria do desempenho obtido na queima da mistura ar/combustível. Referida vela apresentou a unidade de diodo conectada diretamente ao circuito interno da. vela, ficando posicionada a referida unidade de diodo em um ponto localizado entre o conector que recebe o correspondente cabo de vela e o eletrodo que é a região onde ocorre a geração da centelha, entretanto, ao dar continuidade às suas pesquisas, para obter novas características para a vela de ignição.
0 presente pedido de patente: de modelo de utilidade prevê a montagem de díodos de diferentes diâmetros, comprimentos, processo de fabricação e materiais utilizados para confecção dos mesmos, conforme as características elétricas desejadas para cada vela de ignição. Dessa, forma, para cada tipo de vela de ignição produzida fazer a conexão entre o díodo, terminal da vela e núcleo do eletrodo, são utilizados dois contatos: ura contato cónico côncavo "A" na porção do terminal da vela que fica inserida no orifício do isolador térmico; e um contato cónico côncavo "B" com mola incorporada, que promove o contato entre o diodo e o núcleo do eletrodo central. Referido contato cónico côncavo "B", em decorrência do efeito da mola, mantém o diodo pressionado entre os dois contatos cónico côncavos "A" e "B", garantindo a eficiência do contato elétrico e permitindo a montagem de díodos com diferentes comprimentos. Permite também montagem eficiente mesmo que haja pequena diferença no comprimento, decorrentes do processo de produção do diodo.
É previsto também neste pedido de patente de modelo de utilidade a ocorrência de variação dimensional na fabricação de díodos de um mesmo modelo, a qual é compensada pelo uso da mola incorporada no conector "B".
0 presente pedido de patente de modelo de utilidade prevê ainda um espaçador tubular a ser opcionalmente utilizado para compensar a diferença' de diâmetros entre díodos de características, modelos e. ou processos de fabricação diferentes, garantindo assim seu posicionamento centralizado em relação ao orifício do isolador térmico.
É prevista uma variante na qual a função do conector com mola está presente em pelo menos uma das extremidades do diodo, a qual é conformada tal qual uma mola e apresenta também uma extremidade de contato. Dessa forma o próprio diodo passa a possuir as funções de contato e de mola.
Com isso são obtidas algumas vantagens, mesmo comparando-se com a vela de ignição anteriormente proposta pelo mesmo inventor, pois este pedido de patente de modelo de utilidade possibilita a confecção de velas de ignição com características elétricas e funcionais diferentes em função da utilização de diferentes tipos e dimensões de díodos sem que haja necessidade de alteração das características dimensionais de todas as demais partes componentes da vela de ignição, otimizando dessa forma a produção e reduzindo o custo de fabricação.
A vela de ignição objeto deste pedido de patente de invenção pode ser produzida segundo a totalidade dos modelos (e especificações) normalmente previstos para a ampla gama de motores de combustão interna atualmente em uso.
DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
A complementar a presente descrição de modo a obter uma melhor compreensão, das características deste pedido de patente de modelo de utilidade e de acordo com uma preferencial realização prática do mesmo, acompanha a descrição, em anexo, um conjunto de figuras, onde, de maneira exemplificada, embora não limitativa, se representa o seguinte:
a figura 1 ilustra uma vista frontal em corte da vela de ignição proposta;
a figura 2 ilustra uma vista ampliada do detalhe "A" indicado na figura 1; e
a figura 3 ilustra uma vista frontal da variante em que o diodo possui ao menos uma de suas extremidades configurada como uma mola.
De conformidade com o ilustrado nas figuras acima descritas, o presente pedido, de Patente de Modelo de Utilidade, "VELA DE IGNIÇÃO PARA MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA INCORPORANDO UM DÍODO", se refere a uma vela de ignição para motores de combustão interna, indicada de modo geral pela referência numérica 1.
A configuração geral da vela de ignição 1 não foi substancialmente alterada, já que a mesma conta com seu tradicional núcleo 3, o qual atravessa seu corpo cerâmico 4, o qual atua como isolante, sendo que ao redor da porção inferior 5 do mencionado corpo cerâmico. 4 está previsto o terminal sextavado 6 que conta com uma cabeça 7 dotada de rosca 8, da qual se projeta o eletrodo 9.
A figura 1 acima citada permite constatar o fato de que o diodo 2 (retratado de forma esquemática) , está montado entre dois contatos cônico- côncavos, um contato cónico côncavo "A" na porção do terminal da vela que fica inserida no orifício do isolador térmico; e um contato cónico côncavo "B" com mola incorporada, que promove o contato entre o diodo e o núcleo do eletrodo central. Referido contato cónico côncavo "B", em decorrência do efeito da mola, mantém o diodo pressionado entre os dois contatos cónico côncavos "A" e "B", garantindo a eficiência do contato elétrico e permitindo a montagem de díodos com diferentes comprimentos. Permite também montagem eficiente mesmo que haja pequena diferença no comprimento, decorrentes do processo de produção do diodo. Os contatos cônico-côncavos e o diodo estão entre as duas porções do núcleo 3, ficando disposto, por via de consequência, de forma interna ao corpo cerâmico 4.
A figura 2 permite visualizar detalhadamente, de forma esquemática, o eletrodo, o contato cônico-côncavo "A", o diodo, o contato cônico-cônoavo "B", a mola incorporada ao mesmo, o eletrodo central e o espaçador tubular.
A figura 3 apresenta uma variante na qual a função do conector com mola está incorporada em pelo menos uma das extremidades do diodo 2', conformada tal qual uma mola M' com extremidade de contato C vista detalhadamente.

Claims

REIVINDICAÇÕES
1. "VELA DE IGNIÇÃO PARA MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA INCORPORANDO UM DÍODO", do tipo utilizado para promover a queima da mistura ar/combustivel em motores de combustão interna, a qual é indicada pela referência numérica (1) e compreende um núcleo (3), o qual atravessa seu corpo cerâmico (4), sendo que ao redor da porção inferior (5) do mencionado corpo cerâmico (4) está previsto o terminal sextavado (6) que conta com uma cabeça (7) dotada de rosca (8), da qual se projeta o eletrodo (9); a vela de ignição (1) conta com uma unidade de■ díodo'- (2) montada entre duas porções do núcleo (3), ficando o referido diodo (2) disposto de forma interna ao corpo cerâmico (4) da vela de ignição (1), a qual é caracterizada pelo fato de que o diodo é instalado entre dois contâtos cônico-côncavos , um contato cónico côncavo (A) na porção do terminal da vela (1) inserido no orifício do isolador térmico; e um contato cónico côncavo (B) com mola (M) incorporada;
2. "VELA DE IGNIÇÃO PARA MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA INCORPORANDO UM DIODO", de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de prever um espaçador tubular (E) .
3. "VELA DE IGNIÇÃO PARA MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA INCORPORANDO UM DIODO", de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de prever um diodo (2') que possui duas . extremidades de contato (C) onde em pelo menos uma delas é conformada como uma mola ( ' ) .
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