BUJIA DE ENCENDIDO PARA MOTOR DE COMBUSTION INTERNA.

Bujía de encendido (1) para el motor de combustión interna de un vehículo automóvil,

de forma general sensiblemente alargada, que incluye:

- una parte inferior esencialmente capacitiva (C) que incluye dos electrodos coaxiales, de los cuales uno es un electrodo central (3) y un casquillo (2) roscado para el atornillamiento de la bujía (1) sobre el motor

- una parte superior esencialmente inductiva (I) que incluye un bobinado (5) central que a su vez incluye varias espiras (51) enrolladas alrededor de un mandril (8) coaxial, una envolvente (6) y un aislante (7) interpuesto entre la envolvente (6) y el bobinado (5)

estando la parte esencialmente capacitiva (C) y la parte esencialmente inductiva (I) conectadas entre sí mecánicamente de tal modo que permiten la transmisión de un par de apriete aplicado a la envolvente (6) en la parte inferior esencialmente capacitiva (C) caracterizada porque el mandril (8) es deformable elásticamente de manera que compense los efectos de la dilatación del aislante (7)

Bujía de encendido para motor de combustión interna.

La invención se refiere a una bujía de encendido para el motor de combustión interna de un vehículo automóvil, de forma general sensiblemente alargada, que incluye:

- una parte inferior esencialmente capacitiva que incluye dos electrodos coaxiales, entre los cuales un electrodo central y un casquillo roscado para el atornillamiento de la bujía sobre el motor

- una parte superior esencialmente inductiva que incluye un bobinado centra) que a su vez incluye varias espiras enrolladas alrededor de un mandril coaxial, una envolvente y un aislante interpuesto entre la envolvente y la bobinado.

Estando la parte esencialmente capacitiva y la parte esencialmente inductiva conectadas entre sí mecánicamente de manera que permitan la transmisión de un par de apriete aplicado a la envolvente en la parte inferior esencialmente capacitiva.

Una bujía de este tipo de encendido es conocida a partir del documento FR-A-2 859 869.

Los imperativos de aumento del rendimiento y de disminución de la contaminación generan solicitaciones cada vez más importantes en cuanto a la arquitectura de los motores. Estas solicitaciones se traducen en particular, para el sistema de encendido, en dimensiones de bujía cada vez más reducidas, así como en una reducción de las dimensiones radiales del pozo de acceso a la bujía, esto último con la finalidad de poder aumentar, en particular, el espacio disponible en la culata para permitir el paso de nuevos canales de enfriamiento: la reducción del espacio asignado a la bujía y a su pozo de acceso ha conducido, entre otras cosas, a la realización de bobinas de tipo "lápiz" colocadas directamente en el pozo de acceso a la bujía.

Sin embargo, debido, por una parte, a la diferencia de duración de la vida entre la bujía propiamente dicha y su bobina, así como, por otra parte, a objetivos de normalización de los componentes {cada tipo de motor requiere en efecto una bujía específicamente adaptada, mientras que un tipo de bobina de bujía puede ser común a varios tipos de motores), la bujía y su bobina están, lo más frecuentemente, separadas, y la única conexión que existe entre ellas es entonces de tipo eléctrico, estando asegurado el mantenimiento mecánico de cada uno de estos dos elementos de manera independiente, incluso en el caso de los bobinas "lápiz" anteriormente mencionadas.

Por otra parte, según un modo de montaje muy conocido en la estado de la técnica, el par de apriete de la bujía se aplica generalmente en el casquillo de la bujía, incluyendo el casquillo clásicamente un roscado macho destinado a cooperar con un roscado hembra complementario realizado en la culata, así como un elemento destinado al apriete controlado del conjunto roscado. Tal modo de montaje requiere entonces la utilización de una herramienta específica que se desliza, en torno a la bobina y a la bujía, en el pozo de acceso a 1a bujía: una configuración de este tipo impone por tanto, en particular, que exista, en torno a la bobina y en el pozo de acceso a la bujía, un espacio libre inutilizado fuera de las operaciones de montaje y desmontaje de la bujía. Ahora bien, la existencia de tal espacio va en contra de las solicitaciones dimensionales anteriormente mencionadas.

En todo lo que sigue, se designará por "inferior" la parte de una bujía de encendido destinada a estar más cercana a la cámara de combustión de un motor a combustión interna, y por "superior" a la parte opuesta de la bujía.

Se designará también como "capa fina conductora" de un material que presenta una fuerte conductividad eléctrica, una capa metálica de un material no magnético de un espesor al menos igual o superior al espesor de piel en el campo de frecuencias considerado, es decir, entre 1 Megahercio y 10 Megahercios, que garantiza una función de blindaje electromagnético. La fuerte conductividad de los materiales será análoga a la del cobre o la plata, materiales de referencia en este campo.

Se conocen distintos modos de montaje de una bujía y de su bobina en los cuales el espacio reservado en torno al conjunto para el paso de una herramienta destinada al montaje mecánico de la bujía en la culata del motor se reduce al mínimo.

El documento EP1249907 presenta así, por ejemplo, un modo de montaje de una bujía y de su bobina en el cual el pozo de acceso a la bujía está constituido por una serie de taladros lisos, sensiblemente cilíndricos, concéntricos, y cuyos diámetros respectivos están adaptados para formar al menos un asiento sensiblemente perpendicular al eje del pozo, una superficie de apoyo de la bujía perpendicular al eje común de la bujía y el pozo de acceso que se apoya en el asiento, siendo realizada la colocación de la bujía por medio de un elemento sobresaliente situado sobre la parte inferior de la bujía y destinado a cooperar con un mecanizado complementario realizado en las paredes del pozo de acceso. En el dispositivo presentado en el documento EP1249907, un capuchón, constituido por una parte tubular sensiblemente cilíndrica terminada en una brida sensiblemente plana cuyo diámetro exterior es superior al diámetro del pozo de acceso y cuya superficie es sensiblemente perpendicular al eje de la parte tubular y el pozo de acceso, se coloca sobre la parte superior de la bujía. Las dimensiones del capuchón se ajustan de modo que, cuando la brida sensiblemente plana está apoyada en la cara superior del pozo de acceso a la bujía, el extremo de la parte tubular del capuchón se apoya en una parte de la bujía, asegurando así un mantenimiento a compresión de la bujía en su pozo de acceso: el apriete del conjunto se realiza por atornillamiento de la brida sensiblemente plana sobre la cara superior de la cámara de combustión. En el dispositivo presentado en el documento EP 1249907, la bobina está integrada además con el capuchón, siendo realizado el contacto eléctrico entre la bobina y la bujía por medio de un resorte helicoidal puesto a compresión durante la colocación del capuchón.

Un dispositivo de este tipo, si bien permite liberarse de la necesidad de proporcionar un espacio específicamente destinado al paso de una herramienta de apriete en el pozo de acceso a la bujía, impone no obstante la realización de un gran número de piezas de precisión.

Por otra parte, sólo se encuentra imperfectamente adaptado a bujías de plasma de radiofrecuencia, en particular debido al modo de conexión entre la bujía y su bobina retenida.

En efecto, una bujía de plasma de radiofrecuencia incluye generalmente una parte superior, esencialmente inductiva, principalmente constituida por la bobina de la bujía y una envolvente que forma el blindaje de la parte esencialmente inductiva, y una parte inferior esencialmente capacitiva compuesta principalmente por una estructura coaxial, comportándose el conjunto como un resonador LC. Ahora bien, se conoce que la continuidad y la calidad de la conexión eléctrica entre los distintos componentes de un resonador de este tipo desempeñan un papel capital en el máximo aprovechamiento de sus prestaciones. Por otra parte, las dimensiones de dichos elementos de resonador deben definirse en función del campo de funcionamiento en radiofrecuencia de manera que se optimicen las prestaciones del resonador: en particular, la longitud de la parte esencialmente capacitiva debe reducirse tanto como sea posible, teniendo en cuenta las características geométricas del roscado de acceso a la cámara de combustión, a fin de que el valor de la capacidad permanezca bajo. Además, el diámetro de la parte esencialmente inductiva debe también elevarse cuanto sea posible, a fin de que el valor del coeficiente de sobretensión del resonador así constituido sea óptimo. Estas solicitaciones incluyen entonces revisar el modo de realización y de montaje de los elementos del conjunto que constituye el resonador anteriormente mencionado.

La presente invención tiene por objeto proponer un dispositivo de montaje en el cual la conexión entre la bobina y otros elementos que constituyen la bujía garantice a la vez la continuidad eléctrica y un acoplamiento mecánico, permitiendo al mismo tiempo la puesta en su sitio del conjunto así constituido sin tener que deslizar una herramienta en torno al bobina para apoyarse en el casquillo de la bujía.

A tal efecto, la invención propone una bujía del tipo citado anteriormente, caracterizado porque el mandril es deformable elásticamente para compensar los efectos de la dilatación del aislante.

Según otras características de la invención, el mandril...

1. Bujía de encendido (1) para el motor de combustión interna de un vehículo automóvil, de forma general sensiblemente alargada, que incluye:

- una parte inferior esencialmente capacitiva (C) que incluye dos electrodos coaxiales, de los cuales uno es un electrodo central (3) y un casquillo (2) roscado para el atornillamiento de la bujía (1) sobre el motor

- una parte superior esencialmente inductiva (I) que incluye un bobinado (5) central que a su vez incluye varias espiras (51) enrolladas alrededor de un mandril (8) coaxial, una envolvente (6) y un aislante (7) interpuesto entre la envolvente (6) y el bobinado (5)

estando la parte esencialmente capacitiva (C) y la parte esencialmente inductiva (I) conectadas entre sí mecánicamente de tal modo que permiten la transmisión de un par de apriete aplicado a la envolvente (6) en la parte inferior esencialmente capacitiva (C) caracterizada porque el mandril (8) es deformable elásticamente de manera que compense los efectos de la dilatación del aislante (7).

2. Bujía de encendido (1) según la reivindicación 1, caracterizada porque el mandril (8) es un cilindro de sección poligonal.

3. Bujía de encendido (1) según la reivindicación 2, caracterizada porque el mandril (8) es un cilindro de revolución.

4. Bujía de encendido (1) según la reivindicación 2 ó 3, caracterizada porque el mandril (8) es un tubo.

5. Bujía de encendido (1) según la reivindicación 2 ó 3, caracterizada porque el mandril (8) es un cilindro macizo.

6. Bujía de encendido (1) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el mandril (8) incluye en uno de sus extremos (81) un vaciado de profundidad (h) axial que recibe un tapón (20) y porque la profundidad (H) es igual o superior a una distancia (d) definida entre el extremo (81) del mandril (8) y una primera espira (51) del bobinado (5).

7. Bujía de encendido (1) según la reivindicación 6, caracterizada porque el extremo (81) corresponde a la conexión con el electrodo central (3).

8. Bujía de encendido (1) según una de las reivindicaciones 6 a 7, caracterizada porque el tapón (20) es de polímero alta densidad.

9. Bujía de encendido (1) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el mandril (8) se elige entre los polímeros.