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L'invention se rapporte à une électrode pour bougies d'allumage, notamment à une électrode centrale en forme de fil
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électrode comprenant un matériau fibreux composite dans lequel au moins une fibre disposée essentiellement suivant la direction longitudinale de l'électrode et constituée en matière résistant à la corrosion, bonne conductrice de l'électricité et le plus possible de chaleur, est incorporée dans une matière de matrice de conductibilité élevée vis-à-vis de l'électricité et de la chaleur, ce matériau étant entouré par une enveloppe en matière résistant à la corrosion.
En raison des propriétés différentes des moteurs de véhicules automobiles en ce qui concerne la charge de service, le processus de fonctionnement, la compression, la vitesse de rotation,
le refroidissement, le réglage du carburateur et le carburant, il n'est pas possible d'utiliser une bougie de type unique pour tous les moteurs. Une seule et même bougie d'allumage s'échaufferait très fortement dans un moteur, tandis que dans un autre moteur elle prendrait au contraire une température moyenne relativement basse. Dans le premier cas, le mélange de carburant et d'air s'allumerait sur les parties incandescentes de la bougie qui pénètrent dans la chambre de combustion (allumage par incandescence). Dans l'autre cas,
le pied de l'isolateur serait très rapidement encrassé par les résidus de combustion de façon tellement importante qu'il se produirait des ratés d'allumage par suite des circuits de courant en (Privation.
Pour éviter, dans un moteur déterminé, que la bougie d'allumage devienne trop chaude ou reste trop froide, on réalise des bougies présentant des possibilités de charge différentes. Ces possibilités de charge différentes sont caractérisées par la notion de "coefficient ou valeur thermique" affectée à chaque bougie d'allumage Le coefficient ou valeur thermique d'une bougie est exprimé par un nombre qui caractérise la résistance vis-à-vis de la surchauffe. Plus le coefficient thermique est élevé; plus la bougie peut être surcharg sans qu'il se produise d'allumages par incandescence. Mais elle tend alors d'autant plus à s'encrasser parce que la température d'autonettoyage n'est pas atteinte aussi rapidement lors du fonctionnement du moteur et peut aisément Être franchie inférieurement lorsqu'on étrangle ce moteur.
L'échelonnement des bougies d'allumage en ce qui concerne les coefficients thermiques est obtenu constructivement au moyen de la conformation différente de la surface de l'isolateur <EMI ID=3.1>
absorbant la chaleur, c'est-à-dire, pour un môme diamètre de perçage du culot de bougie, eu moyen de la longueur du pied de l'isolateur. Les bougies d'allumage à coefficient thermique élevé ont des pieds d'isolateur courts, tandis que les bougies à faible coefficient thermique ont des pieds d'isolateurs longs.
Pour que dans une bougie d'allumage on obtienne, même pour une faible puissance du moteur, la température dite d'auto-nettoyage ou température de combustion libre (environ 500[deg.]C), à laquelle la suie, l'huile et le carbone de l'huile sont éliminés par combustion sur l'isolateur de la bougie dans une mesure telle qu'il ne peut pas s'établir de circuit dérivé pour le courant d'allumage, il faut à la bougie un pied d'isolateur de grande surface. En d'autres termes, le pied d'isolateur de la bougie doit être long. En pratique, on ne peut utiliser des pieds d'isolateurs longs, en raison de la tendance de ces pieds d'isolateurs à ne produire l'auto-allumage ou des allumages par incandescence, que si la chaleur dégagée par le processus de combustion dans le moteur peut être évacuée.
Dans ce but, parmi de nombreuses autres propositions, on a aussi déjà essayé d'assurer cette évacuation rapide de la chaleur au moyen d'une électrode centrale bonne conductrice de la chaleur. Dans ce but, cette électrode est constituée au moins en partie en une matière à conductibilité thermique remarquable.
Pour de telles électrodes de bougies d'allumage, il est également connu d'utiliser l'argent en tant que matière de matrice, au moins une fibre contenant du nickel étant incorporée dans cette matière. Les fibres contenant du nickel ont alors pour rôle de réduire la corrosion subie par l'électrode et de maintenir constante, dans une large mesure, la distance entre cette électrode et l'électrode antagoniste. L'inconvénient de cette solution connue, dans laquelle la matière de matrice est constituée par de l'argent, réside dans
le prix très élevé de telles électrodes.
En conséquence, l'invention a pour but de créer une électrode permettant, pour les raisons mentionnées précédemment, d'avoir un pied de grande longueur, cette électrode étant cependant notablement plus économique que l'électrode décrite plus haut comportant de l'argent en tant que matière de matrice ainsi que des fibres
de nickel.
L'invention concerne à cet effet une électrode du type
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lume de cuivre ou d'un alliage de cuivre résistant à la corrosion en tant que matière de matrice.
On a constaté de façon étonnante que le cuivre ou un alliage de cuivre faiblement allié et résistant à la corrosion, qui, non protégés, ne sont pas utilisables pour les électrodes en raison de leur susceptibilité à la corrosion par les gaz chauds, sont remarquablement appropriés pour cela lorsque des fibres en matière résistant à la corrosion y sont incorporées et lorsqu'une enveloppe également en matière résistant à la corrosion recouvre la surface latérale de l'électrode.
L'économie de frais de matière de ces électrodes conformes à l'invention par rapport à celles comportant une matrice en argent atteint au moins 50 %. -
Conformément à l'invention, on peut incorporer jusqu'à
200 fibres dans la matière de matrice. Cependant, lorsque le nombre des fibres augmente, la susceptibilité à la corrosion de l'intérieur de l'électrode augmente également et, pour le moins, le prix de l'électrode croît.
Les matières qui conviennent le mieux pour l'enveloppe et les fibres de l'électrode sont des alliages résistant à la corrosion
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Il est avantageux pour réduire le risque de corrosion, que les fibres disposées dans la matière de matrice ne se touchent pas et soient, le plus possible, réparties régulièrement sur la section de la matière de matrice.
En tant qu'effet auxiliaire favorable de l'invention, on
a constaté que la tension d'allumage nécessaire pour obtenir une étincelle de décharge entre les électrodes était inférieure à la tension correspondante pour des électrodes de bougies sans fibres incorporées.
L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés représentant des exemples de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en coupe partielle, à grande échelle, d'une bougie d'allumage conforme à l'intention ;
- la figure 2 est une vue agrandie de l'électrode centrale de la bougie de la figure 1, en coupe suivant la ligne I-I ;
- la figure 3 est une vue agrandie, en coupe, d'une autre forme de réalisation d'électrode centrale conforme à l'invention ;
- la figure 4- est une coupe longitudinale, suivant la ligne III-III de l'électrode représentée sur la figure 3.
La bougie d'allumage représentée sur la figure 1 se compose essentiellement d'un élément de raccordement électrique 10, de l'électrode centrale 11 en liaison électrique avec l'élément de rac-. cordement 10, de l'isolateur 12 entourant dans une large mesure l'élé ment de raccordement 10 et l'électrode centrale 11 et du culot 13. La partie coté allumage du culot 13 comporte une électrode de masse
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teur non représenté. La partie de l'isolateur 12 qui entoure la partie d'extrémité côté allumage de l'électrode centrale 11 est désignée en tant que pied d'isolateur et est affectée de la référence numérique 16. L'isolateur 12 en une seule pièce y compris son pied
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addition de substances vitreuses. On donne à ce corps céramique une résistance mécanique élevée par cuisson à des températures élevées dans des fours spéciaux.
La figure 2 montre la section de l'électrode centrale 11.
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nickel. Pour améliorer sa résistance à la corrosion, on y ajoute des éléments tels que le chrome, le manganèse et le silicium. La teneur
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Cette enveloppe 17 entoure le cuivre sujet à la corrosion et constituant la matière de matrice 18 dans laquelle sont incorporées sept fibres 19 qui se composent essentiellement de la même matière que l'enveloppe 17. Le diamètre des fibres 19 est de 0,3 mm environ. Dans l'exemple considéré la disposition est telle qu'une fibre 19 passe axialement dans l'électrode 11, les six autres fibres étant disposées de façon à peu près régulière autour de la première, sans que les fibres 19 se touchent. On a constaté que cette disposition des fibres 19 était favorable .en service.
Suivant les applications envisagées pour l'électrode 11, on peut incorporer jusqu'à 200 fibres dans le cuivre constituant la matière de matrice 18. On a cependant constaté que lorsque le nombre de fibres 19 augmentait, les phénomènes de corrosion de l'électrode centrale 11 devenaient plus importants. En outre, le prix de fabrication de telles électrodes centrales 11 est plus élevé. Pour cette raison, il est recommandé que le nombre des fibres 19 ne dépasse pas vingt-et-un.
Conformément à l'invention, la teneur de l'électrode 11 en cuivre en tant que matière de matrice 18 peut être comprise entre 5
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volume.
En utilisant, en tant que matière de matrice 18, du cuivre faiblement allié résistant à la corrosion (par exemple en ajoutant de 0,1 à 1,5 % en poids de chrome ou de zirconium), on peut encore améliorer Inaction remarquable des fibres incorporées 19. La face frontale 20, coté allumage, de l'électrode centrale 11 n'a pas besoin d'une protection supplémentaire contre la corrosion, ce qui permet une fabrication en série économique de ces électrodes centrales 11.
La figure 3 et la figure 4 représentent une autre forme de réalisation d'électrode centrale 11', conforme à l'invention, pour bougies d'allumage. Dans cette électrode centrale 11', au lieu des sept fibres 19 incorporées dans la matière de matrice 18 de l'électrode centrale 11 de la figure 2, on a disposé une seule fibre de nickel 19' dans le cuivre constituant la matière de matrice 18'.
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térieur de l'électrode centrale 11'. Les autres caractéristiques relatives aux dimensions-et aux matières de cette électrode centrale
11' correspondent à celles de l'électrode centrale 11 de la figure 2.
.Comme déjà mentionné, on peut aussi utiliser au lieu du nickel, en tant que matière résistant à la corrosion pour l'enveloppe <EMI ID=15.1>
alliages résistant à la corrosion, à base de nickel, de chrome ou decobalt. A titre d'exemple de matière à base de nickel, on peut citer le produit connu dans le commerce sous le nom d'"Inconel 600". Ce
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fer. Une matière résistant à la corrosion à base de chrome peut,
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fer. A titre d'exemple de matière à base de cobalt, on peut citer
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nickel.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention.
REVENDICATIONS
1.- Electrode pour bougies d'allumage, notamment électrode centrale en forme de fil prévue pour des bougies d'allumage de moteurs à combustion interne, électrode comprenant un matériau fibreux composite dans lequel au moins une fibre disposée essentiellement suivant la direction longitudinale de l'électrode et constituée en matière résistant à la corrosion, bonne conductrice de l'électricité et le plus possible de la chaleur, est incorporée dans une matière
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la chaleur, ce matériau étant entouré par une enveloppe en matière résistant à la corrosion, électrode (11, 11') caractérisée en ce qu'el
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résistant à la corrosion en tant que matière de matrice (18, 18').