Brevet FR2116258A1 — publié le 19720713

La présente invention concerne un procédé d'amélioration de la rigidité diélectrique et de la résistance à l'eau des isolants en matière plastique ou en céramique soumis à de fortes contraintes d'origine thermique et électrique On sait que les isolants, utilisés, par exemple, sur les véhicules automobiles, en particulier pour les fiches de bougies et les distributeurs d'allumage, subissent en cours d'usage des contraintes importantes d'origine thermique et électrique. Il est notoire que des tensions normales de 18 000 à 20 000 volts environ et des tensions de pointe de 60 000 volts se produisent dans les systèmes d'allumage usuels. L'arc électrique à haute tension jaillissant, dans les dis- tributeurs d'allumage courants entre l'électrode du rotor et les contacts isolés de la tête, a non seulement une grande force de pénétration, mais engendre aussi à l'intérieur du boitier une température relativement élevée.A mesure que la température augmente, la résistance spécifique de la matière isolante diminue aussi, naturellement et dans une forte mesure. L'érosion.provo- quée à la surface des électrodes par les étincelles et la corrosion électrolytique des parties métalliques entraient fréquemment ltencrassement de la surface des isolants au voisinage du rotor en mouvement, de sorte que l'entrefer prévu entre l'électrode du rotor du distributeur et la pièce isolante diminue jusqu'à un point critique où l'arc électrique à haute tension jaillit déjà partiellement aux endroits concernés. La matière employée en général pour les pièces isolantes de ce genre et dénommée 31/5 n'offre cependant au claquage qu'une résistance de 9 000 V/mm d'épaisseur.Si la surface, relativement serrée et lisse, d'une telle pièce isolante a cependant été déjà détériorée par un arc électrique à haute tension, la destruction de la pièce se poursuit dès lors très rapidement sous l'influence de nouveaux efforts de claquage et sous celle de l'eau de condensation et des variations de la température. Pour des raisons de résistance mécanique et d'inaéformabilité, la matière des pièces isolantes considérées est constituée par un mélange de matière plastique, ou de résine synthétique, avec des charges organiques ou inorganiques, telles que la sciure de bois, par exemple. Mais ces charges organiques ou inorganiques rendent la matière absorbante, de sorte que les pièces isolantes ne sont plus résistantes à l'eau. Sous l'influence de la chaleur, l'eau de condensation qui srest collectée dans une tête de distributeur ou dans un autre corps isolant, se diffuse relativement vite à l'intérieur de la matière. Il en résulte cependant que le pouvoir isolant continue à diminuer rapidement, de sorte què des pertes superficielles peuvent aussi se produire.La diffusion de vapeur est encore favorisée par le fait que les pores de la couche superficielle et même les pores intérieurs de la matière s'élar- gissent sous l'faction de la chaleur. Dans le but d'éliminer les sources dtinconvénients de ce genre dans toute la mesure du possible, il a été déjà proposé de pourvoir la surface interne d'une tête de distributeur d'allumage, dans la région du rotor, d'un vernissage spécial, présentant une grande résistance à l'eau ou empêchant dans une large mesure la formation d'eau de suintement. Comme la pratique l'a démontré, on n'a cependant pas obtenu le résultat désiré par ce vernissage car l'humidité s'y infiltre.D'autre part, une opération de vernissage dans une zone déterminée d'un corps isolant est compliquée et en augmente le prix de fabrication Dans les pièces isolantes pour fiches de bougies d'allumage, il arrive pareillement, du fait de l'isolation défectueuse des bougies et de leur encrassement, que le passage du courant haute tension soit perturbé. Des phénomènes analogues se produisent avec des pièces isolantes en céramique, par exemple.les corps de bougies. lies bougies, fixées directement sur la culasse d'un moteur à combustion, sont soumises à des contraintes thermiques encore plus fortes que les pièces isolantes des fiches de bougies. lies différences de température intervenant entre l'état de repos et l'état de marche sont très importantes.On sait que le corps en céramique d'une bougie n'est pas garni d'émail sur toute sa surface, de sorte que les parties justement non émaillées prennent l'humidité par diffusion de la vapeur d'eau et que, là aussi, le pouvoir isolant diminue et peut provoquer de ce fait des pertes de courant et des courts-circuits. Meme les pores relativement serrés de l'émail s'agrandissent tant soit peu aux températures très élevées, de sorte qu'il se produit encore là une humidification par diffusion de vapeur. L'importance de cette absorption d'humidité dépend naturellement tout à fait de la porosité de chaque matière isolante. Outre l'humidification une occlusion des pores superficiels a lieu du fait des résidus de combustion, qui diminue encore la résistance aux courants de fuite du corps en céramique. L'invention a donc pour objet d'augmenter, par des mesures simples, la rigidité diélectrique, la résistance aux courants de fuite et la résistance à l'eau des matière isolantes. Le problème est résolu selon l'invention en imprégnant la pièce isolante dans un liquide résistant à la haute tension0 De préférence, on procède à cette imprégnation, soit sur la pièce à l'état chaud, soit en cuisant la pièce dans le liquide résistant à la haute tension. On imprègne, par exemple, dans une matière résistant à la haute tension de la série des hydrocarbures, telle que l'huile pour transformateurs, la paraffine, un silicone, ou autre analogue, par exemple. En chauffant la pièce isolante, les pores de la couche extérieure s'ouvrent de manière à permettre au liquide résistant à la haute tension de pénétrer plus ou moins profondément sous la surface, à travers cette couche extérieure plus ou moins dure et lisse. Dans les fiches de bougies, rupteurs, distributeurs d'allumage et autres éléments en matière plastique mélangée à des charges organiques ou inorganiques, le liquide résistant à la haute tension pénètre sur toute l'épaisseur de la matière de l'isolant. Les pièces en matière plastique traitées par ce procédé présentent une rigidité diélectrique et une résistance à l'eau bien plus élevées que les pièces non traitées. Par le processus de la cuisson, les matières favorisant la corrosion de la matière plastique, l'ammoniac en combinaison avec Liteau, par exemple, se diffusent vers l'extérieur et se volatilisent, tandis que les pores en résultant se remplissent du liquide résistant à la haute tension. Du côté des pièces isolantes en matière plastique, on n'a plus à craindre aucune source de corrosion de quelque partie métallique que ce soit. Dans les pièces isolantes en porcelaine, la cuisson rend perméable l'émail extérieur, dans la mesure où il existe, de sorte que le liquide résistant à la haute tension peut s'introduire dans les pores élargis et, suivant le degré de porosité, pénétrer plus ou moins profondément sous l'émail. lie liquide résistant à la haute tension remplissant les pores constitue pratiquement une barrière s'opposant à la diffusion de la vapeur et qui interdit totalement la nuisible absorption d'eau. Pareillement, du fait que les pores de la surface sont obstrués par le liquide résistant à la haute tension, la pénétration de matières étrangères qui diminuent la résistance aux courants de fuite-se trouve empêchée. Dans les corps isolants des bougies, dont la rigidité diélectrique, la résistance aux courants de fuite et la résistance à l'eau ont été améliorées de cette manière, les températures élevées de la combustion rencontrées sur la culasse du moteur brû- lent par la suite le liquide résistant à la haute tension, à l'intérieur du corps de céramique, ce qui doit être attribué à un genre de craquage de ce liquide. L'invention concerne également les objets de nature quelconque comportant un corps isolant ayant été traité par le procédé décrit ci-dessus. Ces objets peuvent consister par exemple en des pièces isolantes pour bougies d'allumage, têtes de distributeurs, rupteurs et autres éléments isolants similaires. REVENDICATIONL9 1. Procédé d'amélioration de la rigidité diélectrique et de la résistance à l'eau des isolants en matière plastique ou en céramique soumis à de fortes contraintes d'origine thermique et électrique, caractérisé par l'imprégnation de l'isolant par un liquide résistant à la haute tension. 20 Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'isolant est imprégné à l'état chaud d'un liquide résistant à la haute tension. 3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'isolant est cuit dans le liquide résistant à la haute tension. 4. Procédé suivant les revendications 1 et 2 ou 1 et 3, caractérisé en ce que l'isolant est imprégné d'une huile résistant à la haute tension, telle que l'huile pour transformateurss 5. Objets de nature quelconque et appareils comportant un corps isolant en matière plastique ou en céramique soumis à de fortes contraintes d'origine thermique et électrique, ces objets étant caractérisés en ce que leur corps isolant a fait l'objet d'un traitement selon le procédé défini dans l'une des revendications précédentes.