Brevet FR2892240A1 — publié le 20070420

BOUGIE D'ALLUMAGE POUR LE MOTEUR A COMBUSTION INTERNE D'UN VEHICULE AUTOMOBILE L'invention concerne une bougie d'allumage pour le moteur à combustion interne d'un véhicule automobile, de forme générale sensiblement allongée, comportant : - deux électrodes coaxiales : une électrode interne d'axe appelée électrode centrale et une électrode externe appelée culot entourant l'électrode centrale io - un bloc isolant électriquement, appelé isolant interposé entre l'électrode centrale et le culot, de forme annulaire et possédant un épaulement annulaire. Les bougies à générations de plasma constituent des systèmes d'allumage multi-étincelles à haute fréquence, capables 15 d'assurer dans les meilleures conditions l'allumage des moteurs à allumage commandé, tout en réduisant les émissions polluantes, notamment en mélange pauvre. Par contre, elles sont sujettes à l'encrassement, notamment à froid. Comme toutes les bougies, elles sont caractérisées par un 20 indice thermique. Cet indice thermique prend en compte leur comportement thermique sur des points de fonctionnement moteur particuliers. Il traduit notamment leur capacité à supporter des températures suffisamment élevées pour éliminer l'encrassement par pyrolyse, sans faire de pré-allumage . 25 Par les publications FR2859830, FR2859869, FR2859831, on connaît une bougie multi-étincelles dite froide, car elle ne monte pas suffisamment vite en température pour éviter l'encrassement. Sur de telles bougies, on a constaté en effet l'accumulation d'un dépôt de carbone sur l'isolant, qui réduit significativement l'isolation 30 nécessaire entre la pointe de l'électrode centrale et le culot. Avec une mauvaise isolation, l'alimentation haute tension de la bougie risque alors d'être insuffisante, pour pouvoir provoquer les nécessaires claquages , déclencheurs d'étincelles. -2 Pour éviter la formation de dépôts carbonés, notamment à froid, sur l'isolant de la bougie exposé à l'atmosphère de la chambre de combustion, on peut chercher à augmenter la température de l'isolant, de manière à favoriser la destruction des dépôts par le phénomène de pyrolyse, dont l'efficacité dépend de la résistance thermique de l'ensemble de la bougie, y compris celle de l'isolant. Les mesures prises habituellement pour augmenter la température de l'isolant trouvent leur limite dans l'apparition de pré-allumage sur les bougies, lorsqu'elles atteignent des températures io trop élevées en fonctionnement. Afin de pallier ces inconvénients, l'invention vise à régler l'indice thermique d'une bougie multi-étincelles de façon à ce qu'elle se comporte comme une bougie très chaude lorsque le moteur est encore froid et qu'elle se comporte comme une bougie tiède lorsque 15 le moteur est chaud. L'invention vise à augmenter la température de peau de l'isolant tout en conservant ses propriétés isolantes électriquement. A cet effet, l'invention propose une bougie du type cité ci-dessus, caractérisée en ce l'isolant comporte une rainure annulaire. 20 Selon d'autres caractéristiques de l'invention, la rainure est située au niveau de l'épaulement. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, la rainure possède une section rectangulaire. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, la rainure 25 possède une section triangulaire. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description d'exemples de réalisation en référence aux figures annexées. La figure 1 représente une vue en demi coupe d'une bougie 30 multi-étincelles connue dans l'état de la technique. La figure 2 représente une vue en demi coupe d'une bougie multi-étincelles selon un premier mode de réalisation de l'invention. La figure 3 représente une vue en demi coupe d'une bougie multi-étincelles selon un second mode de réalisation de l'invention. -3 Des éléments identiques ou analogues sont désignés par les mêmes chiffres de référence. Telle que représentée aux figures 1, 2 et 3, une bougie mutiétincelles 1 de type connu, comporte deux électrodes de génération de plasma coaxiales. Une électrode externe appelée culot 2 est destinée à être reliée à la masse. Elle entoure une électrode interne appelée électrode centrale 3, sensiblement cylindrique, d'axe de symétrie D, jouant le rôle d'électrode haute tension. Les matériaux des électrodes 2, 3 sont choisis dans un matériau conducteur tel io qu'un alliage nickel. Un bloc électriquement isolant, appelé isolant 4 est placé entre le culot 2 et l'électrode centrale 3. D'une manière bien connue dans l'état de la technique, le culot 2 présente, sur la face extérieure de sa partie inférieure la plus proche de la culasse du moteur à 15 combustion interne équipé de la bougie 1, une forme appropriée à la mise en place, au maintien et au serrage de la bougie 1 sur la culasse (par exemple et de manière non limitative, ainsi que représenté sur la figure 1 : un filetage). Le matériau d'isolation peut être choisi en céramique. 20 L'isolant 4 possède un épaulement 5 annulaire occultant toute la surface circulaire externe 6 du culot 2. L'épaulement 5 augmente la distance, en passant par le mélange gazeux, entre l'électrode centrale 3 et le culot, permettant d'éviter la création d'arc entre l'électrode centrale 3 et le culot 2. 25 Quelque soit le mode de réalisation de l'invention, l'épaulement 5 comporte une rainure 8 annulaire. Selon un premier mode de réalisation, telle que représentée à la figure 2, la rainure 8 annulaire possède une section rectangulaire. 30 Selon un second mode de réalisation, telle que représentée à la figure 3, la rainure 8 annulaire possède une section triangulaire. De cette façon, une résistance thermique est créée au coeur de l'isolant et permet d'augmenter la température de peau de l'isolant 4. Cette rainure 8 est dimensionnée de telle façon que la rainure ne -4 peut pas être obturée ce qui aurait pour conséquence la non élévation de la température de peau. La rainure 8 dispose de deux paramètres : sa hauteur h et sa profondeur p. La hauteur h permet de rajouter une source de chaleur à l'intérieur de l'isolant 4. La hauteur h varie en fonction de la surface de collection de la chaleur ce qui permet de modifier la répartition des flux de chaleur entrant dans l'isolant. La profondeur p de la rainure 8 nous permet de régler la io résistance thermique du système. En effet, les modifications de conductivité thermique longitudinale (selon l'axe D) permettent de faire varier les gradients de température dans la direction axiale et donc les répartitions de température. La forme de la rainure 8 est illustrée aux figures 2 et 3 mais 15 l'invention n'est pas limitative, d'autres formes peuvent être choisies de façon à augmenter la température de peau de l'isolant. 20 REVENDICATIONS 1. Bougie d'allumage (1) pour le moteur à combustion interne d'un véhicule automobile, de forme générale sensiblement allongée, comportant : - deux électrodes coaxiales : une électrode interne d'axe (D) appelée électrode centrale (3) et une électrode externe appelée culot (2) entourant l'électrode centrale (3) - un bloc isolant électriquement, appelé isolant (4) io interposé entre l'électrode centrale (3) et le culot (2), de forme annulaire et possédant un épaulement (5) annulaire caractérisée en ce que l'isolant (4) comporte une rainure (8) annulaire. 15 2. Bougie d'allumage (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la rainure (8) est située au niveau de l'épaulement (5). 3. Bougie d'allumage (1) selon l'une des revendications précédentes 1 à 2, caractérisée en ce que la rainure (8) possède une section 20 rectangulaire. 4. Bougie d'allumage (1) selon l'une des revendications précédentes 1 à 2, caractérisée en ce que la rainure (8) possède une section triangulaire. 25 30 35