Brevet FR2029541A1 — publié le 19701023

La présente invention concerne une bougie d'allumage à incandescence destinée à servir d'auxiliaire de démarrage pour des moteurs Diesel ou à plusieurs carburants, du type dans lequel le carburant à enflammer est amené à travers l'envelop-5 pe de bougie, et échauffé, vaporisé et enflammé par au moins un élément chauffant. Sans les bougies à incandescence de ce genre, comprenant une tige à incandescence, chauffée par un enroulement incandescent, et à laquelle le carburant à vaporiser est diri-10 gé le long d'une fente annulaire entourant la tige incandescente, la chaleur qui est amenée à la tige en vue de la vaporisation du carburant n'est pas pleinement utilisée, parce que la durée du séjour du carburant dans le domaine de la tige incandescente est trop court, et, en conséquence, le carburant n'est pas complètement va-15 porisé. En outre, avec les bougies de ce genre connues, on ne peut vaporiser que des quantités de carburant relativement faibles, et il est encore nécessaire que les bougies soient montées en position verticale# la présente invention a pour but de ré-20 aliser une bougie d'allumage à incandescence,servant d'auxiliaire d'allumage pour moteurs Diesel et à plusieurs carburante, grâce à laquelle puissent être vaporisées de plus grandes quantités de carburant qu'avec les bougies de ce type actuellement connues, et qui soit, en outre, insensible à sa position de montage dans le moteur* 25 lia bougie conforme à l'invention est caractérisée en ce que le carburant est dirigé à travers un tube enroulé en serpentin,à l'extrémité duquel il sort sous forme vaporisée et soit enflammé. Suivant un mode de réalisation d'une 30 telle bougie d'allumage, le tube qui conduit le carburant est enroulé en hélice autour d'une pointe chauffée par un enroulement incandescent, de telle sorte que le carburant qui s'écoule dans le tube est indirectement chauffé et vaporisé. La sortie du carburant hors du tube peut alors s'effectuer tangentiellement à l'embouchure du 35 tube, ou à travers des trous percés dans la paroi du tube. Le tube enroulé en hélice est constitué en acier chrome-nickel réfractaire. La quantité de carburant qui est vaporisée par un enroulement de ce genre s'élève, dans le cas d'emploi d'une seule pointe incandescente comme élément chauffant, à 40 environ 10 à 15 cm3/mn. Si l'on emploie deux pointes incandescentes BAD ORIGINAL 70 02660 2.- 2029541 pour le chauffage et la vaporisation du carburant, on peut vaporiser, au moyen de 11 enroulement du tube,20 à, 30 cm^ de carburant par minute. La description se rapporte à des exem-5 pies de réalisation avec référence aux dessins annexés, qui montrent t - figure 1, une bougie d'allumage à pointe incandescente avec la pointe et l'enroulement de vaporisation dans une vue en coupe, 10 - I figure 2, une bougie analogue avec deux pointes incandescentes entourées par Tin seul enroulement vaporisateur de carburant, dans une vue en plan sur l'extrémité libre, de la pointe et de l'enroulement, qui est engagée dans un tuyau, d'aspiration de moteur, 15 - figure 3, une coupe longitudinale à travers la bougie de la figure 2* Bans la figure 1, est représenté le tuyau d'aspiration 10 d'un moteur Diesel» Il est pourvu d'un raccord fileté 11, dans lequel est vissée une bougie d'allumage à pointe in-20 candescente, immobilisée sur le tuyau au moyen d'un écrou 12* La bougie se compose d'une enveloppe ayant une partie inférieure 13 de diamètre intérieur relativement grand pour recevoir une tige à incandescence 14, qui est entourée par l'enroulement d'un tube de vaporisation 15 en acier chrome-nickel, d'une longueur d'environ 40cm, 25 d'un diamètre extérieur de 3 mm et d'un diamètre intérieur de 2 mm. La longueur de l'enroulement de tube s'élève à environ 40 mm. Sur l'extrémité supérieure du tube,est glissée une douille 16 qui est soudée sur cette extrémité. La douille 16 et un raccord de branche-30 ment 17 pour le carburant qui s'écoule à travers le tube enroulé 15, sont emmanchés dans une tête de branchement 18 et solidement soudés avec elle. La pointe à incandescence 14 est également emmanchée dans cette tête de branchement. A son extrémité côté branchement, la pointe est isolée,et étanchée par rapport à la tête de branchement 18 au 35 moyen d'un joint en caoutchouc 19 et de deux rondelles 20. Les rondelles isolantes 19 et 20 sont enfoncées à pression dans une cavité de la tête de branchement 18, A l'extrémité libre de la pointe à incandescence, se trouve une rondelle de ressort 22 et un écrou à bord molleté 23 pour la fixation d'un fil de branchement électrique. 40 La tête de branchement 18, avec la tige BAD ORIGINAL /U U2660 3.- 2029541 à incandescence 14, le raccord de "branchement de carburant 17 et 11 enroulement de tube 15» est emmanchée à la presse dans l'extrémité supérieure de l'enveloppe de bougie 13 et soudée sur elle» A son extrémité inférieure,qui pénètre 5 en saillie dans le tuyau d'aspiration 10, est emmanchée à la presse, dans l'enveloppe de bougie 13, une douille de protection 24,pourvue de trous 24* pour le passage d'air de combustion provenant du tuyau d'aspiration 10 du moteur» La chambre, concentrique,avec l'enroulement vaporisateur 15, à la pointe à incandescence 14, formée par la 10 douille de protection 24, est divisée en plusieurs parties par une cloison de séparation transversale et une douille de maintien de flamme 26» A l'extrémité de 1'enroulement vaporisateur, la vapeur de carburant sort, à travers des perçages 15'» ra-15 dialement par rapport à l'extrémité de la pointe à incandescence, dans une chambre 27 dans laquelle débouchent également les perçages 24' de la douille de protection 24,pour l'amenée d'air provenant du tuyau d'aspiration et pour le passage de sortie ,de la plus grande partie du mélange de carburant et d'air, hors de la chambre 27» 20 Des parties beaucoup plus faibles du mélange de carburant et d'air parviennent, à travers une fente étroite 25" entre la cloison transversale 25 et la douille de protection 24, dans une chambre de combustion 28, d'une part, et, d'autre part, à travers une fente également étroite 25*, entre la cloison trans-25 versale 25 et la pointe à incandescence 14, dans une chambre de combustion 29, qui est limitée par la douille de maintien de flamme 26. Le mélange de carburant et d'air qui pénètre dans la chambre de combustion 29 s'enflamme à l'extrémité libre de la pointe incandes— cente 14» La flamme se transmet également au mélange de carburant 30 et d'air qui sort vers le bas de la chambre 28, s'échappe hors des chambres 28 et 29,et enflamme ainsi également le mélange de carburant et d'air qui sort de la chambre 27, à travers les perçages 241 de la douille de protection 24, dans le tuyau d'aspiration 10» La division en compartiments de l'es-35 pace compris entre la pointe à incandescence 14 et la douille de protection 24,qui est réalisée par la cloison séparatrice transversale 25 et la douille de maintien de flamme 26, a pour effet que, dans la chambre de combustion proprement dite 29, où. la tige à .incandescence atteint sa température la plus haute* se trouve toujours 40 un mélange de carburant et d'air capable d'être allumé au contact BAD ORIGINAL 70 02660 4.. 2029541 de la tige incandescente, et dont la flamme de combustion enflamme les autres parties du mélange de carburant et d'air qui sort de la bougie dans le tuyau d'aspiration 10» Dans le cas d'un débit de carburant de 5 10 à 15 cm^ à la minute, il peut être judicieux d'utiliser une bougie d'allumage pourvue de deux pointes à incandescence, avec un tube enroulé autour des deux pointes, conformément aux figures 2 et 3. Dans la figure 2, les deux pointes à incandescence sont représentées en 30 et 31» Elles sont entourées 10 par un enroulement vaporisateur de carburant 32, à l'extrémité duquel la vapeur de carburant sort par des trous 32' dirigés radiale-ment à la pointe 30. A leur extrémité côté branchement, les tiges à incandescence 30 et 31 sont insérées dans une tête 33»dans 15 laquelle elles sont immobilisées de manière étanche et isolées électriquement au moyen d'une goutte de verre fondu 34* En outre, la tête de branchement contient un raccord d'arrivée de carburant 35, et l'extrémité d'un enroulement de tube 32 est emmanchée sur une douille d'acier 36, laquelle est soudée sur la tête de branchement 33 ain-20 si que le raccord 35» La tête de branchement elle-même est emmanchée à la presse,par les parties fixées sur elle, dans une enveloppe de bougie 37 avec laquelle elle est soudée. Dans l'enveloppe 37» ouverte vers le bas, qui pénètre en saillie dans un tuyau d'as-25 piration de moteur, est emmanchée à la presse une douille de protection 39,pourvue de trous 39* pour le passage d'air de combustion en provenance du tuyau d'aspiration 38. Dans la douille de protection 38, se trouve une douille de maintien de flamme 40, qui est soudée rigidement par des appendices 401 sur la douille de protection, et 30 dont l'espace intérieur est partagé en deux parties par une cloison séparatrice longitudinale 41 qui s'étend entre les extrémités des tiges à incandescence. La douille de maintien de flamme 40 et la cloison séparatrice 41 s'étendent,en direction longitudinale jusqu'au dessous des trous 32*, dans l'enroulement de vaporisation de car-35 burant 32, de telle sorte que la vapeur de carburant est projetée, par la douille de maintien de flamme 40, dans l'espace limité par la douille de protection 39» vers la tige à incandescence 30. Il en résulte, par la formation d'un tourbillonnement, un courant de mélange carburant-air du haut vers le bas, lequel s'échauffe encore au 40 contact de la tige incandescente 30 et vient s'enflammer contre la BAD ORIGINAL 70 02660 5.- 2029541 tige incandescente 31. la tige 31 prend en effet une température nettement plus élevée que la tige 30, car elle ne se trouve pas placée directement dans le courant de vapeur de carburant qui sort de l'enroulement de tube 32, mais dans une chambre de combustion spéciale 5 qui est limitée par la cloison séparatrice longitudinale 41 » à l'extrémité inférieure de laquelle le mélange de carburant et d'air, qui sort de la partie de la chambre de combustion séparée par la cloison 41 et pourvue de la tige incandescente 30, est enflammé. Dans certains cas, c'est-à-dire lors d'écoulements importants dans la direc-10 tion axiale de la bougie, il peut être judicieux de monter, sur l'extrémité inférieure de la douille de protection 39» un capot 42,avec des découpures 42' et une fente 43 ouverte sur un côté, grâce auquel l'écoulement du mélange de carburant et d'air est freiné, ce qui favorise son inflammation. 15 Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres variantes de réalisation sans pour celà sortir du cadre de l'invention. BAD ORIGINAL 70 02660 6#_ 2029541 REVENDICATIONS 1 •- Bougie d'allumage à incandescence, auxiliaire de démarrage pour moteurs Diesel ou moteurs à plusieurs carburants, dans laquelle le carburant à enflammer est amené à tra-5 vers l'enveloppe de la bougie et chauffé par un élément chauffant, vaporisé et enflammé, bougie caractérisée en ce que le carburant est dirigé dans la bougie à travers un tube enroulé en hélice et sort de la portion d'extrémité du tube en vapeur de carburant et y est enflammé. 10 2*- Bougie suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le carburant est chauffé et vaporisé,dans un tube enroulé en hélice,par chauffage indirect. 3»- Bougie suivant la revendication 2, caractérisée en ce que le tube est enroulé en hélice sur au moins 15 une pointe à incandescence d'une bougie d'allumage à pointe incandescente* 4*- Bougie suivant les revendications 1 et 3, caractérisée en ce que le tube est pourvu à son extrémité libre de plusieurs orifices de sortie de vapeur de caburant* 20 5*- Bougie suivant l'une des revendica tions 1 à 4, caractérisée en ce que le tube est entouré par une douille de protection fixée dans l'enveloppe de bougie, qui est pourvue de découpures pour l'entrée d'air de combustion, et qui contient d'autres chambres favorisant la formation du mélange* 25 6.- Bougie suivant la revendication 5# caractérisée en ce que la chambre formée par la douille de protection est divisée en deux parties par une cloison séparatrice disposée perpendiculairement à l'axe de la douille, dans Me des parties de laquelle se termine le tube enroulé en hélice avec les perçages pour 30 la sortie de vapeur de carburant et dans laquelle débouchent les évidements pour l'amenée d'air et pour la sortie du mélange carbu-rant-air, une partie seulement du mélange carburant-air pénétrant,à travers une fente entre la cloison séparatrice et la broche incandescente, et/ou une fente entre la douille de protection et la cloi-35 son séparatrice, dans une chambre de combustion qui entoure l'extrémité libre de la pointe à incandescence et s'y enflammant* 7*- Bougie suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'enroulement de tube de vaporisation est enroulé autour d'au moins deux tiges d'incandes-40 cence montées dans la bougie* BAD ORIGINAL 70 02660 7. 2029541 8.- Bougie suivant la revendication 7» caractérisée en ce que les orifices de sortie de vapeur de carburant sont dirigées, à une extrémité du tuyau enroulé, contre une tige à incandescence* 5 9*- Bougie suivant l'une ou l'autre des revendications 7 et 8, caractérisée en ce que l'enveloppe de bougie est pourvue, à son extrémité pénétrant dans le tuyau d'aspiration, d'une douille de protection qui entoure 1 'enroulement de tube et les tiges à incandescence, les extrémités des tiges pénétrant dans une 10 douille de maintien de flamme disposée dans la douille de protection, les dites extrémités de tiges étant séparées l'une de l'autre par une cloison séparatrice longitudinale* • y. 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