Brevet FR2820892A1 — publié le 20020816

Composition d'alliage de platine pour électrode de bougie pour moteur à combustion interne La présente invention est relative à une composition d'alliage de platine pour électrode de bougie pour moteur à combustion interne. L'amélioration de la durée de vie des bougies est sans cesse recherchée par les fabricants en réponse à de nouvelles réglementations administratives, à de nouvelles contraintes de maintenance, à une augmentation de la durée de vie des bougies (au moins 120 000 Kilomètres). L'un des phénomènes limitant la durée de vie des bougies consiste dans la détérioration de l'électrode centrale de la bougie. On connaît des techniques qui permettent d'améliorer la résistance à l'usure et la performance des bougies. Ces techniques résident essentiellement dans le renforcement des électrodes soudées laser par l'ajout de pointes en alliage de métal noble. Ainsi, des pointes en alliage à base de platine, comportant des additions de nickel, ou de métaux nobles (rhodium, iridium par exemple), ont été développées. Cependant, des tests d'endurance ont montré que la résistance à l'usure de ces alliages était limitée. La présente invention a notamment pour but de pallier cet inconvénient. A cet effet, la composition d'alliage de platine pour électrode centrale pour bougie pour moteur à combustion interne, selon l'invention, comprend, en outre, en pourcentage massique : - environ 5 à 15 % d'iridium, et - environ 0, 1 à 5 % d'un élément choisi dans le groupe comprenant du hafnium, du zirconium, et leur mélange. Grâce à ces dispositions, la résistance à l'usure par oxydation/corrosion chimique et par érosion électrique des électrodes centrales de bougie est améliorée. Dans des modes de réalisation préférés de l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes : - l'alliage de platine comprend du rhodium, à une teneur d'au plus 15 % ; - l'élément choisi est présent sous forme de métal ; - l'élément choisi est introduit sous forme de métal ; - la composition d'alliage est rapportée sur une partie terminale de l'électrode centrale. Selon encore un autre aspect de l'invention, celleci vise une bougie pour moteur à combustion interne, dont la partie terminale de l'électrode centrale est élaborée dans l'alliage de platine visé précédemment. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante d'une de ses formes de réalisation, donnée à titre d'exemple non limitatif, en regard des figures : - la figure 1 est une vue en élévation latérale d'une bougie pour moteur à combustion interne, dont l'électrode centrale comprend l'alliage de platine selon l'invention ; - la figure 2 est une vue en élévation latérale et à plus grande échelle de l'extrémité de la bougie, au niveau de son électrode centrale. En se référant à la figure 1, une électrode centrale 1 est positionnée coaxialement par rapport à l'axe principal A de la bougie 8 en délimitant un espace vide 2 avec une électrode de masse 3, cet espace vide délimitant le lieu de l'étincelle. Cette électrode centrale 1, généralement bimétallique débouche au niveau de sa partie distale au sein d'une âme 4 réalisée par exemple dans un ciment conducteur ou résistif, et possédant d'excellentes propriétés de conduction thermique, cette âme 4 étant elle-même reliée à un organe de connexion 5, adapté pour être connecté à un circuit électrique externe (non représenté). Un corps électriquement isolant 6, notamment en céramique et sensiblement tubulaire, enserre cette partie centrale. De manière classique, l'électrode de masse 3 est venue de fabrication avec une partie métallique externe 7, communément appelée culot, celui-ci en outre comportant une partie filetée 8 pour sa liaison au moteur, une partie comprenant des méplats 9 pour le montage et le démontage de la bougie, ainsi des moyens d'étanchéité 10, qui sont soit rapportés (joint), soit venus de fabrication avec le culot, généralement une portée conique. Selon un mode de réalisation de l'invention, un alliage de platine est utilisé pour la fabrication de la partie terminale 11 de l'électrode centrale 1 (cf. figure 2), la partie terminale 11 étant en fait la partie de l'électrode centrale placée au regard de l'électrode de masse, cette partie étant celle qui est susceptible de s'user en raison de la présence de l'étincelle. Compte tenu des coûts d'élaboration d'un alliage de platine, seule la partie terminale, généralement de faible épaisseur, est constituée dans cet alliage de platine, cette partie terminale étant rapportée, notamment par une technique de soudage, au niveau de l'extrémité de l'électrode centrale. Cet alliage de platine comporte des éléments oxydables qui sont choisis parmi ceux qui comportent un haut point de fusion, et dont les oxydes solides sont stables à haute température, les oxydes gazeux étant instables à ces mêmes températures. Ainsi de manière préférée, l'alliage de platine comporte, sous forme de métal, du hafnium, du zirconium, dans des teneurs comprises entre 0 et 5% en poids, la valeur seuil de 5 % correspondant à une limite atteinte du fait de la faible solubilité de ces éléments dans le platine, l'un au moins de ces deux éléments étant présent dans la composition de l'alliage dans une teneur d'au moins 0,1% en poids. L'alliage de platine comporte également d'autres éléments dont la température du point de fusion est également supérieure à celle du platine de manière à renforcer la résistance à l'érosion électrique de l'alliage. Il s'agit notamment de l'iridium dans une teneur comprise entre 5 à 15 % en poids, du rhodium dans une teneur comprise entre 0 et 15 %, la teneur de l'élément majoritaire (le platine en l'occurrence) étant ajustée en conséquence. Selon un premier exemple d'une composition d'alliage de platine destinée à la fabrication d'une partie terminale d'une électrode centrale d'une bougie pour moteur à combustion interne, celle-ci comprend essentiellement en pourcentage massique : - environ 5 à 15 % d'iridium, et - environ 0,1 à 5 % d'un élément choisi dans le groupe comprenant du hafnium, du zirconium, et leur mélange. Selon un deuxième exemple d'une composition d'alliage de platine destinée à la fabrication d'une partie terminale d'une électrode centrale d'une bougie pour moteur à combustion interne, celle-ci comprend essentiellement en pourcentage massique : - environ 5 à 15 % d'iridium, - environ 0 à 15 % de rhodium, et - environ 0,1 à 5 % d'un élément choisi dans le groupe comprenant du hafnium, du zirconium, et leur mélange. Selon encore un autre mode de réalisation de l'invention, l'électrode centrale de la bougie est constituée en totalité de l'alliage de platine selon l'invention. Néanmoins, compte tenu d'un coût de revient prohibitif, ce mode de réalisation ne sera pas préféré. REVENDICATIONS 1. Composition d'alliage de platine pour électrode centrale pour bougie pour moteur à combustion interne, comprenant en outre en pourcentage massique : - environ 5 à 15 % d'iridium, et - environ 0,1 à 5 % d'un élément choisi dans le groupe comprenant du hafnium, du zirconium, et leur mélange. 2. Composition selon la revendication 1, comprenant au plus 15 % de rhodium. 3. Composition selon l'une des revendications 1 ou 2, dans laquelle l'élément est introduit sous forme de métal. 4. Composition selon l'une des revendications 1 ou 2, dans laquelle l'élément est présent sous forme de métal. 5. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle cette composition est rapportée sur une partie terminale (11) de l'électrode centrale (1). 6. Bougie pour moteur à combustion interne, comprenant une électrode centrale (1) dont la partie terminale (11) est élaborée dans une composition d'alliage de platine selon l'une quelconque des revendications 1 à 5.