Brevet FR2405375A1 — publié le 19790504

La présente invention se rapporte à une bougie de préchauffage à broche pour moteur à combustion interne, qui comporte dans la zone de la section d'allumage un élément de chauffage relié, du côté de son raccordement, à un élément de résistance qui se trouve à l'intérieur du tube de la bougie de préchauffage à broche et présente un coefficient fortement positif de variation de la résistance en fonction de la température, l'élément de chauffage étant dimensionné de façon à présenter une densité énergétique supérieure à l'élément de résistance et l'élément de résistance étant noyé dans un matériau électriquement isolant lui-même entouré par une section métallique de la bougie de préchauffage dont l'épaisseur de paroi est relativement importante par rapport à l'épaisseur de paroi du tube chauffant dans la section d'allumage.On connaît déjà une bougie de préchauffage à broche de ce type (DT-AS 1 526 775), elle présente pourtant un élément chauffant qui forme une pièce en lui-même, nécessite un moyen de liaison supplémentaire, demande une dépense de montage relativement élevée, est exposé aux gaz de combustion dans la chambre de combustion du moteur à combustion interne et, par suite de son coefficient relativement faible de variation de la résistance en fonction de la température, n'autorise pas un temps de montée en température de rapidité optimale. La bougie de préchauffage à broche selon l'invention, caractérisée en ce que aussi bien l'élément chauffant que élément résistant se trouvent ensemble à l'intérieur d'un tube de préchauffage fermé du côté allumage et sont noyés dans un matériau électriquement isolant et thermiquement bon conducteur, et en ce que l'élément chauffant y est constitué également d'un matériau à coefficient de variation fortement positif de la résistance en fonction de la température, présente par contre l'avantage que la dépense de montage est essentiellement plus faible, que le matériau utilisé pour l'élément chauffant n'a pas besoin d'être résistant aux gaz de combustion et que la durée de la montée en température de l'élément chauffant peut être réduite de façon optimale. Une autre conception avantageuse et amélioration de la bougie de préchauffage à broche mentionnée ci-dessus est possible grace aux mesures suivantes - l'élément chauffant et l'élément résistant sont formés d'un unique fil métallique formé en spires, les spires de ce fil métallique étant à pas plus faible et/ou de diamètre supérieur - dans la zone de l'élément chauffant que les spires de la zone de l'élément résistant Cette forme d'exécution d'une bougie de préchauffage à broche réduit de plus la dépense de matériau et de main-d'oeuvre pour le montage de la bougie de préchauffage à broche selon 1 'invention L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après et du dessin annexé représentant un exemple de réalisation de l'invention, ce dessin étant une coupe longitudinale de la section côté allumage d'une bougie de préchauffage à broche selon l'invention représentée à échelle agrandie. Les bougies de préchauffage à broche pour moteurs à combustion interne sont largement connues depuis longtemps (DT-PS 1 119 598, DT-PS 1 190 254) ; on a donc renoncé à une description exhaustive de bougies de préchauffage à broche de ce type. Mais sous la notion de bougies de préchauffage à broche, on rencontre également les bougies dites bougies de préchauffage à broche à flamme, qui comportent en outre une conduite d'alimentation en carburant et sont par exemple décrites dans le brevet DT-PS 1 301 631. En partant de la section d'extrémité côté allumage de la bougie de préchauffage à broche, le tube de préchauffage est repéré par 10, la broche de raccordement qui pénètre dans 1 'inté- rieur du tube de préchauffage 10, par 11, l'élément résistant fixé à la broche de raccordement 11, par 12, l'élément chauffant relié à l'élément résistant 12, par 13, et le matériau électriquement isolant et thermiquement bon conducteur qui remplit l'espace restant du tube de préchauffage 10, par 14 L'élément résistant 12 et l'élément chauffant 13, constituent ensemble un bobinage en fil métallique, fixé d'un côté à la broche de raccordement 11 et soudé d'un autre côté, de façon étanche, dans le fond 15 du tube de préchauffage 10.L'élément résistant 12 et l'élément chauffant 13 sont faits d'un matériau à coefficient de variation fortement positif de la résistance en fonction de la température, d'où il résulte qu'ils s'échauffent très vite lors du passage du courant, mais que, par suite de l'augmentation de résistance qui se produit du fait de l'échauffement, le risque d'une surchauffe est exclu. L'élément chauffant 13 utilisé dans l'exemple présent a des spires à pas plus serré et partiellement aussi un diamètre supérieur à celles de la section de ce fil métallique qui forme l'élément résistant 12 et il se produit ainsi une densité d'énergie élevée dans la section d'extrémité côté allumage de la section 10' à paroi mince du tube de préchauffage 10 dans cette zone ; comme cette section 10', à paroi mince, du tube de préchauffage ne présente qu'une capacité thermique relativement faible, elle pertnet également une montée en température très rapide La section 10" du tube de préchauffage 10 qui entoure l'élément résistant 12 est à paroi relativement épaisse par rapport à la section 10' du tube de préchauffage côté allumage et possède donc une capacité thermique plus élevée que la section 10' du tube de préchauffage ; cette section 10" à paroi épaisse fait que l'élément résistant 12, lors du passage du courant, ne se réchauffe pas aussi rapidement que l'élément résistant 13 et assure donc que l'élément chauffant 13 prend en fonction du temps une valeur de température plus élevée et plus durable. Le tube de préchauffage 10 est, dans le cas présent, constitué d'un matériau résistant à la chaleur et à la corrosion, il présente dans la section 10' du tube de préchauffage un diamètre extérieur d'environ 4 mm et une épaisseur de paroi de 0,6 mm ; la longueur de cette section 10' est 12 mm, mais selon le type elle peut être différente et se situer entre 5 et 15 mm La section 10" à paroi épaisse présente une épaisseur de paroi de 1,5 mm, le diamètre de l'espace intérieur du tube de préchauffage 10 étant le même, dans une exécution préférée, dans la zone des sections 10' et 10".Mentionnons qu'à la place d'un tube de préchauffage 10 d'une seule pièce, on peut également utiliser un tube de préchauffage qui, dans la zone de la section 10o puisse être constitué d'au moins deux tubes disposés coaxialement l'un par rapport à 1 'autre Le matériau 14 est, de façon connue, de l'oxyde de magnésium ou des matériaux semblables bons conducteurs thermiques et isolants. L'élément résistant 12 et l'élément chauffant 13 ne sont pourtant pas liés à la forme du fil métallique - comme dans l'exemple précédent - ils peuvent également être en un matériau en bande et de plus souvent présenter des coefficients de variation de la résistance en fonction de la température fortement positifs mais différents. Selon chaque cas d'utilisation, l'élément chauffant peut présenter des spires à pas plus serré et/ou plus large. REVEND ICAT I O N S 10) Bougie de préchauffage à broche pour moteur à combustion interne, qui comporte dans la zone de la section d'allumage un élément de chauffage relié, du côté de son raccordement, à un élément de résistance qui se trouve à l'intérieur du tube de la bougie de préchauffage à broche et présente un coefficient de variation fortement positif de la résistant en fonction de la température, l'élément de chauffage étant dimensionné de façon à présenter une densité énergétique supérieure à l'élément de résistance et l'élément de résistance étant noyé dans un matériau électriquement isolant lui-même entouré par une section métallique de la bougie de préchauffage dont l'épaisseur de paroi est relativement importante par rapport à l'épaisseur de paroi du tube chauffant dans la section d'allumage, bougie caractérisée en ce qu'aussi bien l'élément chauffant (13) que l'élément résistant (12) se trouvent ensemble à l'intérieur d'un tube (10) de préchauffage fermé du côté allumage et sont noyés dans un matériau (14) électriquement isolant et thermiquement bon conducteur, et en ce que l'élément chauffant (13) est constitué également d'un matériau à coefficient de variation fortement positif de la résistance en fonction de la température. 20) Bougie de préchauffage à broche selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément chauffant (13) et llélé- ment résistant (12) sont formés d'un unique fil métallique formé en spires, les spires de ce fil métallique étant à pas plus faible et/ou de diamètre supérieur dans la zone de l'élément chauffant (13) que les spires de la zone de l'élément résistant (12). 30) Bougie de préchauffage à broche selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en oe que la section d'allumage (10') de la bougie de préchauffage, à paroi mince, qui entoure l'élément chauffant 13) a une longueur se situant entre 5 et 15