ES2293394T3 - Bujia de encendido. - Google Patents
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Abstract
Bujía de encendido que comprende - un cuerpo (1) de bujía de encendido, - al menos un electrodo de cuerpo (4) montado en el cuerpo (1) de la bujía de encendido y configurado en forma de un electrodo de tejado, - un aislador (3) previsto en el cuerpo (1) de la bujía de encendido y - un electrodo central (2) dispuesto en el aislador (3), - estando formada una rendija de chispa de encendido entre el extremo del electrodo de cuerpo (4) que queda alejado de dicho cuerpo y la punta del electrodo central y - estando provisto el electro de cuerpo (4) de unas armaduras (5a, 5b) de metal noble aplicadas, respectivamente, en el lado frontal y en la superficie vuelta hacia la punta del electrodo central, caracterizada porque el extremo del electrodo de cuerpo (4) que queda alejado de dicho cuerpo termina antes de alcanzar la cobertura completa de la punta del electrodo central y la armadura (5a) de metal noble aplicada a la superficie frontal del electro de cuerpo (4) está dimensionada de modo que, juntamente con la armadura (5b) de metal noble aplicada a la superficie vuelta hacia la punta del electrodo central, queda completamente cubierta de metal noble la punta del electrodo central.
Description
Bujía de encendido.
La invención concierne a una bujía de encendido
con un cuerpo de la misma, al menos un electrodo de cuerpo montado
en el cuerpo de la bujía de encendido y configurado en forma de un
electrodo de tejado, un aislador previsto en el cuerpo de la bujía
de encendido y un electrodo central dispuesto en el aislador,
estando formada una rendija de chispa de encendido entre el extremo
del electrodo del cuerpo que queda alejado de este cuerpo y la
punta del electrodo central y estando provisto el electrodo de
cuerpo de una respectiva armadura de metal noble en el lado frontal
y en la superficie vuelta hacia la punta del electrodo central.
Una bujía de encendido de esta clase, que es
conocida por el documento EP-A-1 276
189, sirve especialmente para el encendido a alta tensión de
motores de combustión interna para vehículos automóviles.
Asimismo, es conocido el recurso de configurar
los electrodos del cuerpo de bujías de encendido en forma de
electrodos de tejado de dos materiales con un núcleo de cobre y una
envolvente de níquel y equiparlos eventualmente con una armadura de
platino o una aleación de platino.
No obstante, en tales bujías de encendido
conocidas se ha verificado que éstas tienen una resistencia en
caliente demasiado pequeña, lo que tiene la consecuencia de que los
electrodos se funden o se deforman y con ello se varía la distancia
entre los electrodos. En efecto, a altas temperaturas en el
electrodo del cuerpo de más de 950ºC la resistencia en función del
tiempo de los electrodos del cuerpo es demasiado pequeña, por lo que
pueden presentarse las deformaciones citadas durante el tiempo de
funcionamiento del motor o incluso un comienzo de fusión del núcleo
de cobre. Esto último conduciría a un inicio de fusión de la
envolvente de níquel o finalmente incluso llevaría a la destrucción
del electrodo del cuerpo.
Esta deficiente resistencia en caliente conduce
finalmente a que no se satisfagan los requisitos impuestos a la
vida útil de la bujía de encendido e incluso pueden presentarse
daños en el motor.
Por tanto, el problema que sirve de base a la
invención consiste en crear una bujía de encendido de la clase
citada al principio que tenga una alta resistencia en caliente y,
como consecuencia, una larga vida útil.
Este problema se resuelve según la invención por
el hecho de que el extremo del electrodo del cuerpo que queda
alejado de este cuerpo termina antes de alcanzar la cobertura
completa de la punta del electrodo central y la armadura de metal
noble aplicada a la superficie frontal del electrodo del cuerpo está
dimensionada de modo que, juntamente con la armadura de metal noble
aplicada a la superficie vuelta hacia la punta del electrodo
central, esté completamente cubierta de metal noble la punta del
electrodo central.
Perfeccionamientos y ejecuciones especialmente
preferidos de la bujía de encendido según la invención son objeto
de las reivindicaciones 2 a 10.
Cuando en una bujía de encendido el electrodo
del cuerpo está construido especialmente en forma de alambre
macizo, es decir, empleando un alambre macizo, y, por tanto, falta
el núcleo de cobre usual en otros casos, el electrodo del cuerpo se
calienta en mayor grado durante el funcionamiento del motor. Resulta
de esto la exigencia de reducir la longitud extendida del electrodo
de cobre antes de la parte doblada, es decir, después de una forma
de doblado del electrodo del cuerpo con un radio de doblado grande,
para que pueda reducirse esta longitud extendida. Se consigue una
reducción de la longitud extendida haciendo que en el lado frontal
del electrodo del cuerpo esté aplicada, además, una armadura de
metal noble.
En lo que sigue se describe con más detalle un
ejemplo de realización especialmente preferido ayudándose de los
dibujos correspondientes. Muestran:
La figura 1, un alzado lateral parcialmente
cortado de la parte del lado de la cámara de combustión de un
ejemplo de realización de la bujía de encendido según la
invención,
La figura 1a, en una vista en corte, la parte
del electrodo del cuerpo que queda alejada de este cuerpo en el
ejemplo de realización representado en la figura 1, y
La figura 1b, un alzado frontal en la dirección
de la flecha representada en la figura 1a.
El ejemplo de realización de la bujía de
encendido según la invención representado en la figura 1 comprende
un cuerpo 1 de bujía de encendido, un aislador cerámico 3 que está
dispuesto en el cuerpo 1 de la bujía de encendido, un electrodo
central 2 que está dispuesto en el aislador cerámico 3, y al menos
un electrodo de cuerpo 4 que está montado en el cuerpo 1 de la
bujía de encendido y configurado como electrodo de tejado. El
electrodo del cuerpo está configurado especialmente en forma de
alambre macizo.
Como se representa también en la figura 1, el
electrodo 4 del cuerpo está provisto, en su parte alejada del
cuerpo, de unas armaduras 5a, 5b de metal noble que están
preferiblemente soldadas y que consisten en platino, una aleación
de platino, iridio o una aleación de iridio. Las armaduras 5a ó 5b
de metal noble están previstas sobre el lado frontal y en la
superficie -vuelta hacia la punta del electrodo central- de la parte
del electrodo 4 del cuerpo que queda alejada de dicho cuerpo.
Las armaduras soldadas 5a, 5b de metal noble
reproducen geométricamente el contorno del extremo del electrodo de
cuerpo 2 del lado del encendido, de tal manera que la superficie
vuelta hacia la punta del electrodo central y la superficie frontal
del electrodo del cuerpo están blindadas por las armaduras 5a y 5b
de metal noble. Por tanto, las armaduras 5a y 5b de metal noble se
han previsto, por ejemplo, por soldadura de aporte a cantos de modo
que sus superficies exteriores reproducen las superficies exteriores
correspondientes de la parte del electrodo de cuerpo 4 que queda
alejada de dicho cuerpo.
El propio electrodo de cuerpo 4 es un electrodo
macizo de un solo material constituido por una aleación a base de
níquel, especialmente una aleación de NiCrFe, que es resistente en
caliente. Preferiblemente, consiste en NiCr15Fe, NiCr23Fe o
NiCr25FeAlY.
Como se representa especialmente en la figura
1a, la armadura 5, que está constituida por las armaduras
individuales 5a y 5b, se ha aplicado mediante una soldadura de
aporte por láser, habiéndose formado por fusión una zona de
aleación 6 entre la armadura 5 de metal noble y el extremo del
electrodo 4 del cuerpo.
La figura 1b muestra que la armadura 5 de metal
noble está prevista en dirección transversal solamente en una parte
del electrodo 4 del cuerpo.
Como se representa también en la figura 1, el
electrodo del cuerpo se ha doblado a partir del cuerpo 1 de la
bujía de encendido con un radio que conduce así hasta la raíz de
soldadura del electrodo 4 del cuerpo, con lo que se reduce la
longitud extendida del electrodo del cuerpo. El radio R asciende
preferiblemente a más de 3 mm.
La configuración de las armaduras 5a, 5b de
metal noble y del electrodo de cuerpo 4 es también tal que el
electrodo de cuerpo 4 termina en su extremo libre o alejado del
cuerpo antes de alcanzar la cobertura completa de la punta del
electrodo central y la cobertura completa de la punta del electrodo
central con metal noble está asegurada por la armadura 5b de metal
noble y por la configuración correspondientemente gruesa de la
armadura 5a de metal noble. Esto quiere decir que ambas armaduras
5a, 5b contribuyen a cubrir completamente con metal noble la punta
del electrodo central, concretamente la armadura 5b de metal noble
en el lado inferior del electrodo de cuerpo 4 con su lado ancho y
la armadura 5a de metal noble en la superficie frontal con su lado
estrecho.
Preferiblemente, el espesor de las armaduras 5a,
5b de metal noble asciende a más de 0,3 mm.
Por tanto, debido a esta configuración es
posible construir más corto el electrodo de cuerpo 4 y, no obstante,
lograr una cobertura completa con metal noble de la punta del
electrodo central, concretamente en condiciones de fabricación en
serie (tolerancias de fabricación).
Los estudios térmicos han demostrado que ya una
longitud del electrodo de cuerpo que sea 0,5 mm más pequeña conduce
a un descenso de la temperatura de 40 a 50ºK.
Claims (10)
1. Bujía de encendido que comprende
- un cuerpo (1) de bujía de encendido,
- al menos un electrodo de cuerpo (4) montado en
el cuerpo (1) de la bujía de encendido y configurado en forma de un
electrodo de tejado,
- un aislador (3) previsto en el cuerpo (1) de
la bujía de encendido y
- un electrodo central (2) dispuesto en el
aislador (3),
- estando formada una rendija de chispa de
encendido entre el extremo del electrodo de cuerpo (4) que queda
alejado de dicho cuerpo y la punta del electrodo central y
- estando provisto el electro de cuerpo (4) de
unas armaduras (5a, 5b) de metal noble aplicadas, respectivamente,
en el lado frontal y en la superficie vuelta hacia la punta del
electrodo central,
caracterizada porque el extremo del
electrodo de cuerpo (4) que queda alejado de dicho cuerpo termina
antes de alcanzar la cobertura completa de la punta del electrodo
central y la armadura (5a) de metal noble aplicada a la superficie
frontal del electro de cuerpo (4) está dimensionada de modo que,
juntamente con la armadura (5b) de metal noble aplicada a la
superficie vuelta hacia la punta del electrodo central, queda
completamente cubierta de metal noble la punta del electrodo
central.
2. Bujía de encendido según la reivindicación 1,
caracterizada porque el electrodo de cuerpo (4) está
configurado en forma de alambre macizo.
3. Bujía de encendido según la reivindicación 1
ó 2, caracterizada porque las armaduras (5a, 5b) de metal
noble están previstas sobre el lado inferior y sobre el canto
inferior formado con el lado frontal del electrodo de cuerpo
(4).
4. Bujía de encendido según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el espesor
de las armaduras (5a, 5b) de metal noble es mayor que 0,3 mm.
5. Bujía de encendido según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque las
armaduras (5a, 5b) de metal noble se han aplicado mediante
soldadura de aporte por láser.
6. Bujía de encendido según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque entre las
armaduras (5a, 5b) de metal noble y el electro de cuerpo (4) se ha
formado por fusión una zona de aleación (6).
7. Bujía de encendido según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque las
armaduras (5a, 5b) de metal noble consisten en platino o iridio o
una aleación de platino o de iridio.
8. Bujía de encendido según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el
electrodo de cuerpo es un electrodo macizo de un solo material
consistente en una aleación de NiCrFe.
9. Bujía de encendido según la reivindicación 8,
caracterizada porque la aleación de NiCrFe es una aleación
de NiCr15Fe, NiCr23Fe o NiCr25FeAlY.
10. Bujía de encendido según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque, para
reducir la longitud extendida del electrodo de cuerpo (4), el radio
de doblado R del electrodo de cuerpo (4) es mayor que 3 mm.
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