Brevet FR2019109A1 — publié le 19700626

La présente invention est relative aux dispositifs d'allumage à haute tension des moteurs à combustion interne et concerne des perfectionnements à ces dispositifs afin d'empêcher ou tout au moins de diminuer les effets d'arcs ou le cheminement d'arcs entre les éléments du dispositif entre lesquels existe une grande différence de potentiel électrique, en particulier entre les isolants à haute tension des dispositifs et d?s parties de ceux-ci, ou entre ces isolants et le véhicule dans lequel le dispositif est monté , et qui sont au potentiel de la masse ou à un poten tiel voisin Suivant l'invention, dans un dispositif d'allumage à haute tension pour moteur à combustion interne > dans lequel un conducteur à haute tension comporte une liaison externe avec un contact prévu dans une partie supérieure ou couvercle du dispositif dont une autre partie externe est maintenue à peu près au potentiel de la masse, le conducteur s'étend -à travers une ouverture prévue dans le fond d'un chapeau ayant dans son ensemble une forme en coupelle inversée , et de façon étanche dans cette ouverture, ce chapeau étant en une matière isolante et sa paroi s'étendant 1autour dudit élément supérieur ou couvercle, mais espacé de ce dernier Dans un dispositif d'allumage à haute tension pour moteur à combustion interne suivant l'invention, l'agencement de l'iso- lient de quelques-unes ou de toutes les parties du dispositif d'allumage qui sont soumises à la haute tension peut être tel que des pellicules conductrices qui peuvent se déposer sur elle au cours du fonctionnement du dispositif sont isolées de la masse. Ainsi, en plus de réaliser sur le couvercle ou autre organe de recouvrement de la bobine d'allumage et si on le désire-également sur l'élément de redouvrement ou couvercle du distributeur, un chapeau dont la paroi s'étend autour de l'organe de recouvrement mais est espacée de ce dernier ( ainsi que des parties des dispositifs ou du véhicule qui sont à la masse) et dont le fond comporte une ou plusieurs ouvertures qui constituent un joint étanche avec les conducteurs à haute tension qui ie traversent, les bougies d'allumage peuvent être munies d'une façon analogue de chapeaux qui s'ajustent de façon étanche sur les conducteurs des bougies et qui s'étendent autour des bornes des bougies et des isolateurs et des parties du véhicule reliées à la masse mais sont espacés de celles-ci, et les supports de câbles à haute tension qui sont montés sur le moteur ou sur le châssis du véhicule peuvent également comporter des. tels chapeaux . Le chapeau comporte de préférence des éléments internes au moyen desquels il est centré de façon positive sur la partie supérieure ou l'organe de recouvrement .Ce centrage est effectué de façon commode en prévoyant dans le chapeau en forme de coupelle une ou plusieurs douilles tubulaires qui s'étendent à partir du fond du chapeau s'adaptent sur des embouts tubulaires dudit organe de recouvrement du dispositif d'allumage. La paroi du chapeau peut être renflée vers l'extérieur ou avoir une autre forme appropriée pour permettre à la coupelle de s'adapter sur des bornes ou autres connexions électriques avec le dispositif d'allumage adjacentes audit organe de recouvrement, mais espacée de ce dernier D'autres caractéristiques de l'invention apparattront au cours de la description qui va suivre Aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple la Fig.l est une vue schématique d'un dispositif d'allumage pour moteurs à combustion interne, suivant l'invention ; les Fig.2 et 3 sont respectivement des vues en plan et en élévation de l'extrémité supérieure d'une bobine d'allumage présentant une modifieation par rapport à celle représente à la Fig.l ;; la Fig.4 montre l'extrémité supérieure d'ufl distributeur modifié par rapport à l'agencement représenté à la Fig.l ; les Fig.5 et 6 montrent resoectivement en plan et en élévation un distributeur comportant une autre variante, de l'agencement représenté å la Fig .1. Le dispositif d'allumage pour moteur à combustion interne représenté à la Fig.l comprend une bobine d'allumage 1, un distributeur d'allumage 2 et des bougies 3 dont seule la dernière est représentée . La bobine d'allumage comporte des conducteurs d'entrée 4 et 5 qui sont adaptés pour être reliés respectivement aux bornes opposées d'une batterie d'accumulateur .Le bobinage secondaire de la bobine 1 est relié par l'intermédiaire d'un contact 6 à un chapeau isolant 7 de la bobine à l'une des extrémités d'un conducteur isolé ou caAble 8 au moyen duquel la bobine est reliée à un contact 9 prévu dans un bossage central 13 du couvercle 10 du distributeur- 2.Un contact rotatif 11 porté par l'axe prin cipal 12 dg distributeur distribue l'énergie électrique provenant du bobinage secondaire de la bobine à plusieurs bornes fixes 14 également espacées angulairement autour de la borne centrale 9 lorsque le contact rotatif 11 passe sur chacune des bornes fixes 14.Les bornes 14 sont reliées respectivement par les conducteurs isolés 15 dont l'un seulement est représenté, aux électrodes centrales 16 des bougies 3 du moteur Les conducteurs 15(et le conducteur 8 si cela est nécessaire) sont maintenus hors de contact avec les parties du moteur reliées à la masse par l'intermédiaire d'un support 17 de câble Comme on le voit au dessin,la bobine d'allumage 1, le distributeur 2,la bougie 3 et le support de câble 17 comportent des chapeaux isolants qui s'étendent autour d'eux mais en sont espaaés .Les chapeaux sont de préférence réalisés en une matière plastique telle que du polypropylène,qui n'absorbe pas l'eau et présentent de préférence une surface externe lisse de telle sorte que les dépôts s'effec uant sur cette surface tendent à ne pas adhérer sur elle La bobine d'allumage 1 comporte,fixé au-dessous de son couvercle 7 un chapeau 21 ayant une forme en coupelle inversée,et présentant une partie centrale tubulaire 22 qui s'ajuste de façon étanche sur le conducteur 8 à haute tension, la partie centrale 22 comportant une douille interne 23 qui est emmanchée par pression sur l'extrémité supérieure 24 de l'ergot central 2 du coucercle 7 de la bobine.Le chapeau 21 comporte une paroi dont une partie latérale tubulaire 25 s'étend autour de l'extrémité inférieure du couvercle 7,en étant espacéeaxialement de celui-ci,la partie inférieure de la paroi étant également espacée de la bobine 1 d'une façon suffisante pour permettre aux conducteurs 4,5 de s'étendre vers le bas entre la bobine et le chapeau sans Entre en contact avec eux Le distributeur 2 comporte de façon analogue un chapeau 30 en forme de coupelle inversée dont la paroi s'étend au-dessus et autour du couvercle 10 du distributeur 2 en étant espacé de ce dernier, le chapeau 30 ayant également une partie tubulaire centrale 31 qui s'ajuste de façon étanche sur l'autre extrémité du conducteur 8 et qui,à l'intérieur du chapeau, s'ajuste sur un ergot central du couvercle 10 dans lequel est disposée la borne 9. D'autres parties tubulaires 32 sont également espacées autour de la partie tubulaire centrale 31 du chapeau 30, lesdites parties tubulaires 32 étant respectivement ajustées autour des conducteurs 15 conduisant aux bougies d'allumage et par dessus des bossages 33 du couvercle 10 dans lesquels sont disposées les bornes fixes 14 du distributeur 2. Chacune des bougies d'allumage 3 comporte un chapeau 40 qui a la forme d'une coupelle inversée et qui s'ajuste sur le conduc teur 15 de la bougie de façon étanche et s'étend autour de la borne 16 de la bougie et de.la partie supérieure de son isolant 41 ; en étant espacé de ce dernier Le support 17 du conducteur d'alimentation de bougie comporte de façon analogue un chapeau 50 en forme de coupelle inversée qui s'étend autour du support 17 mais est espacé de ce dernier et est joint hermétiquement sur la partie du support dans laquelle est maintenu le caAble 15. On voit aux Fig.2 et 9 à plus grande échelle qu'à la Fig.l la construction d'un chapeau 21 destiné à recouvrir une bobine d'allumage et qui est à peu orès le même que celui représenté à la Fig.l mais comporte une partie tubulaire centrale creuse 22 formée de façon à présenter à son extrémité supérieure 26 un col tourné vers l'extérieur et qui s'adapte étroitement autour du conducteur 8, une partie intermédiaire 27 qui est espacée du conducteur, et une partie inférieure 28 de diamètre interne plus grand qui s'ajuste sur l'extrémité supérieure 24 du couvercle 7 de la bobine et serre celle-ci Comme on le voit à la Fig.2, la paroi 25 du chapeau 21 comporte des parties 29 de diamètre plus grand et dlamétraleo*nt opposdes qui procurent le Jeu nécessaire pour le passage des conducteurs 4 et 5 et pour les bornes auxquelles ils sont reliées. On voit aux Fig.5 et 6 , à une échelle plus grande que celle de la Fig 1, une variante du chapeau 30 qui s'ajuste sur le couvercle 10 du distributeur P.Le mode de construction représenté aux Fig.5 et 6 est à peu près le même que celui représenté à la Fig.l, mais, d'une façon analogue à celle représentée aux Fig.2 et 3, le chapeau 30 de la Fig.5 présente une partie tubulaire centrale creuse 31 ayant une extrémité supérieure 34 qui serre le conducteur 8, une partie intermédiaire 35 qui est es pacée du conducteur à l'intérieur du chapeau et une partie d'ex trémité inférieure 36 ayant un diamètre interne plus grand et qui s'ajuste sur l'ergot central 13 du couvercle du distribu teur et serre ce dernier .Les parties tubulaires 32 sont de construction analogue à celles de la partie tubulaire 31. On voit à la Fig.4 une variante d'un chapeau 60 pour le couvercle 10 du distributeur, le chapeau 60 ayant une forme sim- ple en coupelle avec une ouverture centrale entourée par un col 61 tourné vers l'extérieur au moyen duquel le chapeau est serré autour du câble 8,et plusieurs ouvertures formées de façon analogie avec des cols 62 tournés vers ltextérieur autos de l'ou- verture centrale, les cols 62 serrant les conducteurs 15 des bougies. Grâce aux agencements décrits ci-dessus, la bobine d'allu- mage ,le distributeur et les bougies sont protégés par les chapeaux qui les entourent des dépôts pouvant s'effectuer sur eux de pellicules d'humidité ou d'accumulation de poussière provenant de la route, de sels ou autres dépôts conducteurs, ces dépôts tendant à se former sur les chapeaux qui sont isolés des parties qui sont au potentiel de la masse ou à un potentiel voisin et qui isolent également de ces parties les conducteurs à haute tension qui relient entre elles la bobine le distributeur ou les bougies .De cette façon, tous les isolants à haute tension du dispositif d'allumage (comprenant la bobine le distributeur les bougies et les conducteurs à haute tension ) sont isolés de la masse mEme lorsqu'il existe un dépôt conducteur, par exemple d'humidité ou de poussière sur les chapeaux ou les conducteurs à haute tension qui s'étendent à travers eux ou sont portés par eux.Ces parties du dispositif sont par conséquent toutes maintenues à peu près à la haute tension et il n'existe pas de grandes différences de tension entre les différentes parties de l'isolement du dispositif d'allumage,comme cela se produit fréquemment lorsque le dispositif d'allumage à haute tension n'est pas réalisé suivant l'invention, auquel cas le dépôt d'humidité ou autres dépôts conducteurs sur les différentes parties de l'isolement ont pour effet que les parties du dispositif se trouvant sous une tension élevée et reliées à la masse oo présentant des connexions proches d'une partie se trouvant au potentiel de la masse provoque une tendance à la propagation des arcs sur ces parties du dispositif ainsi qu'une tendance au claquage de l'isolement On pense que les raIsons des défaillances des organes constituant les dispositifs d'allumage des moeurs à combustion interne du type connu jusqu'à présent,par suite d'un claquage d'isolement,peuvent entre l'une ou l'autre des suivantes a)existence d'une pellicule continue d'humidité conductrice sur les surfaces isolantes qui 1 -accrott la charge capacitive parallèle sur la bobine d'allumage; 20-diminue la charge de résistance parallèle sur la bobine d'allumage dans une mesure telle que la tension disponible entre les électrodes de la bougie d'allumage est considérablement réduite et que l'étincelle ne peut se produire b)une pellicule continue d'humidité conductrice sur les surfaces isolantes qui élève les contraintes diélectriques dans la matière isolante jusqu'au point où les éléments les plus faibles se perforent et provoquent des courts-circuits a la masse c)une pellicule discontinue d'humidité conductrice qui se charge , dans les régions qui ne sont pas à la masse, Jusqu'd un potentiel voisin de la haute tension de telle sorte que des gradients de potentiel importants existent entre ces surfaces et les parties à la masse, donnant naissance à des éclatements superficiels qui détruisent progressivement la surface en laissant une trace de cheminement permanente conductrice d)une pellicule continue d'humidité conductrice sur les surfaces sous lesquelles existent à la fois des couches simple et double de matière isolante, par exemple lorsqu'un embout an est en contact étroit avec un bobinage ou la surface tubulaire d'un embout de sortie du distributeur a pour effet que la surface commune est soumise à des potentiels superficiels différents séparés par une très faible distance .Un potentiel étant celui de la masse sur la surface humide et l'autre étant proche de lahau- te tension, la valeur étant fonction des deux matières considé- rées et existant à l'interface entre les deux matières .Ceci favorise des éclatements superficiels qui détruisent progressivement la surface et tendent à laisser subsister un cheminement permanent conducteur En construisant le dispositif d'allumage suivant l'invention toutes pellicules conductrices sur les surfaces externes des isolants à haute tension peuvent être à peu près complètement iso lées de la masse en tous les points, de telle sorte que les pos sibilités des défaillances énumérées ci-dessus sont réduites og supprimées et que le dispositif se comporte en condition d'huti- dité comme dans une atmosphère ighe R E V E N D I C A T I O N S l-Dispositif d'allumage à haute tension pour moteur à combustion interne, dans lequel un conducteur à haute tension comporte une connexion externe avec un contact dans une partie supérieure d'au moins un élément du dispositif ayant une autre partie externe maintenue à peu près au potentiel de la masse, caractérisé en ce que ledit conducteur s'détend à contact étanche à travers une ouverture prévue dans la base d'un chapeau ayant dans son ensemble une forme en coupelle inversée (21,30,4G > 50) en une matière isolante dont la paroi s'étend par dessus et autour de ladite partie supérieure mais est espacée de celle-ci. 2-Dispositif d'allumage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit chapeau comporte des organes internes (22,31,32) au moyen desquels le chapeau est centré positivement sur ladite partie supérieure 3-Dispositif d'allumage suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la paroi du chapeau présente des parties renflées vers l'extérieur (29) prévues afin de permettre au chapeau d'être ajusté sur les bornes ou autres connexions électriques dudit élément mais espacé de celles-ci.