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"DISPOSITIF POUR LA SUPPRESSION DU DEPOT ISOLANT SUR LES ELECTRODES DES BOUGIES D'ALLUMAGE DES MOTEURS A EXPLOSIONS, ET DISPOSITIFS POUR LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE"
L'invention se rapporte au dispositif d'allumage,des moteurs à combustion interne, particulièrement aux systèmes d'allumage comprenant des électrodes, tels que les bougies d'allumage à étincelles, et a pour objet principal de munir les électrodes de moyen de chauffage capable d'élever la tem- pérature des électrodes avant la mise en marche du moteur dont les électrodes doivent assurer l'allumage du mélange explosif.
Il est bien.connu que la mise en marche des moteurs à @
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explosions ou combustion interne, tels par exemple les moteurs d'automobiles, est particulièrement difficile par les temps froids. Lors de l'aspiration des premières vapeurs du mélange explosif, il se produit sur les parois de la chambre à explo- sions et sur les électrodes de la bougie d'allumage, une con- densation du carburant d'autant plus considérable que la tem- pérature est basse. Cette condensation forme une pellicule isolante sur les électrodes qui rend difficile la production normale de l'étincelle d'allumage et par suite la mise en marche du moteur devient laborieuse.
L'invention a pour objet d'éliminer des électrodes la pellicule isolante due à la condensation ou à sa formation, ou de l'empêcher par l'intervention d'un dispositif de chauf- fage, de manière à assurer les conditions normales de l'écla- tement de l'étincelle.
Les dessins illustrent 4 formes d'exécution de l'inven- tion.
La Fig. 1 représente une bougie d'allumage dans sa sec- tion, munie d'un dispositif de chauffage des électrodes.
La Fig. 2 montre une bougie d'allumage et un dispositif de chauffage fixé sur le moteur, indépendant de la bougie d'allumage.
La Fig. 3 représente la section d'une bougie d'allumage comprenant un dispositif de chauffage des électrodes, disposé en dehors de la chambre à explosions et dans le corps même de la bougie d'allumage.
La Fig. 4 estégalement la section d'une bougie d'allu- mage munie d'un dispositif de chauffage des électrodes, placé en dehors du corps de la bougie d'allumage et de la chambre à explosions, il est indépendant de la construction de la bougie.
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La Fig. 1 représente une bougie vissée sur la tête du cylindre 1 du moteur à explosions. 2 est le corps métallique de la bougie contenant la porcelaine isolante 3 avec l'élec- trode centrale 4 dans son axe, l'autre électrode 5 est fixée sur le corps métallique 2 de la bougie. La partie supérieure de l'électrode centrale 4 porte la borne électrique 6 pour la prise de courant. La bougie d'allumage est pourvue sur le côté d'un chambrage 7 taraudé qui reçoit l'écrou à épaulement 11 servant à fixer et assurer les joints du corps isolant 9 'au centre duquel passe la tige métallique 10 munie à son ex- trémité extérieure de la borne 12 et à l'autre extrémité dans l'espace a de la chambre à combustion du filament de chauffage électrique 15.
Le filament de chauffage est placé dans le voisinage immédiat de la pointe des électrodes 4 et 5 de la bougie et aboutit au conducteur 16 fixé sur le corps métalli- que 2 de la bougie. La rondelle isolante 14 assure l'isolement du courant électrique de chauffage arrivant par le conducteur 13. La nature du filament de chauffage doit satisfaire aux résistances électrique, , chimique et physique que l'on exige des électrodes de la bougie, il est généralement de même na- ture que les électrodes.
Quand un moteur, par exemple celui d'une automobile, muni d'un dispositif de chauffage, doit être mis en marche par temps froid, on connecte le courant électrique provenant des accumulateurs par le fil 13 et le conducteur 10 dans la résis- tance de chauffage 15, et de là à la masse par le conducteur 16. La chaleur dégagée par la résistance 15 rayonne sur les pointes des électrodes 4 et 5,empêche ou dissipe toute con- densatior. sur elles lors de l'arrivée des vapeurs du carburant dans le cylindre à l'instant de la mise en marche du moteur.
L'éclatement normal de l'étincelle d'allumage des vapeurs
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explosives est de ce fait assuré pour la mise en marche du moteur.
Un interrupteur approprié permet de connecter les accu- mulateurs pour le chauffage préalable sur le dispositif de chauffage, de couper ce courant tout en rétablissant sur la bougie le courant de haut voltage du réseau d'allumage ordi- naire. La durée du chauffage doit être suffisante pour prévenir ou éliminer la condensation sur les électrodes d'allumage; ce chau est de courte durée dans la pratique.
La Fig. 2 représente un dispositif de chauffage des élec- trodes des bougies d'allumage qui ne change absolument rien à la construction des bougies ordinaires.
Une bougie d'allumage 17 est vissée sur une douille mé- tallique 18 qui est elle-même fixée sur la tête du cylindre 1.
Cette douille présente un chambrage taraudé 7 semblable à celui décrit pour la bougie de la Fig. 1. Dans l'ouverture 8 de ce chambrage s'engage l'extrémité de la pièce isolante 9 au centre de laquelle passe le conducteur électrique 10 qui s'étend jusque dans le voisinage des électrodes de la bougie où il porte le filament de chauffage 15 dont le courant élec- trique rejoint la. masse par le conducteur 16 monté sur la douille 18 qui est vissée sur la culasse du moteur.
L'objet de ce dispositif et sa mise en oeuvre sont les mêmes que la description se rapportant à la Fig. 1.
La Fig. 3 représente une bougie d'allumage munie d'un dispositif de chauffage pour l'une des électrodes; .le -disposi- tif de chauffage est placé en dehors de la chambre à combus- tion.
Le corps métallique 19 de la bougie d'allumage est vissé sur la tête du cylindre 1. La porcelaine 20 de la bougie laisse
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passer' selon son axe par le canal 21, l'électrode centrale dont 4 est l'une des extrémités, tandis que la borne 6 forme l'autre extrémité. La cavité 22 supérieure de la porcelaine 20 est d'un diamètre suffisant pour contenir la partie massive de l'électrode centrale autour de laquelle est placé le dis- positif de chauffage sous la forme d'une résistance électri- que, tel par exemple que l'enroulement 23 d'un fil métallique dont l'une des extrémités est connectée en 24 à l'électrode centrale et à la masse par le conducteur 25. L'enroulement 25 est isolé de l'électrode centrale par l'isolant et réfractaire
26.
La douille isolante 27 sépare l'électrode centrale, en- trée du courant, de la bague conductrice qui porte 25,sortie du courant. Le conducteur 28 connecté sur l'électrode centrale par la borne 6 est l'entrée du courant de chauffage qui vient, par exemple des accumulateurs dans un moteur d'automobile, durant la courte période de chauffage. Celui-ci terminé, le courant est coupé par la manoeuvre d'un commutateur approprié et connecté sur le circuit ordinaire électrique dont le haut voltage destiné à la bougie d'allumage arrive en 29.
Le commutateur approprié doit assurer par sa manoeuvre la période préalable de chauffage en connectant le conducteur
28 à la batterie qui fournira un courant de bas voltage et d'un ampérage suffisant au dispositif de chauffage 23, pour que la chaleur dégagée élève la température de l'électrodo centrale en suffisance pour que sa pointe 4 rayonne,sur la pointe 5 de l'autre électrode,la chaleur nécessaire pour dissiper également toute pellicule de condensation qui pourrait être présente sur elle. Cette période terminée, le courant du dispositif de chauffage est coupé et connecté sur le cir- cuit électrique ordinaire par la manoeuvre du commutateur approprié.
En conséquence de quoi le courant ordinaire de haut
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voltage destiné à l'allumage, arrive à l'électrode centrale par le conducteur 29 et assure l'étincelle entre les pointes d'électrodes 4 et 5.
Il faut noter que le dispositif de chauffage décrit sous la forme d'un enroulement de fil métallique est à titre d'exem- ple et que le circuit électrique de chauffage peut être abso- lument indépendant et ne pas être connecté sur l'électrode centrale, mais peut avoir sa source de courant et ses conduc teurs indépendants.
La Fig. 4 représente une bougie d'allumage munie d'un dispositif de chauffage des électrodes, ce dispositif de chauffage est adapté à la bougie d'allumage sans entraîner une modification de construction de la bougie ordinaire.
La bougie d'allumage comprend comme d'ordinaire le corps métallique 2 qui se visse sur la tête du cylindre 1 et qui contient une porcelaine 3 au centre de laquelle passe l'élec- trode centrale 4, l'autre électrode 5 est fixée sur le corps métallique 2 de la bougie.
La partie filetée supérieure 30 de l'électrode centrale 4 porte la pièce métallique 31 qui fait partie intégrante avec le disque de base 32 et la tige filetée supérieure 33.
Le disque 32 supporte le corps réfractaire 34 dans lequel est enfoui un dispositif de chauffage électrique qui, dans notre exemple, est l'enroulement métallique 35.
L'enroulement de chauffage a l'une de ses extrémités connectée à la pièce métallique 31 et l'autre au capuchon métallique 36 qui engaine le dispositif de chauffage 34. La borne électrique du capuchon 36 porte le conducteur 37 relié à la masse.
Les rondelles isolantes 38 et 39 assurent l'isolement électrique de la pièce métallique 31 d'avec le capuchon métal-
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lique 36. Un écrou de serrage 40 sur la tige filetée 33 agis- sant sur la rondelle isolante 41 immobilise le dispostif de chauffage. L'écrou 42 connecte d'une part le conducteur 43 venant des accumulateurs et d'autre part le conducteur 44 venant du circuit ordinaire à haute tension,à la pièce cen- trale 31.
L'objet de ce dispositif est semblable à celui décrit pour la Fig. 3.
Avant la mise en marche du moteur,un courant de chauf- fage de bas voltage est dirigé dans le dispositif de chauffage, constitué dans notre exemple par l'enroulement d'un fil mé- tallique 35. La chaleur dégagée dans cet enroulement est transmise au travers du matériel isolant et réfractaire 34 à la pointe 4 de l'électrode de la bougie par l'intermédiaire de la pièce métallique 31 vissée sur l'électrode même. Un com- mutateur approprié permet d'assurer la connection de bas voltage destiné à la période préalable de chauffage sur le conducteur 43 et celle du circuit ordinaire d'allumage à haut voltage sur le conducteur 44 pour l'éclatement de l'étincelle d'allumage entre les électrodes 4 et 5.
Il est évident que l'enroulement de chauffage 35 peut être indépendant électri- quement de l'électrode centrale 4 et de la pièce métallique 31, et que les bornes d'amenée et départ du courant peuvent lui être propres. La pièce 31, au lieu d'être vissée sur l'élec- trode, peut former une pièce unique avec l'électrode, ce qui est favorable à la conductibilité de la chaleur.