Brevet FR2398969A1 — publié le 19790223

La présente invention se rapporte aux bougies de chauffe pour démarrage de moteurs à allumage par compression. Une bougie de ce type comprend un élément conducteur de l'électricité, généralement un filament. On a été amené a protéger ce filament porté haute température par un blindage métallique pour éviter que les vibrations du moteur et les mouvements tourbillonnaires des gaz dans la chambre de turbulence ne soumettent le filament à des contraintes a la fois mécaniques et thermiques telles qu'il se fragmente et tombe dans la chambre de combustion.Mais ce blindage, qui est connecte à l'extrémité libre du filament, retarde la transmission de la chaleur du filament aux gaz, de sorte que le démarrage du moteur par temps froid exige un délai assez long, meme si l'on favorise la conduction thermique en remplissant l'intervalle compris entre le filament et le blindage d'une matière pulvérulente isolante électriquement. I1 est d'ailleurs difficile de trouver une telle matière puisque les conductivités électrique et thermique vont en général de pair, En outre, cette matière pulvérulente ne participe pas efficacement à la rigidité mécanique de ltensemble soumis aux vibrations du moteur, cette rigidité devant alors etre assurée par le seul blindage. Enfin, le filament, en raison de sa conformation, supporte mal les surcharges électriques. L'invention remédie à ces inconvénients par une bougie supprimant tout écran entre l'élément chauffant et les gaz mais qui cependant a une tenue mécanique excellente et accepte une puissance électrique très importante, ce qui permet d'obtenir des délais de démarrage brefs et une fiabilité excellente. L'invention a donc pour objet une bougie de chauffe pour démarrage de moteurs à allumage par compression comprenant un élément conducteur de l'électricité engagé, avec interposition d'un isolant, dans une gaine conductrice de l'électricité et con necte électriquement à celle-ci par l'une de ses extrémités, &commat;a- ca- ractérisée en ce que la résistance électrique de la gaine est supérieure à celle de l'élément. C'est donc la gaine qui sert d'élément chauffant. Mais à la différence d'une bougie à filament libre, en raison de sa conformation même en fourreau cylindrique, présentant donc une section utile ou couronne de raccordement smerique et relativement importante et étant tenue à la fois par cette couronne et par son fond, la gaine est apte à résister aux contraintes mécaniques, Grâce à la bougie suivant l'invention, on peut localiser facilement un tronçon particulier de la gaine destiné à servir d'élément chauffant, en jouant notamment sur les sections des tronçons, éventuellement par bagues ou manchons rapportés, et en jouant sur la nature des matières constituant les tronçons. Avantageusement, c'est le tronçon de la gaine le plus éloigné de l'extrémité de l'élément conducteur qui a une résistance électrique plus petite que celle du tronçon le plus proche de cette extréraité. Cuivant une variante, le rapport de la résistance électrique de la gaine à celle de l'élement diminue lorsque la température s'élève. Ce rapport peut meme devenir inférieur à l'unité à partir d'une température proche de celle que lton souhaite atteindre. La bougie suivant l'invention se prete à l'utilisation, à titre d'élément central conducteur, d'une électrode qui participe à la rigidité de l'ensemble, rigidité assurée maintenant par la pièce axiale et non plus par l'enveloppe. L'invention a encore pour objet une bougie de chauffe pour démarrage de moteurs à allumage par compression, comprenant un élément conducteur engagé, avec interposition d'un isolant, dans une gaine conductrice de 1 r électricité, caractérisée en ce que la gaine est serrée sur l'élément. On obtient ainsi une tenue mécanique remarquable. Ce serrage peut etre obtenu par un rétreint de la gaine sur l'élément conducteur entouré de l'isolant, éventuellement lors d'une première chauffe qui s'effectue sous une pression élevée. Lorsque l'isolant est une couche adhérente à l'élé- ment et/ou à la gaine, la partie de la bougie destinée à se trouver dans la chambre de turbulence du moteur, forme une seule pièce compacte, peu sensible aux vibrations. L'élément et/ou la gaine peuvent aussi être constitués par une couche adhérente, ce qui facilite la fabrication et le montage de la bougie. Cette couche adhérente peut affecter la forme d'une spirale, notamment pour la gaine, ce qui augmente le chemin du courant. Les pressions qui règnent dans la chambre de turbtl- lence imposent de rendre la bougie très étanche. Suivant une variante, la paroi extérieure de la gaine est en une même matière et sur la paroi intérieure de la gaine, notament celle du fond, est prévu un moyen de connexion de la gaine à ltelément, Le moyen de connexion peut etre un taraudage conjugué d'un filetage de l'extrémité de l'électrode centrale formant l'élément conducteur. Ce moyen peut être également un sertissage ou une soudure, la chaleur nécessaire au soudage étant apportée par ltextérieur du fond de la gaine, la paroi extérieure de celle-ci ne comportant donc aucune soudure et donc aucune discontinuité néfaste å l'étanchejté. Pour rendre plus économique la fabrication de la bougie, il est bon que le fond soit d'un seul tenant avec l'6lec- trode et que celle-ci présente une gorge au voisinage du fond en vue de faciliter la soudure. La soudure se fait alors, sans métal d'apport, en refondant l'extrémité de la gaine, la gorge interrompant l'isolant dans la zone de soudure et empêchant la chaleur de se propager lors de la soudure. L'invention vise aussi une bougie de chauffe pour démarrage de moteurs à allumage par compression comprenant un élément électrique chauffant entre un premier conducteur aboutissant à une pièce de contact et un second conducteur, caractérisée en ce que le second conducteur comprend un tronçon souple qui sort du corps de la bougie, Dans la technique antérieure, chaque bougie comportait deux contacts électriques, avec les chutes de tension qui en découlent. Grâce à l'invention, on supprime l'un de ces contacts. Dans une bougie de ce type, il convient d'assurer par un joint à la fois l'étanchéité aux pressions élevées, l'isolement électrique du corps dans le culot et la tenue en tempEra- ture du joint. A cet effet l'invention prévoit un joint entre les faces actives de deux pièces, caracterise en ce que l'une des faces est en aluminium anodisé et l'autre face est en une matière plus tendre que l'aluminium anqdisé. De préférence, la matière plus tendre est du cuivre, du zinc, du fer, du bronze, de l'aluminium, du beryllium et leurs alliages. Suivant un autre mode de réalisation on réalise un joint céramique entre les deux faces actives de deux pièces, ca ractérisé en ce qu'il est constitué par une couche appliquée sur l'une des faces, l'autre face étant plus tendre que la céramique. Les céramiques sont notamment à base d'alumine, d'oxyde de tung stène > de zircone, de chromite, de magnésie, de nickel graphite, de carbure de tungstène, carbure de chrome et silicate de zirconium,de silice et autres oxydes métalliques, tandis que l'autre face est en l'un des métaux précités. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple La figure I est une vue partielle en coupe d'une bougie suivant l'invention. Les figures 2 à 4 sont des vues semblables à celles de la figure I de trois variantes. Les figures 5 et 6 sont des schémas d'ensemble de deux bougies connectées suivant l'art antérieurs tandis que la figure 7 illustre un ensemble de deux bougies suivant l'invention. La bougie de la figure 1 comprend un corps 1, en matière conductrice de l'électricité, à l'extrémité duquel est fixée par brasure une gaine 2 en matériau électriquement résistant. La gaine 2 est constituée par un tube 3 cylindrique de révolution autour de l'axe XX' de la bougie et par un fond 4, soudé par un cordon 5 circulaire de soudure, à l'extrémité du tube 3 opposée au corps I. Une électrode 6 massive, centrée sur l'axe XX', s'étend à l'intérieur du corps 1 et est engagée dans le tube 3, jusqu'au fond 4. Elle comporte, du corps 1 vers le fond 4, un tronçon cylindrique suivi d'une nervure 6a dont le chant est en contact avec la gaine 2, d'une gorge 7 et du fond 4 qui est d'un seul tenant avec l'électrode 6. Dans l'intervalle compris entre le tronçon cylindrique de l'électrode 6 et le tube 3 cylindrique se trouve une couche 8 isolante adhérent à l'électrode 6. Le tube 3 est rétreint sur l'électrode 6 avec interposition de la couche 8 isolante. La résistance électrique de la partie du tube 3 comprise entre la nervure 6 et le corps 1 est 10 fois plus grande que celle du reste du circuit constitué par le corps 1 et l'électrode 6, notamment en raison de la nature des matériaux les constituant respectivement et de leurs dimensions, en particulier du diamètre de l'électrode 6 et de la faible épaisseur du tube 3. A la figure 2, un manchon 9 intérieur, conducteur de l'électricité, est interposé entre la couche 8 isolante et la gaine 2 sur le tronçon de celle-ci le plus éloignée du fond 4, de manière à réduire la resistance électrique de ce tronçon par rapport à celle du tronçon restant. A la figure 3, la gaine 2 est d'un seul tenant avec le fond 4. Sur la paroi intérieure de la gaine 2 est ménagé, au voisinage du fond 4, un taraudage 10 conjugué d'un filetage 11 pr6- vu sur la face latérale de l'extrémité de l'électrode. A la figure 4, l'électrode 6 et le fond 4 sont d'un seul tenant. Sur l'électrode ó ont été déposés successivement une couche 8 isolante en oxyde métallique ou en céramique, et une couche 2 spiralée, conductrice de l'électricité. A la figure 5, deux bougies B1 et B2 identiques bipolaires à filament libre sont connectées en série suivant la technique classique. La bougie B1 comprend un élément 12 électrique chauffant entre un premier conducteur 13 et un second conducteur 14. Le premier conducteur 13 aboutit à une pièce 15 de contact, comprenant une portée conductrice sur laquelle on peut serrer un conducteur 16 extérieur. Le second conducteur 14 affecte la forme d'une tige filetée rigide qui transmet le courant à un conducteur 17 extE- rieur par l'intermédiaire d'un écrou 18. A la figure 6, deux bougies B1 et B2 identiques, dites unipolaires, à filament blindé sont connectées en parallèle. La bougie B1 comprend un élement 12 électrique chauffant entre un premier conducteur 13 et un second conducteur 14. Le premier conducteur 13 va à la masse M par l'intermédiaire d'un contact 15 sur le filetage du culot. Le second conducteur 14 aboutit à une pièce 18 de contact avec portée et transmission par filetage sur laquelle on peut serrer un conducteur 17 extérieur. A la figure 7 illustrant un ensemble de deux bougies NTa et N2 suivant l'invention La bougie Nî comprend un élément 22 électrique chauffant entre un premier conducteur 13 aboutissant à une portée 15 de contact sur laquelle on serre le conducteur t4 souple de la bougie N2 L'autre conducteur 14 de la bougie N1 peut se raccorder lui aussi directement sur une bougie. On n'a ainsi qu'un seul contact par bougie. REVENDICATIONS t. Bougie de chauffe pour démarrage de moteurs à allumage par compression comprenant un élément conducteur de l'électricité engagé, avec interposition d'un isolant, dans une gaine conductrice de l'électricité et connecté électriquement à celle-ci par l'une de ses extrémités, caractérisée en ce que la résistance électrique de la gaine est supérieure à celle de l'élément. 2. Bougie suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le tronçon de la gaine le plus éloignée de ladite extrémité a une résistance électrique plus petite que le tronçon le plus proche de ladite extrémité. 3. Bougie suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le rapport de la résistance électrique de la gaine à celle de l'élément diminue lorsque la température s'élève. 4. Bougie suivant la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que l'élément est une électrode massive. 5. Bougie de chauffe pour démarrage de moteurs à allumage par compression, comprenant un élément conducteur engagé, avec interposition din isolant, dans une gaine conductrice de ltélectricitéa caractérisée en ce que la gaine est serrée sur l'élément. 6. Bougie avantageusement suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'isolant est une couche adhérente à l'élément et/ou à la gaine. 7. Bougie suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'élément et/ou la gaine est une couche adhérente, de préférence spiralée. 8. Bougie de chauffe pour démarrage de moteurs à allumage par compression, comprenant une électrode centrale dont l'une des extrémités est raccordée au fond d'une gaine, caractérisée en ce que la paroi extérieure de la gaine est en une meme matière et sur la paroi intérieure de la gaine, notamment, celle du fond, est prévu un moyen de connextion de la gaine à l'élé- ment. 9. Bougie de chauffe pour démarrage de moteurs à allumage par compression comprenant une électrode dont l'une des extrémités est raccordée au fond d'une gaine r caractérisée en ce que le fond est d'un seul tenant avec l'électrode et celle-ci présente une gorge au voisinage du fond. 10. Bougie de chauffe pour démarrage de moteurs a -allumage par compression comprenant un élément électrique chauffant entre un premier conducteur aboutissant à une pièce de contact et un second conducteur, caractérisée en ce que le second conduc-. teur comprend un tronçon souple qui sort du corps de la bougie. 11. Ensemble de deux bougies, caractérisé en ce que l'une d'elles est telle que définie à la revendication 10 et le second conducteur est raccordé à la pièce de contact de la pre mière bougie.