Brevet FR2369437A1 — publié le 19780526

Il est proposé un dispositif pour la distribution de la tension d'allumage, dans des installations d'allumage destinees à des moteurs à combustion interne, afin qu'il soit possible d'en flammer, dans le cas dtun moteur å combustion interne polycylindrique, dans une succession déterminée, le mélange comprimé de carburant et d'air se trouvant dans les différents cylindres. Ce dispositif présente une électrode de distribution pouvant tourner â une certaine distance devant des électrodes disposées fixes. En outre5 l'électrode de distribution a une liaison avec l'enroulement secondaire d'une bobine d'allumage et chacune des électrodes disposees fixes a une liaison avec l'une de plusieurs bougies d'allumage. La tension d1allumage -est amenée aux bougies d'allumage par l'intermédiaire d'une résistance d'anti-parasitage. Dans le cas présent, lfélectrode de distribution et/ou chacune des électrodes disposées fixes est fabriquée en une matière pour resistances et elle est utilisée en tant que résistance d'antiparasitage. L'invention part dun dispositif pour la distribution de la tension d'allumage, dans des installations d'allumage destinées à des moteurs à combustion interne, avec une électrode de distribution pouvant tourner en passant à distance devant des électrodes disposees fixes, 1'électrode de distribution ayant une liaison avec l'enroulement secondaire d'une bobine d'allumage et chacune des électrodes disposées fixes ayant une liaison avec l'une de plusieurs bougies d'allumage et la tension d'allumage ôtant amener, en outre, aux bougies d'allumage par l'intermédiaire d'une résistance d antiparasitage On connalt déjà un tel dispositif (suivant le brevet DT 1 123 866) dans lequel électrode de distribution est en une matière ayant de bonnes propriétés de conductibilité électrique-et qui, en tant que résistance d'anti-parasitage, exécutée sous la forme d'un élément de construction autonome, precède, par construction, l'électrode de distribution, tandis qu'elle est connectée électriquement en série.La décharge électrique disruptive se produisant, lors de lf opération d'allumage, entre électrode de distribution et chacune des électrodes disposées fixes, peut être deparasitée diune manière d'autant plus efficace que la résistance d?anti-parasitage se trouve plus près de l'intervalle de décharge disruptive. Dans la réalisation connue, des limites sont imposées å la proximité de la disposition de a resistance d'antiparasitage par apport à la zone de jaillissement de l'étincelle, et cela par l'électrode de distribution se trouvant dans l'intervalle.Il en résulte, par conséquent, un courant de décharge disruptive qui est encore relativement élevé, pour lequel est nécessaire une résistance de déparasitage de valeur ohmique elevee et de construction robuste, pour que cette résistance ne soit pas surchargée et que le rayonnement perturbateur soit supprimé de manière suffisante. L'invention propose un dispositif du type décrit cidessus, dispositif caractérisé en ce que l'électrode de distribution et/ou chacune des électrodes disposées fixes est fabriquée en une matière pour résistances et utilisée en tant que résistance de déparasitage. Au moyen de la réalisation suivant l'invention, l'électrode de distribution emploie en tant que résistance d'antiparasitage est immédiatement voisine de la décharge disruptive et, par suite, l'insuffisance inhérente à la réalisation connue se trouve évitée. En outre, comparée à la realisation connue, la résistance d'anti-parasitage peut avoir, pour une meme action de déparasitage, une valeur de résistance beaucoup plus faible et, par suite, pour une même constitution de l'installation d'allumage, il peut entre amene plus dgénergie à la bougie d'allumage. Selon un mode avantageux de réalisation de l'invention, il est propos un doigt de distribution en une matière isolante dont leélect1ode de distribution est en un matériau d'antiparasitage non classique, très difficilement usinable. Ces matériaux sont appliqués soit avec le procédé d'injection de plasma, soit avec le procédé CVD (designation généralement employée concernant le procédé désigné dans les pays de langue anglaise par "chemical-vapor-deposition"), soit avec le procéde PVD (physical vapor deposition), sur un corps en matière céramique servant d'ôlôment porteur, le corps en matière céramique étant injecté de son cijte dans le doigt de distribution. Il est dôjâ connu, d'après les DT-06 24 30 419, 25 Ol 247 et 25 03 352, d'employer, comme résistance d'antiparasitage, de l'oxyde cuivreux, de l'oxyde d'aluminium ou du métal invar et de mettre en oeuvre ces matériaux dans un procédé à effluves. En outre, il est connu, d'après ces publications, d'employer des résistances sur la base de silicium solide ou de revetement de silicium suivant le procédé de placage des ions. Selon un procédé avantageux et caractéristique de l'invention, il est proposé~un dispositif caractérisé en ce qu'on emploie comme résistance d'anti-parasitage seulement un matériau non classique, ne pouvant être usiné qu'avec une très grande dlfficulté, Le dispositif suivant l'invention, pour la distribution de la tension d'allumage dans les installations d'allumage de moteurs à combustion interne, présente, par rapport à l'ôtant antérieur de la technique, l'avantage que l'on emploie, en outre, des matériaux à grande résistance qui, en raison de la difficulté de leur mise en oeuvre, ne se sont pas encore introduits dans les installations d'allumage. Grace aux mesures indiquées plus loin, il est possible d'obtenir des développements avantageux et des améliorations avantageuses du dispositif. Comme procédés poser la mise en oeuvre des matériaux non classiques et pouvant etre usinés très difficilement, on citera le procédé par projection de plasma, le procédé CVD ou le procédé PVD. Des essais pousses ont montré qu'un oxyde conductible qui devient conducteur par sous-stoechiométrie, tel que les nitrures d'oxydes, peut être mis en oeuvre favorablement avec les trois procédés cités. Comme matériaux de sous-stoechio métrie, les oxydes du titane, du zirconium et de l'aluminium ont fait leurs preuves. En outre, il a été établi, dans des séries d'essais, que des siliciures peuvent etre mis en oeuvre favorablement par le procédé de projection de plasma ou par le procédé PVD et il y a lieu de citer, en particulier, à ce sujet, le chromosilicium ou le molybdène-silicium. C'est seulement avec la projection de plasma que l'on peut employer des mélanges de métal et de produit céramique (dont le métal sert, en même temps, de liant et de conducteur), par exemple des mélanges de métal et de matière céramique, par exemple un mélange de molybdène et d'oxyde d'aluminium ou de nickel-chrome et de carbure de silicium ou de nickel et de carbure de bore. En outre, les series d'essais ont montré qu'il convient d'employer, comme élément porteur pour la résistance d'antiparasitage fabriquée avec le matériau le plus difficilement usinable, -un corps céramique qui peut être, par exemple, de l'oxyde d'aluminium, de l'aluminate de magnésium ou de l'oxyde de zircon stabilisé, le corps cramique étant injecté dans le doigt de distribution. en une matière isolante. Pour ce qui concerne la configuration de ltélectrode de distribution agissant en tant que résistance d'antiparasitage, il est proposeS conformément à l'invention, que ltélectrode de distribution soit en saillie d'un à plusieurs dixièmes de millimètre Afin qu'il soit possible de faire varier, en supplément, la résistance de liélectrode de distribution par la forme donnée a cette dernière, il est propose, en outre, de réduire la section droite de la partie médiane de lVélectrode 4 cette diminution a opportunément une largeur de 0 > 5 à 1,5 millimètre. Au moyen des mesures exposées plus loin, il est possible d'obtenir d'autres développements avantageux du dispositif selon l'invention. L'invention sera mieux comprise a l'aide de la description ci-après d'un exemple de réalisation d'un dispositif suivant 11 invention et des dessins joints, dans lesquels - La figure 1 montre, dans son ensemble, le dispositif selon l'invention; - La figure 2 montre, dans une représentation faite en partie en coupe, en grandeur naturelle, un doigt de distribution; - La figure 3 montre, en plan, en grandeur naturelle, le corps céramique seulement avec l'électrode de distribution. Le dessin représente un dispositif d'allumage qui est destiné à un moteur à combustion interne et particulièrement à un moteur à combustion interne pour véhicule automobile. Ce dispositif d'allumage est alimenté à partir d'une source 1 de courant continu qui peut être, par exemple, la batterie du véhicule automobile. Le pôle moins de la source 1 de courant continu est à la masse, tandis que le pôle plus précède un interrupteur de fonctionnement (interrupteur d'allumage) 2 agissant comme moyen de fermeture, à partir duquel un conducteur se dirige vers l'enroulement primaire 3 d'une bobine d'allumage 4.L'extrémité de l1enroulement, eloignée de l'interrupteur de fonctionnement, est le point de départ pour une liaison aboutissant à la masse et contenant le montage en parallèle d'un rupteur 5 et d'un condensateur 6 de déparasitage. Ltextrémité d'enroulement de l'enroulement primaire 3, eloignée de l'interrupteur de fonctionnement 2, est, en outre, le point de départ pour une liaison qui, par 19 intermédiaire de l'enroulement secondaire 7, appartenant à la bobine d'allumage 4, conduit a un contact frotteur 8. Ce contact frotteur 8 est le contact en charbon habituel, se trouvant dans la partiehaute tension médiane d'un chapeau de distributeur d'allumage et appuyant sous l'action d'un ressort sur une plaque de contact 9.La plaque de contact 9 se trouve sur la face d'extrémité supérieure d'un rotor 10 en une matière isolante, appartenant à un distributeur d'allumage, non représenté, qui peut etre mis en rotation (la plupart du temps avec insertion d'un régulateur centrifuge servant au réglage du point d'allumage), au moyen d'un arbre de distribution Il indiqué par un tracé en traits mixtes. Le rotor 10 présente un doigt 12, s'écartant radialement, dans la partie libre d'extremité duquel est montée une electrode de distribution 13. Lors de la rotation du rotor 10, la face d'extrémité libre 13a de ltélectrode de distribution 13 se déplace sur un arc de circonférence imaginaire 14 sur lequel, après avoir franchi des parties determinées d'angle de rotation, elle est chaque fois temporairement voisine d'une ou de plusieurs électrodes 15, 16 disposées fixes.En outre, l'électrode 15 disposée fixe a une liaison avec la masse par l'intermediaire d'une bougie d'allumage 17 et de même ltélectrode 16, disposée fixe, a une liaison avec la masse par l'intermédiaire d'une bougie d'allumage l7a. Ltélectrode de distribution 13 et/ou chacune des électrodes 15S 16 disposéesfixes est en une matière pour résistances, elle est fabriquée, de préférence, en une matière céramique pour semi-conducteur et elle est utilisée en tant qu'électrode de déparasitage. Dans le cas du présent exemple, l'electrode de distribution 13 ainsi que chacune des électrodes 15, 16 disposes fixes sont en une matière pour résistances.Dans le cas dans lequel les electrodes 15, 16 disposées fixes, d'une part, et ltélectrode de distribution 13, d'autre part, ne trouvent pas d'utilisation en tant que résistances de déparasitage, leur fabrication est faite en une matière pour contact, par exemple en laiton. L'électrode de distribution 13 est en liaison électrique avec la plaque de contact 9. Dans le cas présent, cette liaison électrique est établie par l'intermédiaire d'une hélice 18 en fil métallique agissant en tant que bobine de self.De même, il est prévu entre ltélectrode 15 disposée fixe et la bougie d'allumage 17 une hélice en fil métallique 19 agissant en tant que bobine de self et, en outre, entre l'électrode 16 disposée fixe et la bougie d'allumage 17a, une hélice 20 en fil métallique agissant en tant que bobine de self. Les hélices en fil métal- lique 18, 19, 20 qui, pareillement, sont, de preférence, en une matière pour résistances peuvent, ainsi qu'on l'a montré à l'aide des hélices en fil métallique 18, 20, être coulées en matière synthétique avec l'électrode correspondante 13 ou 16 ou bien faire l'objet d'un moulage par injection.Toutefois afin que la bobine de self, dans son action de déparasitage, ait l'effi- cacité optimale, il est recommandé que L'hélice en fil metallique soit enroulées ainsi que le montre le repère 19 > sur un corps porteur, de préférence cylindrique, en une matière ayant des propriétés choisies dielectriques et magnetiques, et de prévoir aux deux parties d'extrémite 22, 23 des chapeaux de raccordement, en une matière conductrice. Si, ainsi qu'on lia montré à l'aide de l'ôlectrode 15 disposée fixe et de l'hélice 19 en fil métal- lique, ces deux parties formant la résistance d'antiparasitage constituent des éléments de construction autonomes et sont logés suivant le principe de la bolte de construction, par exemple dans le chapeau dun distributeur d'allumage, il en résulte la posai bilité de changer facilement les éléments de construction devenus défectueux. Le mode de fonctionnement de la réalisation qui vient dietre décrite est le suivant Quand 19 interrupteur de fonctionnement 2 est fermé, le dispositif allumage est prêt à fonctionner. Quand le rupteur 5 vient dVetre fermé, du courant s'écoule dans l'enrou- lement primaire 3, de sorte que de l'énergie est emmagasinée dans la bobine allumage 4 pour opération d'allumage.Si maintenant, au point d9allumage, le rupteur est ouvert au moyen d'une came, non représentée9 tournant avec l'arbre 11. de distributeur, et si, par conséquent, le flux de courant dans ltenroulement primaire 3 est interrompu, il en résulte dans l'enroulement secondaire 7 une impulsion de tension d'allumage qui > dans le cas représenté, provoque dans 19électrode 13 de distributeur et l'électrode 16 disposée fixe une décharge électrique disruptive qui arrive, ainsi, à la bougie allumage 17as donnant naissanceS à cet endroit, à une e-tincelle-d'allumage. Du fait que 19élec- trode 13 de distributeur et/ou lvélectrode 16 disposée fixe sont en une matière pour résistances et que ces électrodes 13, 16 sont voisines de la zone de décharge disruptive, le courant de décharge, dans une comparaison avec le dispositif allumage habituels peut à cette zone de décharge disruptive etre abaisse considérablement et, par conséquent, la cause des rayonnements parasites peut être supprimée d'une manière suffisante.Grâce à l'emploi des hélices 18, 19 > 20 en fil mtallique, l'antiparasitage peut etre améliore, si l'on part de ce que les rayonnements qui troublent la transmission radiophonique ou la transmission de télévision peuvent être supprimés dans une mesure satisfaisante. La matière isolante qui entoure ltélectrode 16 disposée fixe ainsi que I'hélice 20 en fil métallique doit etre une partie constituante du chapeau d'un distributeur d'allumage. La figure 2 montre le rotor de distribution 10, fabriqué en une matière isolante avec une tige 31 pouvant être introduite et ne pouvant pas tourner > -sur un arbre non représenté, et avec un doigt 12 allant en s'écartant radialement, dont la largeur va en se rétrécissant vers l'extôrieur. Un corps céramique 33, fabriqué par exemple en un oxyde d'aluminium, se présente sous la forme d'une bande ayant une section droite rectangulaire qui est injectée dans le rotor 10 et dont la partie d'extrémité extérieure fait saillie au-delà du doigt 12 de quelques millimètres. Sur ce corps céramique 33, est appliquée une électrode 34 de distribution, agissant en tant que résistance d'antiparasitage, cette application étant faite d'une manière telle que cette électrode fait saillie au-dela de la paroi d'extrémité 35 du corps 33, de préférence, de plusieurs dixièmes de millimètre, ltélectrode 34 entourant a' la manière d'un crochet le bord 35 également à la face inférieure de ce dernier. A l'électrode de distribution 34, se raccorde une partie 35 dont la section droite est fortement séduite par rapport a celle de ltélectrode et, à cette partie 35, se raccorde un contact médian 36, la partie 35 et le contact médian 36 étant disposés tous deux exactement de la meme manière que ltélectrode 34 sur le corps céramique 33. Le corps céramique 33 et lsélectrode médiane 36 qui, pour l'amenée haute tension, sont en contact avec une electrode médiane non représentée, sont fabriqués pareillement en une matière non classique extrêmement difficile â usiner. L'épaisseur du corps céramique 33 est d'environ 1 mm; toutefois, elle peut être comprise entre 0,5 et 1 > 5 mm. Judicieuse-ment, c'est tout d'abord le corps cramique 33 qui est assemblé avec la partie 35 et le contact médian 36 et l'ensemble de constructionS préfabrique de cette manière, est monté ensuite dans un évidement 37 du rotor 10 de distribution et fixé dans cet evidement. Comme matériaux non classiques, extremement difficiles à usiner, pour llelectrode 34 agissant en tant que résistance dganti-parasitage, pour la partie 35 et pour le contact médian 36, on peut citer : les nitrures-oxydes, les oxydes de titane, de zircon, ou d'aluminium, devenant conducteurs par sous-stoechio métrie; en outre, les siliciures, en particulier le chromo silicium-chromosilicaure ou le molybdéno-silicium-molybdèno- siliciure. Enfin, conviennent aussi les mélanges dé métaux et de produits céramiques dans lesquels le métal sert en même temps de liant et de conducteur et, en particulier, les mélanges oxyde d'aluminium-molybdène, carbure de silicium-nickel-chrome et le carbure de bore-nickel. Comme matériau pour le corps céramique, il y a lieu de citer : l'oxyde d'aluminium, l'aluminate de magnésium ou l'oxyde de zircon stabilisé. Comme procedés pour la mise en oeuvre des matériaux non. classiques et pouvant être usinés très difficilement pour l'électrode 14, ainsi que pour la partie 15 et le contact médian 16, conviennent les procédés suivants . procédé par projection de plasma, procédé CVD et procédé PVD. Pour améliorer les propriétés de résistance et de tenue à l'action des étincelles, il convient, dans le cas du siliciure de chrome, de procéder â un recuit dans une atmosphère très oxydante à une température supérieure à mille degrés C, ce qui est possible dans le cas dtune matière de base céramique (à la diffé- rence de ce qui se passerait dans le cas de doigts métalliques ordinaires). Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit ci-dessus et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisations sans sortir pour cela du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 10) Dispositif pour la distribution de la tension d'allumage, dans des insr,sllation3 d'allumage destines à des moteurs à combustion inerne, avec une électrode de distribution pouvant tourner en passant à distance devant des électrodes disposées fixes, l'électrode de dletr-ibutnon ayant une liaison avec l'enroulement secondaire d'une bobine d'allumage et chacune des électrodes disposées fixes ayant une liaison avec l'une de plusieurs bougies d'allumage et la tension d'allumage étant amenée, en outre aux bougies d'allumage par l'intermédiaire d'une résistance d'antiparasrtage, dispositif caractérisé en ce que l'électrode de distribution (13) et/ou chacune des électrodes (15, 16) disposées fixes est fabriquée en une matière pour résistances et utilisée en tant que résistance de déparasitage. 20) Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'électrode (13 et/ou 15, 16) est fabriquée en une matière pour résistances et forme, conjointement avec une hélice en fil métallique (18, 19 ou 20) montée en série avec l'électrode, la résistance d'antiparasitage. 30) Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les hélices en fil métallique (18, 19, 20) sont en une matière pour résistances. 4 ) Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les hélices en fil métallique (18, 19, 20) sont enroulées sur un corps porteur (21). 5 ) Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le corps porteur (21) présente à ses faces d'extrémités des chapeaux de raccordement en une matière conduisant l'électricité. 60) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caracterisé en ce qu'on emploie comme résistance dranti-parasitage seulement un matériau a' haute résistance mécanique et grande tenue aux etincelles, appliqué sans usinage sur l'électrode de distribution servant d'élément porteur. 70) Procédé pour la fabrication du dispositif suivant la revendication 5, earaetérisé en ce qu'on emploie la projection de plasma pour la mise en oeuvre du matériau. 80) Procéde pour la fabrication du dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce quton emploie le procédé CVD pour la mise en oeuvre du matériau. 9 ) Procédé pour la fabrication du cleposit.f ssvat 3a revendication 5, caractérisé en ce qu'on emploie le procédé PVD pour la mise en oeuvre du matériau. 100) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 7 à 9, caracterisé en ce qu'on emploie comme matériau des nitrures oxydes des métaux à point de fusion élevé, en particulier du groupe auxiliaire IV 11 ) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que les matériaux sont des oxydes conductifs qui deviennent conducteurs par sous-stoéchiométrie. 120) Dispositif suivant la revendication 11, caractérise en ce qugon emploie comme matériaux sousstoechiomôtriques des oxydes du titane, du zircon ou de l'aluminium. 130) Dispositif suivant l'une des revendications 7 ou 9, caractérisé en ce que les materiaux sont des siliciures, en particulier du chromosilicium-chromosillciure ou du molybdènosilicium molybdènosiliciure 140) Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'on emploie comme matériau de mélanges de métal et de matière céramique, le métal servant en meme temps de liant et de conducteur 150) Dispositif suivant la revendication 14, caractérisé en ce que le melange de metal et de matière céramique est un mélange de molybdène et d'oxyde d'aluminium, ou de tungstène et d'oxyde de nickel, ou de nickel, d'oxyde de titane et d'oxyde d'aluminium, ou de nickel-chrome et de carbure de silicium, ou de nickel et de carbure de bore 160) Dispositif suivant l'une quelconque des revendi cations 6 à 15, caractérisé en ce qu'à liélectrode de distribution (34), se raccordent une partie (35) à section droite réduite et à cette partie un contact médian (36). 170) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 6 a' 16, caractérise en ce que sert, comme élément porteur pour 1'e-lectrode de distribution (4), un corps (33) en matière céramique 180) Dispositif suivant la revendication 17, caractérisé en ce que ltélectrode de distribution (34) est en saillie par rapport à la paroi dVextrémlté du corps (33) en matière céramique, cette saillie ayant, de préférences une valeur pouvant atteindre jusqu'à plusieurs dixièmes de millimètre. 190) Dispositif suivant l'une quelconque des revendi cations 17 ou 18, caractérisé en ce qu'on emploie comme corps en matière céramique de ltoxyde d'aluminium, de l'aluminate de magnesium ou de l'oxyde de zircon stabilisé, et en ce que le corps est injecté dans le rotor de distribution (10). 200) Dispositif suivant l'une des revendications 18 ou 19, caracterisé en ce que l'épaisseur du corps céramique (33) a une valeur de 0,5 à 1,5 millimètre.