ES2300269T3 - Bujia que incluye una punta de electrodo resistente al desgaste hecha de un material compuesto coextruido y el metodo para fabricar la misma. - Google Patents
Bujia que incluye una punta de electrodo resistente al desgaste hecha de un material compuesto coextruido y el metodo para fabricar la misma. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2300269T3 ES2300269T3 ES00947306T ES00947306T ES2300269T3 ES 2300269 T3 ES2300269 T3 ES 2300269T3 ES 00947306 T ES00947306 T ES 00947306T ES 00947306 T ES00947306 T ES 00947306T ES 2300269 T3 ES2300269 T3 ES 2300269T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- electrode
- spark plug
- metal
- tip
- wear
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 36
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 70
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 70
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 31
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 26
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 9
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 8
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 5
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 3
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 claims 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 11
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 9
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 8
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- MRMOZBOQVYRSEM-UHFFFAOYSA-N tetraethyllead Chemical compound CC[Pb](CC)(CC)CC MRMOZBOQVYRSEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- -1 carboxylic acid compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 239000003570 air Substances 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 2
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 2
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 2
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- XOOGZRUBTYCLHG-UHFFFAOYSA-N tetramethyllead Chemical compound C[Pb](C)(C)C XOOGZRUBTYCLHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004606 Fillers/Extenders Substances 0.000 description 1
- 229910000575 Ir alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018487 Ni—Cr Inorganic materials 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000002816 fuel additive Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910001026 inconel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 150000002816 nickel compounds Chemical class 0.000 description 1
- PCLURTMBFDTLSK-UHFFFAOYSA-N nickel platinum Chemical compound [Ni].[Pt] PCLURTMBFDTLSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 150000003018 phosphorus compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 150000003871 sulfonates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T21/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture or maintenance of spark gaps or sparking plugs
- H01T21/02—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture or maintenance of spark gaps or sparking plugs of sparking plugs
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T13/00—Sparking plugs
- H01T13/20—Sparking plugs characterised by features of the electrodes or insulation
- H01T13/39—Selection of materials for electrodes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Spark Plugs (AREA)
Abstract
Un método de fabricación de una bujía, que comprende los pasos de: a) proporcionar una pedazo de alambre formado a partir de un material compuesto coextrudido que comprende un primer metal consistente de un metal matriz el cual es una aleación de níquel, entremezclado con un segundo metal consistente de un metal en forma de filamentos orientados que comprende un metal noble; b) conformar una sección del alambre en una punta de electrodo de bujía resistente al desgaste que tenga una porción de eje sustancialmente cilíndrica con un eje longitudinal; donde la porción de eje cilíndrica incluye al menos un filamento el cual es sustancialmente paralelo al eje longitudinal de la misma; y c) unir la punta de electrodo de bujía resistente al desgaste a un electrodo de la bujía.
Description
Bujía que incluye una punta de electrodo
resistente al desgaste hecha de un material compuesto coextrudido y
el método para fabricar la misma.
La presente invención se relaciona con las
bujías para uso en los motores de combustión interna. Más
particularmente, la presente invención se relaciona con un método
de fabricación de bujías que incluyen puntas de electrodo
resistentes al desgaste, hechas de un material compuesto coextrudido
y con las bujías que incorporan tales puntas de electrodo
resistentes al desgaste.
Las bujías son ampliamente utilizadas para
encender el combustible en los motores de combustión interna. Los
electrodos de la bujías están sometidos a un calor intenso y a un
ambiente altamente corrosivo, generados por la explosión de la
mezcla aire/combustible. Para aumentar la durabilidad y la
resistencia a la erosión, los electrodos de las bujías deben ser
capaces de soportar las altas temperaturas y el ambiente corrosivo
resultante de las reacciones químicas entre el aire, el combustible
y los aditivos del combustible, que ocurren en una cámara de
combustión. Los mismos esfuerzos químicos y térmicos afectan también
a la unión entre el electrodo de tierra y la coraza metálica de la
bujía a la cual está fijado el electrodo de tierra. Donde esta
unión no sea sólida, estos esfuerzos pueden reducir el rendimiento
de la bujía o incluso causar que la bujía falle.
El artículo No. SAEJ312 de la Sociedad de
Ingenieros Automotores describe la especificación de la gasolina
automotor usada como combustible en los Estados Unidos. La gasolina
consiste de mezclas de hidrocarburos derivados del petróleo:
50-80 por ciento de componentes saturados,
0-15 por ciento de componentes olefinas y
15-40 por ciento de componentes aromáticos. La
gasolina con plomo contiene alrededor de 0.026 g Pb/litro (0.10
gramos de plomo por galón de combustible) y 0.15 por ciento de
azufre. En la gasolina sin plomo hay alrededor de 0.013 g Pb/litro
(0.05 gramos de plomo por galón), 0.1 por ciento de azufre y 0.0013
g P/litro (0.005 g de fósforo por galón).
Además, hay una cantidad de aditivos
incorporados a la gasolina con diferentes propósitos. Por ejemplo,
tetrametilplomo (TML) y tetraetilplomo (TEL), que se añaden como
agentes antidetonantes. Los compuestos de ácido carboxílico, tal
como el ácido acético, se añaden como extensores del plomo. Los
aminos y fenoles aromáticos se añaden como antioxidantes. Los
compuestos orgánicos del bromo y/o del cloro se añaden como
detergentes y modificadores de depósitos. Los compuestos de fósforo
y con contenido de boro se añaden para reducir el encendido
superficial, el preencendido y como detergentes del motor. Los
inhibidores metálicos se añaden para reducir el deterioro oxidativo
del combustible debido a los metales, tales como Cu, Co, V, Mn, Fe,
Cr y Pb. También se usan como aditivos inhibidores de la oxidación
ácidos carboxílicos, alcoholes, aminas, sulfonatos y sales de aminas
del ácido fosfórico.
Otro factor que añade un esfuerzo a las bujías
en el ambiente de la cámara de combustión, es el uso de la
Recirculación del Gas de Escape (EGR) de retorno a la cámara de
combustión para enfriar la carga de combustión y mejorar las
emisiones, particularmente por la reducción de los óxidos de
nitrógeno.
La fabricación de electrodos de cobre (Cu) y de
níquel (Ni) para bujías es un arte probado y se ha realizado de
varias formas. Por ejemplo, la patente U.S. 3,803,892 describe un
método de producir electrodos extrudidos de cobre y níquel
partiendo de una lámina plana de los dos materiales. La patente U.S.
3,548,472 revela un método de conformar en frío en varios pasos un
manguito exterior de níquel en forma de copa, insertando un pedazo
de alambre de cobre en la copa y entonces presionando ligeramente
para unir los dos materiales. La patente U.S. 3,857,145 describe un
proceso para fabricar un electrodo central de bujía en el cual se
inserta un núcleo central de cobre en un miembro de níquel y se une
a él por una zona en forma de collar, para asegurar que se
establezca una trayectoria para el flujo eléctrico.
La patente U.S. número 4,093,887 de Corbach y
colaboradores describe un diseño de una bujía que tiene un electrodo
central hecho de material compuesto. En el diseño del electrodo de
bujía compuesto, según se describe en esta referencia, el electrodo
tiene un diámetro de alrededor de 2.4 mm, e incluye una cubierta
metálica cilíndrica exterior la cual puede estar hecha de níquel,
de una aleación de níquel o de un material a base de cromo o
cobalto. Dentro de esta cubierta metálica exterior, de acuerdo con
la referencia, hay un material matriz de alta conductividad, tal
como cobre o una aleación de cobre, que tiene varios filamentos
paralelos insertados en él. Los filamentos insertados tienen cada
uno un diámetro aproximado de 0.3 mm, y están formados del mismo
material de la cubierta exterior. Preferiblemente, deben ser siete
filamentos, colocados de forma tal que no se toquen entre sí y
dispuestos de manera que su distribución sea esencialmente uniforme
a través de la sección transversal del material matriz. Esta
referencia no enseña o sugiere específicamente el uso de una punta
de electrodo resistente al desgaste, sino que más bien, enseña que
todo el electrodo central está hecho del material compuesto
descrito.
\newpage
También se conoce el uso de ciertos tipos de
puntas de electrodo de bujía incrustadas y/o soldadas, que son más
resistentes al desgaste que el cuerpo principal del electrodo. En
años recientes, se ha favorecido la práctica de añadir a los
electrodos de las bujías estas puntas resistentes al desgaste. Tales
puntas de electrodo de bujía pueden añadirse al electrodo central,
al electrodo lateral, o a ambos electrodos, central y lateral.
Dichas puntas de electrodo resistentes al desgaste se construyen más
duras y resistentes a la erosión que el resto del electrodo, y como
que las puntas de electrodo resistentes al desgaste son los puntos
por donde la chispa circula entre los electrodos, están entre los
componentes de trabajo más críticos de una bujía. Algunas veces
estas puntas de electrodo son aplanadas mecánicamente o
"forjadas" durante o subsiguiente a la fijación de estas al
electrodo base, para cubrir un área superficial mayor que la que se
cubriría de otra forma.
En las patentes U.S. números 4,324,588,
4,810,220, 4,684,352, 4,840,594, 5,179,313, 5,456,624,
5,558,575,
5,574,329, y 5,869,921 se pueden encontrar algunos ejemplos ilustrativos de patentes relacionadas con diferentes puntas de electrodos de bujías resistentes al desgaste y con bujías que incluyen tales puntas de electrodo.
5,574,329, y 5,869,921 se pueden encontrar algunos ejemplos ilustrativos de patentes relacionadas con diferentes puntas de electrodos de bujías resistentes al desgaste y con bujías que incluyen tales puntas de electrodo.
Algunas de las puntas de electrodo de bujía
resistentes al desgaste conocidas incorporan el platino y/u otros
metales nobles, debido a su excelente resistencia a la oxidación y a
la erosión al exponerlos al ambiente de una cámara de combustión.
Sin embargo, el platino es una materia prima muy cara, como lo son
los otros metales nobles, y es por lo tanto conveniente controlar
estrictamente la cantidad de metal noble que es incorporado en cada
bujía.
Además, la unión mediante soldadura de dos
metales diferentes puede dar como resultado una disparidad de los
coeficientes relativos de expansión lineal térmica de cada metal.
Bajo un esfuerzo térmico elevado, esta disparidad puede conducir al
debilitamiento o fractura de la unión entre el electrodo y la punta,
y puede incluso producir la separación física del metal noble y del
metal base.
La patente U.S. número 5,510,667 de Loffler y
colaboradores, la cual se considera que representa el arte anterior
más cercano, describe un diseño para una bujía que incorpora una
punta de electrodo reforzada hecha de un material compuesto de
fibra de platino-níquel. El material descrito en
esta referencia, puede ser una matriz de platino en la cual se
incrustan fibras de níquel, o una matriz de níquel en la cual se
incrustan fibras de platino. En esta referencia no se discute el
número específico de fibras incrustadas, aunque los dibujos parecen
mostrar un número grande de fibras en la matriz. Las aleaciones, las
cuales incluyen el platino y otro metal u otros metales, no son
específicamente descritas en esta referencia.
La patente 5,510,667 de Loffler y colaboradores,
cita una solicitud de patente alemana número 2 508 490 que describe
un método apropiado para la fabricación de un material compuesto de
fibra que puede ser usado para poner en práctica esta invención. La
solicitud de patente alemana citada anteriormente también se
corresponde con la solicitud de patente de la Gran Bretaña número 1
528 514, presentada el 26 de febrero de 1976. El método enseñado
aquí involucra la colocación holgada de alambres sólidos dentro de
tubos metálicos huecos conformados a partir de un metal diferente
que aquel de los alambres, y la unión de alambres y tubos múltiples
en un haz dentro de una cubierta tubular mayor. La colocación del
haz de tubos en una cubierta metálica es seguida por una
deformación plástica en frío del conjunto de cubierta, tubos y
alambres, para producir un material compuesto. Se pueden obtener
diferentes productos finales, en dependencia de cuáles materiales se
usen para las partes componentes.
La Publicación No.
1999-01-0796 de la Sociedad de
Ingenieros Automotores, discute las ventajas del uso de una
aleación de iridio y un 10% de rodio para una punta de electrodo de
bujía resistente al desgaste, y las ventajas adicionales de
mantener pequeño el diámetro del electrodo central.
Aunque son conocidos varios diseños de bujías
con puntas de electrodos resistentes al desgaste, aún existe una
necesidad en el arte de un método de fabricación de una punta de
electrodo de bujía resistente al desgaste, en la cual sea
estrictamente controlada una cantidad de platino, iridio u otro
metal noble usado, para obtener una eficiencia práctica y un
control de costos máximos.
La presente invención proporciona un método de
fabricación de una punta de electrodo para bujía que incorpora dos
o más materiales coextrudidos tal y como está definido en las
reivindicaciones 1, 6 y 11, y una bujía que incorpore tal punta,
tal como está definido en la reivindicación 13. Se prefiere que una
punta de electrodo de bujía resistente al desgaste de acuerdo con
la presente invención se fabrique en forma de poste o de remache, y
la forma más preferida es la de remache.
Preferiblemente, uno de los materiales usados en
la fabricación de la punta es un metal noble, el cual puede
elegirse del grupo que consiste en platino, iridio y aleaciones que
incluyan uno de estos metales o ambos. En la punta de electrodo
resistente al desgaste, de acuerdo con la invención, se prefiere que
estén presentes metales nobles o sus aleaciones en forma de uno o
más filamentos orientados de alambre incrustado, o entremezclados
de manera uniforme a lo largo de un metal portador o matriz. Se
prefiere que el metal matriz sea un compuesto de níquel.
En la práctica de la presente invención, el
material utilizado para el metal matriz se selecciona de modo que
tenga un coeficiente de expansión térmica lineal similar al del
metal base del electrodo al cual se va a unir la punta. Este
igualamiento del metal matriz con el metal base del electrodo reduce
o elimina la separación entre la punta resistente al desgaste y el
electrodo base.
Se prefiere que los filamentos de alambre
orientados se dispongan, dentro de la punta de electrodo, de forma
tal que sean paralelos al eje longitudinal de la misma. Se prefiere
que la cantidad de filamentos orientados hechos de aleación de
metal noble sea de entre 1 y 20 filamentos.
Una punta de electrodo de bujía resistente al
desgaste, de acuerdo con la presente invención, se puede unir al
electrodo central de una bujía, al electrodo lateral, o a ambos
electrodos, el central y el lateral. Opcionalmente, en un método de
llevar a la práctica la invención, la punta, en cualquiera de sus
formas, puede aplanarse o "forjarse" para incrementar su área
superficial.
De acuerdo con esto, es un objeto de la presente
invención proporcionar un método de fabricación de una bujía que
incluya una punta de electrodo resistente al desgaste que tenga un
contenido reducido de metal noble en dicha punta, y una bujía que
sea un producto del método.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar una bujía que tenga al menos una punta de electrodo
resistente al desgaste unida a un electrodo de la misma, en el cual
la punta de electrodo esté formada de dos metales diferentes e
incluya al menos un filamento orientado hecho de un compuesto
metálico que comprenda un metal noble, y donde cada filamento
orientado usado sea sustancialmente paralelo a un eje longitudinal
de la punta de electrodo.
Es un objeto adicional de la presente invención
proporcionar una realización particularmente preferida de una
bujía, que incluye una primera punta de electrodo resistente al
desgaste unida a un electrodo central de la misma y que contiene al
menos un filamento orientado que incluye un metal noble o una
aleación de metal noble, teniendo la bujía adicionalmente una
segunda punta de electrodo resistente al desgaste unida a un
electrodo de tierra de la misma y conteniendo al menos un filamento
orientado que incluye un metal noble o una aleación de metal
noble.
Para una comprensión más completa de la presente
invención, se refiere al lector a la siguiente sección de la
descripción detallada, la cual debe leerse junto con los dibujos
acompañantes. A lo largo de la siguiente descripción detallada y en
los dibujos, los mismos números se refieren a las mismas partes.
\vskip1.000000\baselineskip
La Figura 1 es una vista de la sección
transversal de una bujía en concordancia con una primera realización
de la presente invención, incorporando una punta de electrodo
resistente al desgaste en cada uno de los electrodos central y
lateral de la misma.
La Figura 2 es una vista en detalle de elevación
lateral de una porción final de la bujía de la Figura 1,
parcialmente seccionada y parcialmente en sección transversal.
La Figura 3 es una vista en detalle de la
sección transversal de un electrodo central el cual es un componente
de la bujía de la Figura 1, mostrando una primera punta de
electrodo resistente al desgaste unida a este en forma de un
remache, de acuerdo con una realización preferida de la
invención;
La Figura 4A es una vista vertical en detalle de
la sección transversal de la primera punta de electrodo resistente
al desgaste de las Figuras 1-3;
La Figura 4B es una vista horizontal en detalle
de la sección transversal de la primera punta de electrodo
resistente al desgaste de las Figuras 1-3;
La Figura 5A es una vista en detalle de la
sección transversal de un electrodo de tierra de bujía, que tiene
una segunda punta de electrodo resistente al desgaste unida a este,
de acuerdo con la realización de las Figuras 1-3,
mostrada en un primer momento;
La Figura 5B es una vista similar a la de la
Figura 5A, mostrada en un segundo momento después de que la punta
resistente al desgaste ha sido parcialmente aplanada
mecánicamente;
La Figura 6 es un diagrama de flujo de los pasos
que pueden ser usados en la ejecución práctica de un primer método
preferido de acuerdo con la presente invención; y
La Figura 7 es un diagrama de flujo de los pasos
que pueden ser usados en la ejecución práctica de un segundo método
preferido de acuerdo con la presente invención.
Refiriéndonos ahora a los dibujos, y
particularmente a las Figuras 1-3, en 10 se muestra
de manera general una bujía de acuerdo con la presente invención.
La bujía 10 incluye una envoltura o coraza metálica 12 que tiene
una base cilíndrica 14, la cual puede tener roscas externas 16
conformadas sobre ellas para el montaje roscado en una culata (no
mostrada). La base cilíndrica 14 de la coraza metálica 12 de la
bujía tiene una superficie inferior 18 generalmente aplanada. En la
superficie inferior 18 de la base roscada 14 está soldado un
electrodo de tierra 20. En una realización preferida de la
invención, el electrodo de tierra 16 tiene una punta de electrodo
resistente al desgaste 22 soldada sobre este adyacente al extremo
del mismo, como se describirá aquí con más detalle. A lo largo de
la presente descripción, los términos "electrodo de tierra" y
"electrodo lateral" se refieren al mismo componente, y por lo
tanto estos términos son usados indistintamente.
La bujía 10 incluye además un aislador de
cerámica hueco 24 dispuesto de manera concéntrica dentro de la
coraza 12, y un electrodo central 26 dispuesto de forma concéntrica
dentro del aislador 24.
Se prefiere que el electrodo central 26 incluya
un núcleo central 28 hecho de un material que sea buen conductor
térmico y eléctrico, tal como el cobre o una aleación de cobre, con
un casquillo exterior 30 fabricado preferiblemente de una aleación
de níquel. También se prefiere que el electrodo central 26 tenga una
punta de electrodo resistente al desgaste 32 unida a un extremo
inferior 34 del mismo.
Un inserto o varilla conductores de la
electricidad 36 se ajusta en el extremo superior 38 del aislador 24,
del lado opuesto al electrodo central 26, y se coloca un material
refractario compuesto de vidrio y carbón dentro del aislador 24,
entre el extremo inferior del inserto 36 y el electrodo central 26,
para proporcionar una resistencia interna 40 dentro de la bujía
10.
Refiriéndonos en particular a la Figura 1, se
puede ver que la coraza de la bujía 12 es un manguito
sustancialmente cilíndrico que tiene un agujero hueco 42 en toda su
longitud. Como se hizo notar previamente, la coraza 12 de la bujía
incluye una porción que es una base cilíndrica 14, la cual tiene
generalmente una rosca 16 conformada sobre la superficie exterior
de la misma. La coraza de la bujía 12 incluye una superficie de
sellado 44, para contactar una culata (no mostrada), e incluye
también un cubo generalmente hexagonal 46 encima de la superficie
de sellado, para permitir el agarre de la bujía con una llave de
bujías convencional y darle vueltas para su instalación o para
quitarla.
Como es bien conocido, es deseable que el
espacio entre el electrodo central 26 y el electrodo de tierra o
lateral 20, se mantenga sustancialmente constante durante toda la
vida de la bujía 10. A este espacio nos referiremos de aquí en
adelante como separación G (Figura 2).
Se prefiere que la punta resistente al desgaste
32 del electrodo central, en la práctica de la presente invención,
sea hecha en forma de un poste o de un remache 48.
Refiriéndonos ahora a las Figuras 4 y 5, una
punta de electrodo resistente al desgaste en forma de un remache
48, de acuerdo con la presente invención, incluye una cabeza 50 que
tiene una superficie continua exterior semiesférica 52 y una
porción plana 54 opuesta a la superficie exterior de la cabeza. Un
vástago 56 generalmente cilíndrico se extiende desde la porción
plana 54 y termina en una base 60 generalmente aplanada. Se prefiere
que el vástago 56 se construya con un diámetro en un rango de
0.4-1 mm. Donde la punta resistente al desgaste
toma la forma de un poste, se asemeja al vástago 56 del remache 48,
como se muestra en las Figuras 4A-4B, con la cabeza
50 retirada de este.
Se prefiere que la punta de electrodo de bujía
resistente al desgaste 22 o 32, de acuerdo con la presente
invención, esté formada de un material coextrudido en el cual un
primer metal o metal matriz 62 esté formado de una aleación de
níquel. Un ejemplo de una aleación de níquel adecuada que puede
usarse para el metal matriz 62 es la aleación de
Fe-Ni-Cr vendida comercialmente bajo
la marca "INCONEL".
Preferiblemente, el material seleccionado para
su uso como metal matriz 62 tiene un coeficiente lineal de
expansión térmica el cual es similar al coeficiente lineal de
expansión térmica del metal base usado para el balance del
electrodo de tierra 20, de forma tal que sea compatibilidad con
este. Esto permite una expansión y contracción térmicas armoniosas
del electrodo y la punta unida a el, independientemente del hecho de
que el material seleccionado para fabricar el (los)
filamento(s) orientado(s) de la punta puedan tener un
coeficiente lineal de expansión térmica diferente del metal base
del electrodo. Se prefiere que el coeficiente de expansión térmica
lineal del metal matriz no difiera del coeficiente de expansión
térmica lineal del metal base del electrodo en más de un 10 por
ciento. Lo más preferible es que el material seleccionado para el
metal matriz sea exactamente la misma aleación que la del material
usado para el electrodo base al cual esté unida la punta. Esta
identidad de materiales permite una expansión y contracción térmicas
sustancialmente armoniosas del electrodo y la punta unida a el, aún
cuando el material del filamento 64 tenga propiedades diferentes de
las del metal matriz.
En la realización más preferida de la invención,
el material seleccionado como metal matriz 62 es el mismo que el
del metal del electrodo base.
También en la punta de electrodo resistente al
desgaste 22 o 32 de acuerdo con la invención, la punta de electrodo
incluye al menos uno, y puede incluir una pluralidad de filamentos
orientados 64. Los filamentos orientados están hechos de un segundo
metal que incluye al menos un metal noble.
De acuerdo al uso a lo largo de la presente
descripción y en las reivindicaciones, el término "metal noble"
incluye al platino, al paladio, al rodio, al iridio, al rutenio, al
oro y a la plata, así como aleaciones y/o mezclas de los metales
anteriores con cada uno de ellos y/o con otros metales.
El uso de estos filamentos orientados 64 le
permite a un fabricante de bujías 10 el control cuidadoso de la
cantidad de metal noble usado, al mismo tiempo que preserva el alto
rendimiento proporcionado por la presencia de las puntas de metal
noble. El uso de los filamentos orientados 64, además, le permite a
un fabricante de bujías exponer un metal matriz 62 que sea similar
en su expansión lineal térmica y punto de fusión a las propiedades
del metal base del electrodo al cual está unida la punta para
proporcionar una unión duradera entre ellos. Los filamentos
orientados 64 están distribuidos en la punta 32 sustancialmente en
línea con la dirección esperada de la trayectoria de la chispa.
El remache es la forma preferida para usarse con
las puntas con filamento orientado, porque la forma de remache
permite una orientación relativamente fácil y repetible de la punta
32 con el herramental existente. Esto permite una alineación
apropiada de los filamentos orientados 64 en la orientación
preferida para ellos. En la patente U.S. 5,456,624 se describen de
modo general bujías que usan generalmente puntas de ignición en
forma de remache hechas de alambre fino, y métodos de unión de tales
electrodos con puntas en forma de remache.
Se prefiere que el número usado de filamentos
orientados 64 no sea mayor de 20, y más preferiblemente, no mayor
de 10. Los metales nobles preferidos para su uso en los filamentos
orientados incluyen el platino y el iridio, así como mezclas y
aleaciones de estos metales con cada uno de ellos y con otros
metales. Una mezcla que es usable en los filamentos orientados es
la de 85-95% de platino aleado con un
5-15% de níquel. Otra mezcla que usable en los
filamentos orientados 64 es desde alrededor del 45 por ciento hasta
alrededor del 85 por ciento de platino, desde alrededor del 14 por
ciento hasta alrededor del 60 por ciento de iridio, y desde
alrededor de ½ por ciento hasta alrededor del cinco por ciento de
tungsteno. Preferiblemente, esta mezcla está presente en los rangos
de desde alrededor del 75 por ciento hasta alrededor del 86 por
ciento de platino, desde alrededor del 12 por ciento hasta
alrededor del 20 por ciento de iridio, y desde alrededor del ½ por
ciento hasta alrededor del 5 por ciento de tungsteno.
Donde se use más de un filamento orientado, se
prefiere que los filamentos 64 estén dispuestos según un patrón
concéntrico alrededor del eje longitudinal de la punta de electrodo
y paralelos a el.
Refiriéndonos ahora a la Figura 5A, se muestra
una porción extremo del electrodo lateral o de tierra 20, con una
segunda punta de electrodo de bujía 22 unida a el, en forma de un
segundo remache 148, en el cual la porción de vástago 156 del
remache es sustancialmente más corta que la porción de vástago 58
del primer remache 48. En el diseño del remache 148 representado en
la Figura 5A-5B, solamente está presente un único
filamento orientado 164, el único filamento orientado está
dispuesto como un núcleo central del remache 148. El metal matriz
circundante 162 forma una cubierta que rodea el núcleo central del
filamento 164. El filamento orientado 164 está dispuesto en línea
con el eje longitudinal del remache 148 que forma la punta de
electrodo 22.
Subsiguientemente a la unión de la punta de
electrodo 22, ya sea al electrodo de tierra 20, al electrodo central
26, o a ambos de ellos, y como se muestra en la Figura 5B, la punta
de electrodo 22 puede ser aplanada mecánicamente o "forjada".
Cuando es usada, esta acción de aplanamiento mecánico incrementa el
área superficial de la porción expuesta del filamento orientado 66.
Aunque la punta 22a se muestra parcialmente aplanada en una etapa
intermedia en la Figura 5B, el aplanamiento mecánico continuará
hasta que la superficie superior de la punta 22 esté
sustancialmente plana y pareja, para proporcionar una separación G
constante entre los electrodos.
En la punta de electrodo aplanada 22a, la
combinación de la forma de remache y el filamento orientado 66 que
contiene permite la maximización del área superficial accesible del
material del filamento orientado, al mismo tiempo que se preserva
una trayectoria para la chispa a través de el. Esto extrae un
beneficio máximo del contenido de metal noble de la punta 22, al
mismo tiempo que se controla cuidadosamente la cantidad de metal
noble contenida en la punta para preservar y maximizar los
recursos.
Después de que todos las puntas de electrodo
deseadas se unen a los electrodos, y después de terminado cualquier
proceso de forjado deseado de las puntas, el resto de la bujía 10 se
ensambla de la forma estándar.
Refiriéndonos ahora a la Figura 6, un primer
método preferido de fabricar una bujía 10 de acuerdo con la
invención incluye un primer paso 70 para obtener o proporcionar un
alambre compuesto en el cual ha sido coextrudido un metal o
aleación noble, en forma de uno o más filamentos orientados, con un
metal matriz como se describió anterior-
mente.
mente.
En el método preferido de acuerdo con la
invención, este alambre compuesto es conformado mediante un proceso
que involucra el taladrado de agujeros en un bloque sólido de un
metal matriz, el cual se selecciona de modo que sea térmicamente
compatible con el metal base de un electrodo al cual se unirá una
punta. En una realización particularmente preferida, como se hizo
notar previamente, el metal matriz puede el mismo que el metal usado
para el electrodo base al cual está unida la punta final.
Entonces, las secciones de alambre sólido de
metal resistente al desgaste, el cual comprende preferiblemente un
metal noble, se insertan en los agujeros formados a través del
bloque sólido de metal matriz. Luego, mediante procesos
estandarizados de formación en frío, el bloque compuesto de metal
matriz, con los alambres en su interior, es conformado en un
alambre largo de material compuesto que tiene dentro uno o más
filamentos internos de la aleación de metal noble.
En la primera realización preferida de un método
de acuerdo con la invención, como está resumido en la Figura 6,
entonces se corta una primera sección de alambre del bulto de
alambre. En el próximo paso 72 se conforma la primera sección del
alambre en una primera punta resistente al desgaste. La primera
punta resistente al desgaste puede ser un remache, tal como los
remaches mostrados en 48, 148, o alternativamente, la primera punta
puede ser un poste cilíndrico similar a la porción de vástago 56 de
la punta de electrodo de bujía 32, con la cabeza retirada de el. En
la formación del remache, el material de la cabeza 50 es comprimido
y deformado partiendo de su forma original. Esto tendrá alguna
tendencia a dispersar la porción de los filamentos 64 que se
encuentran dentro de la cabeza del remache 50 hacia fuera dentro de
la propia cabeza del remache, como se muestra en las Figuras 4A y
5A. Esta dispersión hacia fuera de los filamentos 64 es aceptable en
la práctica de la invención.
Sin embargo, debe tenerse el cuidado de mantener
la orientación del (los) filamento(s) en el vástago 56 del
remache final o del poste, para que permanezcan sustancialmente
paralelos al eje longitudinal del mismo.
El próximo paso 74 es soldar una primera punta a
la porción extremo de un primer electrodo. Este primer electrodo
puede ser, o bien el electrodo central 26 o el electrodo lateral
20.
Cuando se ha soldado una primera punta al
electrodo central 26, la punta se alinea de forma tal que el (los)
filamento(s) orientados de la misma se mantengan
sustancialmente paralelos al eje longitudinal del electrodo
central, en el ensamblaje de los dos componentes.
En contraste, cuando la primera punta se está
uniendo al electrodo lateral 20, el electrodo lateral se une
inicialmente a la superficie inferior 18 de la base 14 de la coraza
con una orientación de línea recta, lo que es sustancialmente
paralelo al electrodo central, y posteriormente el electrodo lateral
se dobla para formar sustancialmente un ángulo recto, como se
muestra en la Figura 1. En este caso, la primera punta se une
preferiblemente al electrodo lateral 20 con su(s)
filamento(s) orientado(s) alineado(s)
sustancialmente en un ángulo recto al eje longitudinal del
electrodo lateral, de modo que cuando el electrodo lateral se doble
en la configuración estándar de ángulo recto, el (los)
filamento(s) se alinee(n) sustancialmente de forma
paralela al eje longitudinal del electrodo central, y
sustancialmente en línea con la dirección esperada de la trayectoria
de la chispa.
Después que el doblado está completo, donde
ambos electrodos llevan puntas de electrodo, el (los)
filamento(s) orientado(s) de la punta del electrodo
de tierra está(n) alineado(s) de forma que son
sustancialmente paralelos a los filamentos orientados de la punta
del electrodo central.
Luego, en el próximo paso 76, si se desea una
punta de electrodo plana, la punta puede, opcionalmente, ser
aplanada en su lugar en el electrodo.
Si se desea solamente una única punta resistente
al desgaste en el producto acabado, el primer electrodo 20 o 26,
con su punta resistente al desgaste unida a el, puede ensamblarse en
una bujía terminada siguiendo los procedimientos estándar y usando
componentes estándar para el balance de las piezas.
Si se desea colocar una segunda punta resistente
al desgaste en un segundo electrodo, tal como el electrodo de
tierra 20, esta puede conformarse en un paso separado 78.
Alternativamente, ambas puntas puede conformarse juntas con
antelación en el paso 72. En ambos casos, la segunda punta puede
unirse al segundo electrodo en un paso adicional 80 del método.
Si la aplicación particular es una en la cual se
desea una segunda punta de electrodo aplanada, la segunda punta
puede aplanarse en esta etapa en el paso 82.
\newpage
En una realización del método, ambas puntas
resistentes al desgaste 22, 32, pueden dejarse en la forma de
remaches 48, 148, dejando intactos los ejes sustancialmente
cilíndricos en ellas. En esta realización, los componentes de la
bujía 10 se ensamblan entonces juntos en la forma normal.
En otra realización de la invención, después de
que la(s) punta(s) se une(n) al (los)
electrodo(s) respectivo(s), cualquiera de las puntas
o ambas pueden aplanarse mecánicamente.
En un segundo método preferido de acuerdo con la
invención, en el primer paso 84 del método, se obtiene el alambre
compuesto coformado, exactamente como en el primer método. En el
próximo paso 86, una primera porción del alambre compuesto descrito
anteriormente se suelda directamente desde un carrete o tramo del
mismo en un primer electrodo para formar una primera punta
resistente al desgaste en el. El primer electrodo puede ser un
electrodo central 26 o un electrodo de tierra 20. Después de
soldarse de esta manera, la primera punta puede aplanarse
mecánicamente, si se desea, en un paso subsiguiente opcional 88.
Si se necesita solamente una única punta de
electrodo resistente al desgaste, entonces la bujía puede
ensamblarse del modo normal.
Alternativamente, cuando se necesita también una
segunda punta de electrodo resistente al desgaste, se suelda una
segunda porción del alambre compuesto descrito anteriormente, en
otro paso 90, directamente desde el mismo carrete o tramo del mismo
en un segundo electrodo para conformar en este una segunda punta
resistente al desgaste. El segundo electrodo puede ser un electrodo
central 26 o un electrodo de tierra 20, y complementa el primer
electrodo. Después de soldarse de esta manera, la segunda punta
puede aplanarse mecánicamente, si se desea, en otro paso
subsiguiente opcional 92.
Después de unir la segunda punta de electrodo
resistente al desgaste y aplanarla si se desea una punta plana, la
bujía 10 puede entonces ensamblarse de la forma normal.
Aunque la presente invención se ha descrito aquí
con respecto a varias realizaciones preferidas de la misma, la
descripción anterior pretende ser ilustrativa y no restrictiva.
Aquellos expertos en el arte se darán cuenta de que se podrían
hacer muchas modificaciones de la realización preferida que serían
factibles. Todas estas modificaciones, sin embargo, están dentro
del alcance de las reivindicaciones que forman parte de la presente
invención.
Claims (17)
1. Un método de fabricación de una bujía, que
comprende los pasos de:
a) proporcionar una pedazo de alambre formado a
partir de un material compuesto coextrudido que comprende un primer
metal consistente de un metal matriz el cual es una aleación de
níquel, entremezclado con un segundo metal consistente de un metal
en forma de filamentos orientados que comprende un metal noble;
b) conformar una sección del alambre en una
punta de electrodo de bujía resistente al desgaste que tenga una
porción de eje sustancialmente cilíndrica con un eje
longitudinal;
donde la porción de eje cilíndrica incluye al
menos un filamento el cual es sustancialmente paralelo al eje
longitudinal de la misma; y
c) unir la punta de electrodo de bujía
resistente al desgaste a un electrodo de la bujía.
2. El método de la reivindicación 1, donde el
segundo metal está presente como un núcleo central y el primer
metal forma una cubierta que rodea el núcleo central del primer
metal.
3. El método de la reivindicación 1, donde el
segundo metal está presente como una pluralidad de filamentos
paralelos dispuestos en un patrón concéntrico dentro del primer
metal.
4. El método de las reivindicaciones
1-3, donde el electrodo de la bujía está hecho de un
material que tiene un coeficiente lineal de expansión térmica
mensurable, y donde además el primer metal tiene un coeficiente
lineal de expansión térmica el cual es sustancialmente similar al
coeficiente lineal de expansión térmica del material del electrodo
al cual está unida la punta.
5. El método de las reivindicaciones
1-4, donde el segundo metal comprende el
platino.
6. Un método de fabricación de una bujía que
incluye una punta resistente al desgaste en un electrodo de la
misma, que comprende los pasos de:
a) coextrudir un alambre formado a partir de un
material compuesto que comprende un primer metal que comprende
níquel, entremezclado con una pluralidad de filamentos paralelos de
un segundo metal que comprende un metal noble; y
b) unir una sección de dicho alambre a un primer
electrodo de la bujía para conformar en el una punta resistente al
desgaste.
7. El método de las reivindicaciones
1-6, que comprende además un paso de conformación de
una sección del alambre en un remache, que tiene un eje y una
cabeza del remache unida al eje, antes de unir la sección de
alambre al primer electrodo de la bujía.
8. El método de la reivindicación 7, donde el
eje del remache es sustancialmente cilíndrico, y donde dichos
filamentos están dispuestos en un patrón sustancialmente concéntrico
en dicho eje del remache.
9. El método de las reivindicaciones
7-8, que comprende además un paso de unión de un
segundo remache a un segundo electrodo de dicha bujía.
10. El método de la reivindicación 9, que
comprende además un paso de aplanamiento mecánico de dicho segundo
remache después de su unión a dicho electrodo de tierra.
11. El método de fabricación de una bujía, como
se reivindica en la reivindicación 1, que comprende los pasos
de:
a) proporcionar un pedazo de alambre formado a
partir de un material compuesto coextrudido que comprende un primer
metal consistente de un metal matriz el cual es una aleación de
níquel, entremezclado con un segundo metal consistente de un metal
en forma de filamentos orientados que comprende un metal noble;
b) unir una sección del alambre a un electrodo
para conformar una punta de electrodo de bujía resistente al
desgaste que tenga una porción de eje sustancialmente cilíndrica, la
porción de eje teniendo un eje longitudinal;
donde la porción de eje incluye al menos un
filamento el cual es sustancialmente paralelo al eje longitudinal de
la misma; y
c) unir la punta de electrodo de bujía
resistente al desgaste a un electrodo de la bujía.
\newpage
12. El método de la reivindicación 11, que
comprende además un paso de aplanamiento mecánico de la punta de
electrodo en el electrodo.
13. Una bujía, que comprende:
una base que incluye una porción roscada
sustancialmente cilíndrica para el montaje roscado en una culata de
un motor de combustión interna;
un electrodo de tierra unido a un extremo de la
base;
un aislador de cerámica dispuesto coaxialmente
en la base, y
un electrodo central dispuesto coaxialmente en
el aislador de cerámica;
- donde al menos uno de dicho electrodo de tierra y dicho electrodo central tiene una punta resistente al desgaste unida a el;
- caracterizada porque dicha punta de electrodo resistente al desgaste está formada a partir de un material compuesto coextrudido, que incluye un metal matriz, y al menos un filamento de un material de filamentos, que comprende un metal noble, dispuesto dentro del metal matriz.
14. La bujía de la reivindicación 13, donde el
material de filamentos comprende el platino.
15. La bujía de las reivindicaciones
13-14, donde el material de filamentos comprende el
iridio.
16. La bujía de las reivindicaciones
13-15, donde el material de filamento comprende el
tungsteno.
17. La bujía como se reivindica en la
reivindicación 13 que comprende:
una base que incluye una porción roscada
sustancialmente cilíndrica para el montaje roscado en una culata de
un motor de combustión interna,
un electrodo de tierra unido a un extremo de la
base;
un aislador de cerámica dispuesto coaxialmente
en la base, y
un electrodo central dispuesto coaxialmente
dentro del aislador de cerámica;
donde al menos uno de dicho electrodo de tierra
y dicho electrodo central, tiene una punta resistente al desgaste
unida a el;
dicha punta de electrodo resistente al desgaste
estando formada de un material compuesto coextrudido que incluye un
metal matriz, y un filamento dispuesto dentro del metal matriz, el
filamento comprendiendo un metal noble;
donde el filamento está presente como un núcleo
central y el metal matriz forma una cubierta que rodea el
filamento.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US552526 | 1999-07-13 | ||
| US09/552,526 US6533629B1 (en) | 1999-07-13 | 1999-07-13 | Spark plug including a wear-resistant electrode tip made from a co-extruded composite material, and method of making same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2300269T3 true ES2300269T3 (es) | 2008-06-16 |
Family
ID=24205715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES00947306T Expired - Lifetime ES2300269T3 (es) | 1999-07-13 | 2000-07-13 | Bujia que incluye una punta de electrodo resistente al desgaste hecha de un material compuesto coextruido y el metodo para fabricar la misma. |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6533629B1 (es) |
| EP (1) | EP1203428B1 (es) |
| JP (1) | JP4587627B2 (es) |
| AT (1) | ATE389254T1 (es) |
| CA (1) | CA2379085C (es) |
| DE (1) | DE60038297T2 (es) |
| ES (1) | ES2300269T3 (es) |
| MX (1) | MXPA02000396A (es) |
| WO (1) | WO2001005009A1 (es) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4306115B2 (ja) * | 2000-11-06 | 2009-07-29 | 株式会社デンソー | スパークプラグの製造方法 |
| FR2820892B1 (fr) * | 2001-02-14 | 2003-05-02 | Sagem | Composition d'alliage de platine pour electrode de bougie pour moteur a combustion interne |
| US7011560B2 (en) * | 2003-11-05 | 2006-03-14 | Federal-Mogul World Wide, Inc. | Spark plug with ground electrode having mechanically locked precious metal feature |
| DE102004019205B4 (de) * | 2004-04-16 | 2017-07-20 | Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG | Verfahren zur Herstellung von Mittelelektroden für Zündkerzen in Nietform und Mittelelektrode in Nietform |
| CA2575752A1 (en) * | 2004-08-03 | 2006-02-16 | Federal-Mogul Corporation | Ignition device having a reflowed firing tip and method of making |
| US8922102B2 (en) | 2006-05-12 | 2014-12-30 | Enerpulse, Inc. | Composite spark plug |
| US8049399B2 (en) | 2006-07-21 | 2011-11-01 | Enerpulse, Inc. | High power discharge fuel ignitor |
| US7795790B2 (en) * | 2007-02-02 | 2010-09-14 | Federal-Mogul Worldwide, Inc. | Spark plug electrode and process for making |
| US20090302732A1 (en) * | 2008-03-07 | 2009-12-10 | Lykowski James D | Alloys for spark ignition device electrode spark surfaces |
| US8461750B2 (en) * | 2009-09-11 | 2013-06-11 | Woodward, Inc. | Pre-chamber spark plug and electrodes therefor |
| WO2013063092A1 (en) | 2011-10-24 | 2013-05-02 | Federal-Mogul Ignition Company | Spark plug electrode and spark plug manufacturing method |
| BR112014018428A8 (pt) | 2012-01-27 | 2017-07-11 | Enerpulse Inc | Pluge de alta potência de lacuna de semi-superfície |
| US8482188B1 (en) | 2012-06-15 | 2013-07-09 | Federal-Mogul Ignition Company | Spark plug electrode with nanocarbon enhanced copper core |
| US9130358B2 (en) | 2013-03-13 | 2015-09-08 | Federal-Mogul Ignition Company | Method of manufacturing spark plug electrode material |
| DE102014223746A1 (de) * | 2014-11-20 | 2016-05-25 | Robert Bosch Gmbh | Zündkerze und Verfahren zur Herstellung einer Zündkerze |
| DE102015121862B4 (de) | 2015-12-15 | 2017-12-28 | Federal-Mogul Ignition Gmbh | Zündkerze |
| DE102019203431A1 (de) * | 2019-03-13 | 2020-09-17 | Robert Bosch Gmbh | Zündkerzenelektrode mit einem in einem Körper eingebetteten Edelmetall-haltigen Element als Zündfläche sowie Zündkerze mit einer solchen Zündkerzenelektrode |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4112905A (en) * | 1973-12-08 | 1978-09-12 | G. Rau | Spark plugs for internal combustion engines |
| GB1514195A (en) | 1974-09-18 | 1978-06-14 | Bosch Gmbh Robert | Spark plug electrode |
| DE2508490C3 (de) | 1975-02-27 | 1984-07-26 | G. Rau GmbH & Co, 7530 Pforzheim | Metallischer Verbundwerkstoff und Verfahren zu dessen Herstellung |
| DE2549931A1 (de) | 1975-11-07 | 1977-05-18 | Bosch Gmbh Robert | Zuendkerzen-elektrode |
| US4324588A (en) | 1979-08-17 | 1982-04-13 | Engelhard Corporation | Arc erosion resistant composite materials and processes for their manufacture |
| JPS59160988A (ja) * | 1983-03-02 | 1984-09-11 | 日本特殊陶業株式会社 | スパ−クプラグ |
| US4684352A (en) | 1985-03-11 | 1987-08-04 | Champion Spark Plug Company | Method for producing a composite spark plug center electrode |
| JPS62226592A (ja) * | 1986-03-28 | 1987-10-05 | 日本特殊陶業株式会社 | 点火プラグ |
| US4810220A (en) | 1988-06-06 | 1989-03-07 | Allied-Signal Inc. | Method for manufacturing electrodes for a spark plug |
| US4840594A (en) | 1988-06-06 | 1989-06-20 | Allied-Signal Inc. | Method for manufacturing electrodes for a spark plug |
| GB2234920A (en) | 1989-08-11 | 1991-02-20 | Ford Motor Co | Forming an erosion resistant tip on an electrode |
| DE4203251A1 (de) * | 1992-02-05 | 1993-08-12 | Beru Werk Ruprecht Gmbh Co A | Zuendkerze |
| DE69400173T2 (de) | 1993-07-06 | 1996-09-19 | Ngk Spark Plug Co | Zündkerze für Verbrennungsmotor und ihr Herstellungsverfahren |
| US5456624A (en) | 1994-03-17 | 1995-10-10 | Alliedsignal Inc. | Spark plug with fine wire rivet firing tips and method for its manufacture |
| US5558575A (en) | 1995-05-15 | 1996-09-24 | General Motors Corporation | Spark plug with platinum tip partially embedded in an electrode |
| JPH09298083A (ja) | 1996-04-30 | 1997-11-18 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 内燃機関用スパークプラグ |
-
1999
- 1999-07-13 US US09/552,526 patent/US6533629B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-07-13 DE DE60038297T patent/DE60038297T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-07-13 CA CA002379085A patent/CA2379085C/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-07-13 ES ES00947306T patent/ES2300269T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2000-07-13 MX MXPA02000396A patent/MXPA02000396A/es active IP Right Grant
- 2000-07-13 JP JP2001509132A patent/JP4587627B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2000-07-13 WO PCT/US2000/019067 patent/WO2001005009A1/en not_active Ceased
- 2000-07-13 AT AT00947306T patent/ATE389254T1/de not_active IP Right Cessation
- 2000-07-13 EP EP00947306A patent/EP1203428B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE60038297T2 (de) | 2009-04-30 |
| CA2379085C (en) | 2008-12-09 |
| DE60038297D1 (de) | 2008-04-24 |
| JP2003504826A (ja) | 2003-02-04 |
| EP1203428B1 (en) | 2008-03-12 |
| MXPA02000396A (es) | 2002-07-02 |
| CA2379085A1 (en) | 2001-01-18 |
| ATE389254T1 (de) | 2008-03-15 |
| WO2001005009A1 (en) | 2001-01-18 |
| EP1203428A1 (en) | 2002-05-08 |
| US6533629B1 (en) | 2003-03-18 |
| JP4587627B2 (ja) | 2010-11-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2300269T3 (es) | Bujia que incluye una punta de electrodo resistente al desgaste hecha de un material compuesto coextruido y el metodo para fabricar la misma. | |
| US5461210A (en) | Method of manufacturing a spark plug electrode | |
| US7973459B2 (en) | Spark plug configuration having a noble metal tip | |
| US6831397B2 (en) | Spark plug and a method of producing the same | |
| US7199511B2 (en) | Spark plug with noble metal chip joined by unique laser welding and fabrication method thereof | |
| CN101351939B (zh) | 接地电极上设有贵金属垫的火花塞及其制造方法 | |
| EP2044664B1 (en) | Platinum alloy for spark plug electrodes and spark plug having a platinum alloy electrode | |
| JP4304843B2 (ja) | スパークプラグ | |
| CN101496241B (zh) | 小直径的长距离火花塞 | |
| EP0474351B1 (en) | An outer electrode for spark plug and a method of manufacturing thereof | |
| CN101589525B (zh) | 具有回流焊点火端头的点火装置及其构成方法 | |
| US9318878B2 (en) | Spark plug with noble metal tip | |
| EP0549368B1 (en) | An electrode for a spark plug and a method of manufacturing the same | |
| JP4676912B2 (ja) | 内燃機関用スパークプラグ | |
| JP5293030B2 (ja) | スパークプラグ | |
| JP2014022251A (ja) | スパークプラグ | |
| JP6276216B2 (ja) | 点火プラグ | |
| WO2001018925A1 (en) | Method of forming a wear-resistant spark plug electrode tip using a molten metal droplet, and spark plug which is a product of the method |