ES2569340T3 - Bujía de encendido para motor de combustión interna - Google Patents

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Marc Pariente
André AGNERAY
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Abstract

Bujía de encendido (10) de radiofrecuencia que comprende un bobinado inductivo (28) y un electrodo central (24) acoplado al bobinado inductivo, presentando el citado bobinado inductivo (28) en este orden, desde un borne de conexión eléctrica de la bujía, una primera porción terminal (30), una porción central (34), y una segunda porción terminal (32), extendiéndose el citado electrodo central (24) en la prolongación de la segunda porción terminal (32) y en el lado opuesto a la citada porción central (34), presentando el citado bobinado inductivo (28) un hilo conductor (36) enrollado helicoidalmente alrededor de un mandril de bobinado (38) que presenta una parte cilíndrica de revolución, formando una sucesión de espiras coaxiales (44, 45, 58, 60), presentando la segunda porción terminal (32) una espira terminal (58) situada en el lado opuesto a la porción central (34) y unida al electrodo central (24), siendo el citado bobinado inductivo (28) apto para producir un campo eléctrico inducido en la citada segunda porción terminal (32); donde la segunda porción terminal (32) comprende una pluralidad de espiras coaxiales terminales (45) que se extienden axialmente entre la citada espira terminal (58) y una espira aguas arriba (60) situada hacia la porción central (34); caracterizada por que la citada espira terminal (58) presenta un diámetro D58 inferior al diámetro D60 de la espira aguas arriba (60), mientras que las espiras de la pluralidad de espiras coaxiales terminales (45) presentan un radio de curvatura que disminuye progresivamente entre la espira aguas arriba (60) y la espira terminal (58), de manera que se puede reducir la intensidad del campo eléctrico inducido en la segunda porción terminal (32) en la proximidad de la espira terminal (58), presentando el citado mandril de bobinado (38) una extremidad troncocónica coaxial (42), estando el citado hilo conductor (36) enrollado helicoidalmente al menos alrededor de la citada extremidad troncocónica (42) para formar la segunda porción terminal (32) del bobinado inductivo (28).

Description

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DESCRIPCION
Buj^a de encendido para motor de combustion interna
La presente invencion se refiere a una bujfa de encendido para motor de combustion interna y de modo mas preciso para el encendido gobernado de este tipo de motor. La invencion se refiere de modo mas particular a una bujfa de encendido que comprende un bobinado inductivo acoplado a un electrodo de bujfa.
Bujfas de encendido de tipo radiofrecuencia permiten desarrollar, a partir de un electrodo excitado por una alta tension alterna de radiofrecuencia, una descarga multifilamentaria que acelera considerablemente el inicio de la combustion. Podra referirse al documento FR 2 859 830, el cual describe una bujfa de encendido de este tipo. Refiriendose a la figura 1 (que corresponde a la figura 18 del documento FR 2 859 830), tales bujfas de encendido de radiofrecuencia 110 conocidas comprenden un bobinado inductivo 112 y un electrodo central de alta tension 106, acoplado a este bobinado inductivo 112. El electrodo central de alta tension 106 esta ajustado en la prolongacion del bobinado 112. La bujfa 110 comprende igualmente un culote metalico 103 de forma cilmdrica que esta destinado a ser enroscado en un orificio que desemboca en el interior de la camara de combustion del cilindro de un motor y que constituye un electrodo de masa en el centro del cual se extiende coaxialmente el electrodo central de alta tension 106. Para hacer esto, el culote metalico 103 es conectado electricamente a masa. Ademas, el electrodo central de alta tension 106 esta aislado del electrodo de masa 103 por medio de un aislador 100, como por ejemplo un manguito de ceramica. Se esta asf en presencia de un resonador serie, compuesto por el bobinado inductivo 112 y por un condensador conectados en serie, estando compuesto el condensador por al menos el electrodo central 106, la ceramica 100 y el electrodo de masa 103. Por otra parte, la bujfa 110 comprende un blindaje cilmdrico 132 que cubre el bobinado inductivo 112. El blindaje puede formar parte del cuerpo 135 de la bujfa 110, preferentemente de material metalico, o puede ser distinto refiriendose a la superficie interior del cuerpo 135.
Ademas del hecho de que el bobinado inductivo 112 este realizado alrededor de un mandril aislante 134, el mismo esta a su vez rodeado por un manguito de aislamiento 133, que puede ser de naturaleza solida, lfquida o gaseosa. El mandril aislante 134 es un cilindro de revolucion alrededor del cual esta enrollado helicoidalmente un hilo conductor 112 formando espiras de manera que se obtenga un solenoide. En una de sus extremidades el hilo conductor 112 esta unido al electrodo central de alta tension 106 mientras que en el lado opuesto, el hilo conductor 112 esta unido a un borne de conexion 131 que permite la alimentacion de energfa electrica.
La puesta en practica de un solo hilo conductor 112 para formar un solenoide monocapa induce una elevacion de tension a lo largo del bobinado inductivo. Esta elevacion de tension, que tiene lugar espira por espira, induce un campo electrico muy importante en al menos la ultima espira que esta conectada al electrodo central de alta tension 106. Esta ultima espira es denominada igualmente espira terminal. El campo electrico a nivel de la ultima espira tiende a rebasar el campo electrico cntico del orden de 15 kV/mm a 20 kV/mm de ciertos materiales aislantes, lo que puede generar chispas a nivel de esta espira terminal. Estas chispas son susceptibles de provocar la degradacion anticipada especialmente del aislante de la bujfa de encendido. Refiriendose a la figura 2, este fenomeno se localiza principalmente en la ultima espira del bobinado 112. La ultima espira, o espira terminal, lleva la referencia 112a. En la figura 2, el campo electrico esta representado por lmeas de campo 150 que se extienden entre el blindaje 132 y cada espira del bobinado 112. En esta figura, al menos la espira terminal 112a ve el campo electrico amplificado por la concentracion de las lmeas de campo electrico 150 que convergen hacia la misma.
Por ello, un problema que se plantea y que esta destinado a resolver la presente invencion, es facilitar una bujfa de encendido mas fiable y cuya duracion de vida de servicio sea mayor.
Con este objetivo, la presente invencion propone una bujfa de encendido que comprende un bobinado inductivo y un electrodo central acoplado al bobinado inductivo, presentando el citado bobinado inductivo en este orden, desde un borne de conexion electrica de la bujfa, una primera porcion terminal, una porcion central, y una segunda porcion terminal, extendiendose el citado electrodo central en la prolongacion de la segunda porcion terminal y en el lado opuesto a la citada porcion central, presentando el citado bobinado inductivo un hilo conductor enrollado helicoidalmente formando una sucesion de espiras coaxiales, presentando la segunda porcion terminal una espira terminal situada en el lado opuesto a la porcion central y unida al electrodo central, siendo el citado bobinado inductivo apto para producir un campo electrico inducido en la citada segunda porcion terminal. De acuerdo con la invencion, la segunda porcion terminal comprende una pluralidad de espiras coaxiales terminales que se extienden axialmente entre la citada espira terminal y una espira aguas arriba situada hacia la porcion central; y la citada espira terminal presenta un diametro inferior al diametro de la espira aguas arriba, mientras que las espiras de la pluralidad de espiras coaxiales terminales presentan un radio de curvatura que disminuye progresivamente entre la espira aguas arriba y la espira terminal, de manera que se puede reducir la intensidad del campo electrico inducido en la segunda porcion terminal en la proximidad de la espira terminal.
Asf, una caractenstica de la invencion reside en la puesta en practica de un bobinado inductivo de una forma particular cuya segunda porcion terminal presenta espiras de hilo conductor para las cuales el diametro se reduce progresivamente desde la porcion central en que las espiras son de un mismo diametro, hasta la espira terminal. Se
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observara que las espiras sucesivas formadas por un solo hilo conductor enrollado, no se unen sino que se superponen axialmente, y que por consiguiente la nocion de diametro de una espira debe entenderse como el diametro del drculo medio definido por la citada espira, y especialmente en la segunda porcion terminal en la que el radio de curvatura de las espiras disminuye de manera sensiblemente continua.
Tratandose de la porcion central del bobinado inductivo, las espiras definen una helice circular formada alrededor de un eje A, y su diametro puede ser definido como el diametro del cfrculo de su proyeccion sobre un plano perpendicular a este eje.
Gracias a la reduccion progresiva del diametro de las espiras de la segunda porcion terminal hacia el electrodo central de alta tension, el campo electrico se reparte sobre el conjunto de estas espiras al tiempo que se evita la concentracion de las lmeas de campo electrico en las ultimas espiras en direccion al electrodo central de alta tension, y al menos en la espira terminal. Asf, esta espira terminal no es ya el objeto de un campo particularmente intenso como es el caso en un bobinado inductivo puramente cilmdrico conocido por la tecnica anterior.
Gracias a la invencion, se obtiene una reparticion mas homogenea de las lmeas de campo electrico en el conjunto de las espiras del bobinado, de acuerdo con la representacion esquematica de la figura 4.
El potencial electrico (expresado en voltios) aumenta desde la primera espira de la primera porcion terminal, en la que la misma es alimentada, hasta la espira aguas arriba. Este aumenta especialmente gracias al fenomeno de resonancia utilizado en este tipo de bujfas denominadas de radiofrecuencia. Este potencial aumenta sensiblemente linealmente desde la primera espira hacia la espira aguas arriba. Y el campo electrico asociado (expresado en voltios por mm) en la superficie de las espiras es sensiblemente proporcional al mismo, porque la distancia, tomada entre las espiras y la primera superficie interna conductora unida a masa, es constante; lo que implica que la relacion entre los diametros permanece constante. Esta superficie interna corresponde a cuerpo de la bujfa o bien a un blindaje constituido por una envuelta cilmdrica de un material de muy alta conductividad electrica.
Despues, el campo electrico evoluciona de modo diferente desde la espira aguas arriba hasta la espira terminal. El potencial electrico (expresado en voltios) continua aumentando entre la espira aguas arriba y la espira terminal, mientras que la intensidad del campo electrico maximo disminuye a nivel de las ultimas espiras y por consiguiente de la espira terminal. Asf, el campo electrico ya no es apto para generar chispas al menos a nivel de la espira terminal; y de este modo, los materiales aislantes puestos en practica tales como los aceites de silicona o bien los geles de silicona, cumplen plenamente su funcion de aislante sin ser de degradados. Por consiguiente, la duracion de la vida de servicio de la bujfa de encendido aumenta, sin tener que introducir nuevas piezas suplementarias, especialmente entre la espira terminal y el electrodo de alta tension.
Sin embargo, el hecho de disminuir progresivamente el diametro de las espiras de un bobinado inductivo genera una perturbacion del campo magnetico. Y la perturbacion del campo magnetico genera a su vez una disminucion del coeficiente de sobretension global del bobinado inductivo, lo que no es deseable. Por ello, se encuentra un compromiso aceptable entre la reduccion de las tensiones electricas proporcionadas por la nueva forma de la segunda porcion terminal, y la reduccion de las perdidas electromagneticas.
De acuerdo con un modo de puesta en practica de la invencion particularmente ventajoso, las espiras de la pluralidad de espiras coaxiales terminales forman una espiral conica, de manera que se atenua todavfa mas la intensidad del campo electrico a nivel de la espira terminal.
Por otra parte, el hilo conductor puede ser hecho, de acuerdo con una variante de realizacion ventajosa, de un hilo de cobre uniformemente recubierto de una pelmula aislante. Y este hilo conductor es por ejemplo enrollado formando espiras contiguas.
En otro ejemplo, las espiras de la pluralidad de espiras coaxiales terminales pueden estar espaciadas una de otra. Siendo el espaciamiento un espaciamiento superior al generado por una pelmula aislante que recubre el hilo electricamente conductor. De este modo, se obtiene no una influencia sobre el campo electrico que permanece atenuado, sino una mejor reparticion del campo magnetico en la zona situada entre la espira aguas arriba y la espira terminal y esto, gracias a los espacios entre las espiras. Naturalmente, en esta configuracion, puede siempre beneficiarse de la atenuacion del campo electrico.
De acuerdo con un aspecto complementario de la invencion, la bujfa de encendido comprende ademas una pieza de union conductora interpuesta entre la espira terminal y el electrodo central de alta tension. El hilo conductor de la espira terminal es conectado entonces electricamente a la pieza de union en la cual es insertado al menos parcialmente el electrodo central de alta tension. El hilo conductor de la espira terminal es conectado entonces electricamente a la pieza de union en la cual esta insertado al menos parcialmente el electrodo central de alta tension. El hilo conductor de la espira terminal esta preferentemente soldado a la pieza de union. La pieza de union tiene un efecto de « guarda electrico » sobre la espira terminal y, sobre todo, sobre la soldadura del hilo a la pieza de union. La pieza de union constituye una pantalla que atenua la intensidad del campo electrico. En efecto,
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refiriendose a las figuras 8 a 10, se puede constatar una divergencia de las lmeas de campo electrico entre la citada espira terminal y la pieza de union, lo que significa que el campo electrico es particularmente debil en esta zona. El defecto geometrico debido a la soldadura (como para cualquier medio equivalente de union), que naturalmente genera una concentracion del campo electrico, no tiene asf tendencia a provocar la formacion de una chispa no deseada.
La pieza de union es ventajosamente de simetna cilmdrica de revolucion, y la misma esta ajustada coaxialmente a la citada pluralidad de espiras coaxiales terminales. De este modo, la espira terminal se apoya uniformemente sobre la pieza de union. La pieza de union es ventajosamente realizada en una aleacion de alta conductividad electrica a base de cobre y/o de plata y/o de aluminio.
Ademas, la bujfa de encendido comprende preferentemente un blindaje cilmdrico de revolucion apto para recibir coaxialmente el citado bobinado inductivo, y la pieza de union conductora puede presentar un diametro comprendido entre 0,2 veces y 0,45 veces el diametro del citado blindaje cilmdrico, y preferentemente 0,368 (1/e, siendo e la base de los logaritmos neperianos).
Siendo esta relacion de diametros de 0,386 la relacion que minimiza el campo electrico en la superficie de la pieza de union.
La bujfa de encendido comprende ademas un mandril de bobinado que presenta una parte cilmdrica de revolucion y una extremidad troncoconica coaxial, y el citado hilo conductor esta enrollado helicoidalmente alrededor de la citada parte troncoconica para formar la segunda porcion terminal del bobinado inductivo. El mandril de bobinado constituye un soporte que permite enrollar el hilo conductor. La parte cilmdrica de revolucion permite formar la primera porcion terminal y la porcion central del bobinado inductivo, mientras que la extremidad troncoconica coaxial permite formar la segunda porcion terminal, precisamente de forma troncoconica.
Ademas, y de manera preferente, la citada extremidad troncoconica presenta una generatriz que forma un angulo comprendido entre 5° y 80° con el eje de la citada extremidad troncoconica. De acuerdo con una primera variante de realizacion en la cual las espiras coaxiales terminales son contiguas, la generatriz y el eje de la extremidad troncoconica forman ventajosamente un angulo comprendido entre 5° y 45°, preferentemente alrededor de 15°: se trata de un compromiso entre la disminucion mas pequena posible del campo magnetico que participa en el aumento el potencial electrico, y la disminucion lo mas grande posible del campo electrico asociado. Cuando las espiras estan espaciadas una de otra, este angulo esta comprendido preferentemente entre 10° y 80°, preferentemente alrededor de 45°. En este modo de realizacion, se privilegia un poco mas la preservacion del campo magnetico con respecto a la disminucion del campo electrico. La ventaja reside igualmente en la disminucion de longitud de la porcion troncoconica, debido al angulo de cono mayor. Ademas, especialmente cuando las espiras estan espaciadas una de otra, la citada extremidad troncoconica del mandril de bobinado presenta ventajosamente una ranura helicoidal para recibir el hilo conductor. De este modo, el hilo conductor es mantenido en posicion fija y forma espiras alejadas una de otra una distancia predeterminada.
Pero otras particularidades y ventajas de la invencion se desprenderan de la lectura de la descripcion hecha a continuacion de modos de realizacion particulares de la invencion, dados a tftulo indicativo pero no limitativo, refiriendose a los dibujos anejos, en los cuales:
- la Figura 1 es una vista esquematica en corte axial de una bujfa de encendido de acuerdo con la tecnica anterior;
- la Figura 2 es una representacion esquematica del campo electrico que se aplica entre la segunda porcion terminal del bobinado inductivo y el blindaje de la bujfa representada en la Figura 1;
- la Figura 3 es una vista esquematica en corte axial de una bujfa de encendido de acuerdo con la invencion;
- la Figura 4 es una representacion esquematica del campo electrico que se aplica entre la segunda porcion terminal del bobinado inductivo y el blindaje de la bujfa representada en la Figura 3;
- la Figura 5 es una vista esquematica de detalle de la bujfa representada en la Figura 3, de acuerdo con un primer modo de puesta en practica del bobinado;
- la Figura 6 es una vista esquematica de detalle de la bujfa representada en la Figura 3, de acuerdo con un segundo modo de puesta en practica del bobinado;
- la Figura 7 es una vista esquematica de detalle de la bujfa representada en la Figura 3, de acuerdo con un tercer modo de puesta en practica del bobinado;
- la Figura 8 es una representacion esquematica del campo electrico que se aplica entre las ultimas espiras del bobinado inductivo, la pieza de union, y el blindaje de la bujfa representada en la Figura 3;
- la Figura 9 es similar a la figura 8 para una variante de realizacion de la pieza de union; y
- la Figura10 es similar a las figuras 8 y 9 para el segundo y el tercer modo de puesta en practica del bobinado de las Figuras 6 y 7.
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La Figura 3 ilustra una bujfa de encendido 10 para motor termico de encendido gobernado, denominada igualmente buj^a de plasma de radiofrecuencia. Esta se extiende longitudinalmente segun un eje de simetna A entre una cabeza de bujfa 12 y una cola de bujfa 14. La cabeza de bujfa 12 comprende un culote l6, el cual presenta un resalte 17 y un fileteado externo 18 que permite enroscar de modo preciso el culote 16 en el interior de un roscado no representado y que esta practicado en la culata de los motores. Una junta de estanqueidad de cobre puede ser ajustada sobre el resalte alrededor del fileteado externo 18. El roscado desemboca en el interior de la camara de combustion de los cilindros de motor.
La cabeza de bujfa 12 comprende un electrodo central de alta tension 24. Este electrodo central de alta tension 24 se extiende longitudinal y coaxialmente en el interior del culote 16 para desembocar en la extremidad de la cabeza de bujfa 12. Esta presenta por otra parte una extremidad en punta 25. Ademas, la cabeza de bujfa 12 comprende un aislador 26, como por ejemplo un manguito aislante de ceramica, alojado en el interior del culote 16, y atravesado por el electrodo central de alta tension 24.
La cola de bujfa 14 comprende un bobinado inductivo 28 que se extiende longitudinal y coaxialmente al culote 16 y al electrodo central de alta tension 24. Este presenta una primera porcion terminal 30, denominada tambien porcion terminal superior, y en el lado opuesto, una segunda porcion terminal 32, denominada tambien porcion terminal inferior, asf como una porcion central 34 que se extiende entre las dos porciones terminales 30, 32. El electrodo central de alta tension 24 se extiende coaxialmente en la prolongacion de la porcion terminal inferior 32 a la cual esta unida electricamente. En un modo de realizacion de la invencion, la union electrica puede hacerse por intermedio de una pieza de union conductora 35.
Cuando la bujfa de encendido 10 tal como la representada en la Figura 3 es alimentada de energfa electrica a nivel del conector 52, puede producirse una chispa ramificada, o plasma ramificado, desde la extremidad en punta del electrodo de alta tension 24, que sobresale del manguito aislante de ceramica 26.
El bobinado inductivo 28 es realizado por enrollamiento helicoidal de un hilo conductor 36 que puede estar recubierto de una pelmula aislante alrededor de un mandril de bobinado 38. Este ultimo esta realizado en un material aislante y preferentemente no magnetico. El mismo presenta una parte cilmdrica de revolucion 40 y una extremidad troncoconica coaxial 42 que se apoya sobre la pieza de union conductora 35. Asf, el hilo conductor 36 es enrollado alrededor del mandril de bobinado 38; el hilo 36 forma, por una parte, espiras 44 que pueden ser contiguas, de un diametro constante y sensiblemente equivalente al diametro del mandril, sobre su parte cilmdrica de revolucion 40; y por otra, espiras coaxiales terminales 45 en espiral cuyo radio de curvatura disminuye progresivamente, sobre su extremidad coaxial 42. A continuacion, se describira mas en detalle una forma particular del bobinado inductivo 28 en su porcion terminal inferior 32.
La bujfa de encendido 10 comprende ademas un manguito de aislamiento 48 realizado en un material dielectrico y que cubre el bobinado inductivo 28 con un blindaje cilmdrico de revolucion 50 que rodea al manguito de aislamiento 48. El blindaje 50 puede formar parte del cuerpo 54 de la bujfa 10, es decir de la envuelta externa de la bujfa. Este puede ser igualmente distinto del cuerpo 54 de la bujfa 10. El blindaje 50 es de materiales de alta conductividad electrica, por ejemplo una aleacion a base de cobre y/o de plata y/o de aluminio. Este puede consistir en un deposito de una capa de aleacion sobre la superficie interior del cuerpo 54 de la bujfa 10. El blindaje 50 tiene un diametro sensiblemente constante, y recubre, en el ejemplo presentado en la figura 3, al menos un bobinado 28.
Por otra parte, la extremidad del hilo conductor 36 que se extiende mas alla de la porcion terminal superior 30 del bobinado inductivo 28, esta conectada a un conector 52 que desemboca al exterior de la bujfa de encendido 10, y que permite la conexion a una alimentacion electrica no representada.
Se hara referencia a la Figura 5 que ilustra mas en detalle la porcion terminal inferior 46 del bobinado inductivo 28, en el que el hilo conductor esta enrollado alrededor de la extremidad troncoconica coaxial 42 del mandril de bobinado 38. En esta Figura 5 se encuentra igualmente la pieza de union 35 y el blindaje cilmdrico 50. En esta figura se han representado igualmente los diametros descritos en la tabla que sigue:
Tabla de correspondencia de los diametros representados en la
Figura 5
D1
Diametro interior del blindaje 50
D2
Diametro del bobinado inductivo 28
D3
Diametro exterior de la pieza de union 35
D58
Diametro de la espira terminal 58
D60
Diametro de la espira aguas arriba 60
El diametro interior D1 del blindaje 50 es superior al diametro D2 del bobinado inductivo 28. Por diametro interior D1, se entiende el diametro de la primera superficie conductora enfrente especialmente del bobinado 28. De acuerdo
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con un modo de puesta en practica de la invencion particularmente ventajoso, la relacion entre el diametro exterior D2 y el diametro interior D1 esta comprendida entre 0,45 y 0,60 y preferentemente proxima a 0,56.
D e[0,45 - 0,60]
D1
La pieza de union conductora 35 es igualmente de simetna cilmdrica de revolucion, de un diametro externo D3 inferior al diametro interior D1 del blindaje 50. De acuerdo con un modo de puesta en practica particularmente ventajoso, el diametro exterior D3 esta comprendido entre 0,20 veces y 0,45 veces el diametro D1 y preferentemente proximo a 0,368 veces.
D3 e [0,20 - 0,45]
D1
En el ejemplo de realizacion representado en la Figura 5, el angulo a entre una generatriz G de la extremidad troncoconica 42 y el eje de simetna A es proximo a 15°.
De este modo, las espiras 44 del hilo conductor 36 presentan un diametro D2 sensiblemente constante en la parte cilmdrica de revolucion 40 y sensiblemente igual al diametro exterior del mandril de bobinado 38. Mientras que las espiras contiguas de la porcion terminal inferior 46 se extienden entre una espira terminal 58 cuyo diametro D58 es sensiblemente igual a la base 56 de la extremidad troncoconica coaxial 42 y una espira aguas arriba 60 cuyo diametro D60 es sensiblemente igual a de la base 54 de la extremidad troncoconica coaxial 42. Hay que observar que el valor de D60 corresponde preferentemente al valor de D2.
La espira terminal 58 presenta asf un diametro D58 inferior al diametro D60 de la espira aguas arriba 60. El diametro D58 es elegido en relacion con el diametro D1 de modo que la relacion D58/D1 este comprendida entre 0,2 y 0,45 y preferentemente proxima a 0,368.
Y entre estas dos espiras, el radio de curvatura de las espiras coaxiales terminales 45 de la porcion terminal inferior 46 disminuye, preferentemente de manera continua, entre la espira aguas arriba 60 y la espira terminal 58, alrededor de la extremidad troncoconica coaxial 42 sobre la cual se apoyan.
Refiriendose a las figura 3, y 5 a 10, la espira terminal 58 puede apoyarse contra una superficie de la pieza de union 35. Esta superficie es preferentemente perpendicular al eje A. Por ello, la extremidad del hilo conductor que prolonga la espira terminal 58 puede ser soldada a la pieza de union 35. En este modo de realizacion que comprende la pieza de union 35, el diametro D58 puede ser disminuido, pudiendo ser entonces la relacion D58/D1 netamente inferior a 0,368.
Gracias a la forma particular de las espiras de la porcion terminal inferior 46, cuyo diametro disminuye progresivamente de la espira aguas arriba 60 hasta la espira terminal 58, el campo electrico no es lineal en la prolongacion de la porcion central 34 cilmdrica del bobinado inductivo 28. Este aumenta regularmente de la porcion terminal superior 30 hasta la espira aguas arriba 60, despues, gracias a la rotura de pendiente, el mismo se mantiene, incluso se atenua hasta la espira terminal 58. El mantenimiento o la disminucion dependen especialmente del angulo a. El campo electrico a nivel de esta ultima espira 58 es inferior al campo destructivo de los materiales aislantes. El mismo permite asf preservar los materiales aislantes que le rodean.
Ademas, gracias a la pieza de union 35 se obtiene un efecto de « guardia electrico » en la espira terminal 58 e igualmente en la soldadura de la extremidad del hilo conductor que se escapa del mismo para unirse a la pieza de union 35.
Se observara que el diametro de las espiras de la porcion terminal inferior 46 disminuye en el ejemplo presentado en las Figuras 3 a 10 de manera lineal. No se excluye del todo prever una disminucion de acuerdo con una progresion matematica monotona diferente.
Un segundo modo de puesta en practica de la invencion esta ilustrado en la Figura 6, en la que figuran todos los elementos de detalle ya ilustrados en la Figura 3. Se observara que espiras coaxiales terminales 45' en espiral conica de la porcion terminal inferior 46', que se extienden entre la espira aguas arriba 60 y la espira terminal 58, estan espaciadas una de otra. Solo las espiras en espiral conica y la porcion terminal inferior 46' llevan una misma referencia afectada de un signo « ' », porque las mismas difieren de las del ejemplo precedente simplemente en que las espiras eran contiguas.
Gracias al espaciamiento de las espiras coaxiales terminales 45' en espiral conica se obtiene siempre un apantallamiento del campo electrico debido a la porcion terminal inferior 46' troncoconica, pero ademas, se obtiene una mejor reparticion del campo magnetico en esta zona troncoconica. El angulo a de la generatriz con respecto al
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eje de simetna A puede ser entonces mayor que en el modo de realizacion precedente. El mismo esta comprendido preferentemente entre 10° y 80°, con un compromiso muy bueno en 45°. La figura 10 representa de manera esquematica el campo electrico que se ejerce en este modo de realizacion. Se puede observar en esta representacion esquematica que la concentracion de las lmeas de campo es mayor que en el primer modo de realizacion en espiras contiguas. Por esta razon, se privilegiara un angulo a mayor que en el primer modo de realizacion, de manera que se compense un campo electrico superior por un campo magnetico menos perturbado que favorece un mejor factor de sobretension.
De acuerdo con este segundo modo de puesta en practica de la invencion, y de acuerdo con una variante de realizacion ilustrada en la Figura 7, se puede disponer una ranura helicoidal 62 en espiral conica en la extremidad troncoconica coaxial 42, de manera que se puedan insertar en la misma en una posicion dada, las espiras en espiral conica 45', espaciadas una de otra entre la espira aguas arriba 60 y la espira terminal 58. De este modo, las espiras en espiral conica 45' son mantenidas axialmente en posicion fija sobre las pendientes inclinadas de la extremidad troncoconica coaxial 42.
La pieza de union 35, en una variante de realizacion puede formar parte integrante del electrodo central de alta tension 24. Este la misma integrada o no al electrodo central de alta tension 24, la pieza de union 35 presenta una geometna externa adaptada para la minimizacion del campo electrico en su superficie.
La espira terminal 58 puede apoyarse contra una superficie de la pieza de union 35. Esta superficie es preferentemente perpendicular al eje A. Por ello, la extremidad del hilo conductor que prolonga la espira terminal 58 puede ser soldada a la pieza de union 35.
Asf, la pieza de union 35 comprende al menos una superficie de apoyo y una superficie de revolucion. Las dos superficies estan unidas entre sf por una curva de enlace (37, 39).
La superficie de apoyo esta destinada especialmente a recibir la espira terminal 58. Esta superficie es preferentemente perpendicular al eje A de revolucion de la bujfa 10.
La extremidad del hilo de la espira terminal 58 (o 58') esta conectada electricamente a la pieza de union conductora 35 en una zona de divergencia de las lmeas 150 del campo electrico. La pieza de union 35 tiene un efecto de « guarda electrico » sobre la espira terminal 58 y, sobre todo, sobre la soldadura 58a (o 58a') del hilo a la pieza de union 35. La pieza de union 35 constituye una pantalla que atenua la intensidad del campo electrico a nivel de la soldadura gracias a las superficies presentes. En efecto, refiriendose a las figuras 8 a 10, se puede constatar una divergencia de las lmeas de campo electrico entre la citada espira terminal 58 (o 58a') y la pieza de union 35, lo que significa que el campo electrico es particularmente pequeno en esta zona. El defecto geometrico debido a la soldadura 58a (o 58a'), que naturalmente genera una concentracion del campo electrico, no tiene asf tendencia a provocar la formacion de una chispa no deseada. Este es el caso para cualquier medio equivalente de union.
Para llegar a esto, la superficie de apoyo, prolongada por la curva de enlace es definida de modo que provoca esta divergencia de las lmeas de campo electrico. Un modo de llegar a esto es que el angulo de la superficie de apoyo con respecto al eje de la generatriz G sea inferior a 180°.
La superficie de revolucion tiene el diametro D3 descrito anteriormente y que depende del diametro interior D1 del blindaje 50.
Refiriendose a la figura 8, una curva de enlace 37 une la superficie de apoyo y la superficie de revolucion. Colocandose en una seccion de la pieza 35 tal como es el caso en la figura 3, esta curva de enlace 37 corresponde a un arco de cfrculo tangente a las dos superficies. La curva de enlace 37 permite repartir el campo electrico a fin de evitar una concentracion de las lmeas de campo. La espira terminal 58 (o 58') esta colocada preferentemente lo mas proxima a la zona de union entre la superficie de apoyo y la curva de enlace.
Una variante de realizacion de la curva de enlace esta representada en la figura 9. En esta figura, en comparacion con la figura 8, la curva de enlace 39 es de forma elfptica a fin de optimizar de manera mas importante la reparticion de las lmeas de campo electrico. El arco elfptico corresponde a un semieje mayor en direccion al eje A, mientras que el semieje menor se extiende radialmente con respecto al eje A.

Claims (9)

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    REIVINDICACIONES
    1. Bupa de encendido (10) de radiofrecuencia que comprende un bobinado inductivo (28) y un electrodo central (24) acoplado al bobinado inductivo, presentando el citado bobinado inductivo (28) en este orden, desde un borne de conexion electrica de la bujfa, una primera porcion terminal (30), una porcion central (34), y una segunda porcion terminal (32), extendiendose el citado electrodo central (24) en la prolongacion de la segunda porcion terminal (32) y en el lado opuesto a la citada porcion central (34), presentando el citado bobinado inductivo (28) un hilo conductor (36) enrollado helicoidalmente alrededor de un mandril de bobinado (38) que presenta una parte cilmdrica de revolucion, formando una sucesion de espiras coaxiales (44, 45, 58, 60), presentando la segunda porcion terminal (32) una espira terminal (58) situada en el lado opuesto a la porcion central (34) y unida al electrodo central (24), siendo el citado bobinado inductivo (28) apto para producir un campo electrico inducido en la citada segunda porcion terminal (32); donde la segunda porcion terminal (32) comprende una pluralidad de espiras coaxiales terminales (45) que se extienden axialmente entre la citada espira terminal (58) y una espira aguas arriba (60) situada hacia la porcion central (34); caracterizada por que la citada espira terminal (58) presenta un diametro D58 inferior al diametro D60 de la espira aguas arriba (60), mientras que las espiras de la pluralidad de espiras coaxiales terminales (45) presentan un radio de curvatura que disminuye progresivamente entre la espira aguas arriba (60) y la espira terminal (58), de manera que se puede reducir la intensidad del campo electrico inducido en la segunda porcion terminal (32) en la proximidad de la espira terminal (58), presentando el citado mandril de bobinado (38) una extremidad troncoconica coaxial (42), estando el citado hilo conductor (36) enrollado helicoidalmente al menos alrededor de la citada extremidad troncoconica (42) para formar la segunda porcion terminal (32) del bobinado inductivo (28).
  2. 2. Bujfa de encendido de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada por que las espiras de la pluralidad de espiras coaxiales terminales (45, 45') forman una espiral conica.
  3. 3. Bujfa de encendido de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada por que las espiras de la pluralidad de espiras coaxiales terminales (45') estan espaciadas una de otra.
  4. 4. Bujfa de encendido de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que la misma comprende ademas una pieza de union conductora (35) interpuesta entre la espira terminal (58) y el electrodo central (24).
  5. 5. Bujfa de encendido de acuerdo con la reivindicacion 4, caracterizada por que la pieza de union conductora (35) es de simetna cilmdrica de revolucion, y por que la misma es ajustada coaxialmente con la citada pluralidad de espiras coaxiales terminales (45, 45').
  6. 6. Bujfa de encendido de acuerdo con la reivindicacion 5, caracterizada por que la misma comprende ademas un blindaje cilmdrico de revolucion (50) apto para recibir coaxialmente el citado bobinado inductivo (28) y la pieza de union (35), y por que la citada pieza de union conductora (35) presenta un diametro D3 comprendido entre 0,2 veces y 0,45 veces el diametro D1 del citado blindaje cilmdrico (50).
  7. 7. Bujfa de encendido de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizada por que la extremidad del hilo de la espira terminal (58, 58') esta conectada electricamente a la pieza de union conductora (35) en una zona de divergencia de las lmeas (150) del campo electrico.
  8. 8. Bujfa de encendido de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada por que la extremidad troncoconica coaxial (42) presenta una generatriz G que forma un angulo comprendido entre 5° y 80° con el eje A de la extremidad troncoconica coaxial (42).
  9. 9. Bujfa de encendido de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada por que la citada extremidad troncoconica coaxial (42) del mandril de bobinado (38) presenta una ranura helicoidal (62) para recibir el hilo conductor (36).
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