Brevet FR2899393A1 — publié le 20071005

BOUGIE DE GENERATION DE PLASMA RADIOFREQUENCE POUR UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE L'invention concerne une bougie de génération de plasma radiofréquence, utilisée notamment pour l'allumage de moteurs à combustion interne par étincelles électriques à partir de l'électrode haute tension de la bougie. Les publications, FR2859830, FR2859569, FR2859831 io concernent des bougies intégrant un résonateur série dimensionné pour des fréquences de quelques mégaHertz. De telles bougies disposent d'un système de connexion reliant le bobinage de la partie inductive à l'électrode centrale de la partie capacitive. 15 Le bobinage est de forme générale cylindrique à section circulaire. Il est composé d'un fil enroulé et formant des spires jointives entourant l'isolant central depuis une première spire jusqu'à une dernière spire, qui constituent les deux spires d'extrémité du bobinage. La première spire est reliée au connecteur et la dernière 20 spire est reliée par un système de connexion à une extrémité interne de l'électrode centrale. Le bobinage peut générer des champs électromagnétiques intenses avec l'excitation radiofréquence qu'il est envisagé d'appliquer entre les électrodes. En effet, le bobinage peut créer un 25 champ électrique radial à l'extérieur du bobinage et quasiment nul à l'intérieur (en négligeant les effets de bord). Le bobinage peut également créer un champ électrique axial qui est non nul à l'intérieur du bobinage. Le système de connexion reliant la dernière spire du 30 bobinage à l'extrémité interne de l'électrode centrale est donc soumis aux champs électriques et magnétiques mais également aux éventuelles imperfections du système de connexion (par exemple, une soudure légèrement boursouflée ). -2- Afin de pallier ces inconvénients, l'invention vise à proposer une connexion électrique du bobinage et de l'électrode centrale dans une bougie de génération de plasma radiofréquence. L'invention vise également à faciliter le montage de l'électrode et son maintien mécanique par rapport à l'isolant dans une bougie de génération de plasma radiofréquence. A cet effet, l'invention propose une électrode pour une bougie du type cité ci-dessus, caractérisée en ce que l'électrode interne comporte un corps central et une tige transversale de io raccordement à un bobinage. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, la tige fait partie intégrante de l'électrode. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, la tige est fixée à l'électrode centrale. 15 Selon d'autres caractéristiques de l'invention, la tige est choisie dans un matériau dont la conductivité électrique est égale ou supérieure à celle du matériau de l'électrode centrale. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, l'électrode centrale peut être choisie en nickel et la tige 20 peut être choisie en argent. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, une bougie de génération de plasma radiofréquence pour un moteur à combustion interne d'un véhicule automobile comportant : - une partie supérieure essentiellement inductive 25 comportant un bobinage qui comporte des spires entourant un isolant depuis une première spire d'extrémité jusqu'à une dernière spire d'extrémité, - une partie inférieure essentiellement capacitive comportant une électrode interne qui est apte à coopérer avec 30 une gorge comportant une première rainure sensiblement axiale et une seconde rainure sensiblement radiale dans l'isolant de telle façon la tige soit liée électriquement au bobinage. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, le corps et la tige de l'électrode sont insérés dans la première rainure selon un -3 mouvement de translation suivant l'axe puis le corps subit un mouvement de rotation autour de l'axe de telle façon que la tige est insérée dans la seconde rainure. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, le corps et la 5 tige sont obtenus en une seule étape, par exemple une étape de moulage ou de fraisage. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, le corps est obtenu par moulage ou fraisage puis la tige est soudée au corps. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention io apparaîtront à la lecture de la description d'exemples de réalisation en référence aux figures annexées. La figure 1 représente une vue schématique en coupe selon l'axe Z d'une bougie de génération de plasma radiofréquence selon l'invention. 15 La figure 2 représente une vue schématique en coupe selon l'axe Z d'une partie d'une bougie de génération de plasma radiofréquence selon l'invention. La figure 3 représente une vue schématique en perspective d'un isolant d'une bougie de génération de plasma radiofréquence 20 selon l'invention. Des éléments identiques ou analogues sont désignés par les mêmes chiffres de référence. Telle que représentée à la figure 1, une bougie de génération de plasma radiofréquence 1 de forme générale sensiblement 25 cylindrique d'axe Z comporte principalement une partie inférieure essentiellement capacitive C et une partie supérieure essentiellement inductive I, les parties C et I étant de forme sensiblement allongée, connectées en série. La partie essentiellement capacitive C comporte, notamment, 30 un culot 2 destiné à être relié à la masse et entourant une électrode centrale 3 jouant le rôle d'électrode haute tension. Cette électrode 3 comporte un corps 19 sensiblement de forme générale cylindrique à section circulaire d'axe Z et une tige 15 radiale. -4 Un bloc électriquement isolant, appelé isolant 4 est placé entre le culot 2 et l'électrode centrale 3. Le culot 2 présente, sur la face extérieure de sa partie inférieure la plus proche de la culasse du moteur à 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). La partie essentiellement inductive I de la bougie 1 comporte de l'intérieur vers l'extérieur : un isolant 8 central, un bobinage 5, un io isolant 7, une enveloppe externe 6. L'isolant 8 central est de forme générale cylindrique à section circulaire dont l'axe est sensiblement confondu avec l'axe Z de la bougie 1. lI est réalisé en matériau isolant et amagnétique. Le bobinage 5 est de forme générale cylindrique à section 15 circulaire. Tel que représenté à la figure 2, le bobinage 5 peut être positionné sur l'isolant 8 de telle façon que la partie d'extrémité basse 57 du bobinage 5 entoure la partie d'extrémité haute 31 de l'électrode centrale 3 qui est insérée dans l'isolant 8. 20 lI est composé d'un fil enroulé et formant des spires 51 jointives entourant l'isolant 8 depuis une première spire 51a jusqu'à une dernière spire 51b, qui constituent les deux spires d'extrémité 51 a, 51b du bobinage 5. La première spire 51a est reliée au connecteur 12. 25 Selon un mode de réalisation de l'invention, telle que représentée à la figure 2, la dernière spire 51 b est reliée par un système de connexion 14 à une extrémité interne de l'électrode centrale 3. Le système de connexion 14 est un système qui 30 comporte la tige 15 de l'électrode 3 et une gorge 16 agencée dans l'isolant 8. La tige 15 est une tige transversale de raccordement au bobinage 5. Telle que représentée sur la -5 figure 2, elle est sensiblement perpendiculaire à l'axe Z du corps 19. Telle que représentée à la figure 2, la tige 15 fait partie intégrante de l'électrode centrale 3. Dans ce cas, la réalisation d'une telle électrode 3 comportant la tige 15 et le corps 19 est réalisée, par exemple, par moulage ou fraisage. La tige 15 peut également être fixée, par exemple, par soudage, à la partie d'extrémité haute 31 du corps 19, obtenu dans une étape précédente, par exemple, io par moulage ou fraisage. La tige 15 peut donc être choisie soit dans le même matériau que le corps 19 soit dans un matériau différent. La tige 15 peut être choisie dans un matériau dont la conductivité électrique est égale ou supérieure à celle du matériau 15 de l'électrode centrale 3. Par exemple, l'électrode centrale 3 peut être choisie en nickel dont la conductivité est 14,3*106 S/m (Siemens/ mètre) et la tige 15 peut être choisie en argent dont la conductivité est de 63*106 S/m. Telle que représentée à la figure 3, la gorge 16 est 20 agencée au niveau de l'isolant 8. Elle est dimensionnée de telle manière que l'électrode 3 est apte à coopérer avec la gorge 16 afin de connecter électriquement la tige 15 de l'électrode 3 à la spire d'extrémité 51 b du bobinage 5. La gorge 16 comporte une première rainure axiale 25 17 et une seconde rainure radiale 18. La mise en forme de l'isolant 8 comportant la gorge 16 peut être réalisée en une étape ou deux étapes. La gorge 16 peut être obtenue, par exemple, par une fraiseuse ou lors du moulage de l'isolant 8. 30 Pour réaliser le montage du système de connexion 14 d'une bougie de génération de plasma radiofréquence, le corps 19 et la tige 15 de l'électrode 3 sont insérés dans la première rainure 17 selon un mouvement de translation suivant l'axe Z puis le -6 corps 19 subit un mouvement de rotation autour de l'axe Z de telle façon que la tige 15 est insérée dans la seconde rainure 18. Cette invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui a été donné à titre d'exemple. REVENDICATIONS 1. Electrode (3) pour une bougie de génération de plasma radiofréquence (1) d'un moteur à combustion interne d'un véhicule automobile caractérisée en ce que l'électrode (3) comporte un corps (19) central d'axe (Z) et une tige (15) transversale de raccordement à un bobinage (5). 2. Electrode (3) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la tige (15) fait partie intégrante de l'électrode (3). 3. Electrode (3) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la tige (15) est fixée au corps (19) de l'électrode (3). 4. Electrode (3) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la tige (15) est choisie dans un matériau dont la conductivité électrique est égale ou supérieure à celle du matériau du corps (19) de l'électrode (3). 5. Electrode (3) selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'électrode (3) peut être choisie en nickel et la tige (15) peut être choisie en argent. 6. Bougie de génération de plasma radiofréquence (1) d'axe (Z) pour un moteur à combustion interne d'un véhicule automobile comportant : - une partie supérieure essentiellement inductive (I) comportant un bobinage (5) qui comporte des spires (51) entourant un isolant (8) depuis une première spire d'extrémité (51a) jusqu'à une dernière spire d'extrémité (51b), -une partie inférieure essentiellement capacitive (C) comportant une électrode interne (3) selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce quel'électrode interne (3) est apte à coopérer avec une gorge (16) comportant une première rainure (17) sensiblement axiale et une seconde rainure (18) sensiblement radiale dans l'isolant (8) de telle façon la tige (15) soit liée électriquement au bobinage (5). 7. Procédé de montage d'une électrode (3) sur un isolant (8) d'une bougie de génération de plasma radiofréquence (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que - le corps (19) et la tige (15) de l'électrode (3) sont insérés dans la première rainure (17) selon un mouvement de translation suivant l'axe (Z) puis - le corps (19) subit un mouvement de rotation autour de l'axe (Z) de telle façon que la tige (15) est insérée dans la seconde rainure (18). 8. Procédé de fabrication d'une électrode (3) d'une bougie de génération de plasma radiofréquence (1) selon la revendication précédente 7, caractérisé en ce que le corps (19) et la tige (15) sont obtenus en une seule étape, par exemple une étape de moulage ou de fraisage. 9. Procédé de fabrication d'une électrode (3) d'une bougie de génération de plasma radiofréquence (1) selon la revendication précédente 7, caractérisé en ce que - le corps (19) est obtenu par moulage ou fraisage puis - la tige (15) est soudée au corps (19).