FR2831243A1 - Bougie de prechauffage pour un moteur diesel et procede de fabrication associe - Google Patents
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Abstract
Dans cette bougie de préchauffage comprenant un boîtier cylindrique (10) pourvu d'un filetage extérieur (13), un manchon cylindrique (20) est placé dans un trou (16) à une extrémité du boîtier. Un dispositif de chauffage (30) est inséré dans un trou du manchon. Un arbre formant noyau est placé dans le trou (16) au niveau de l'autre extrémité axiale du boîtier. Le filetage extérieur (13) possède une taille M8 ou moins selon les réglementations ISO. Un capuchon de joint métallique (50) comportant une partie de joint tubulaire (51) raccorde électriquement le dispositif de chauffage (30) audit arbre. Et le dispositif de chauffage (30) est monté dans la partie de joint tubulaire (51). Application notamment aux moteurs diesel.
Description
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BOUGIE DE PRÉCHAUFFAGE POUR UN MOTEUR DIESEL ET PROCÉDÉ DE
FABRICATION ASSOCIÉ
La présente invention concerne une bougie de préchauffage qui est installée dans un trou de la culasse d'un moteur diesel pour préchauffer une chambre de combustion du moteur diesel afin de favoriser l'inflammabilité et la combustibilité du carburant introduit dans la chambre de combustion. En outre la présente invention a trait à un procédé de fabrication de la bougie de préchauffage.
FABRICATION ASSOCIÉ
La présente invention concerne une bougie de préchauffage qui est installée dans un trou de la culasse d'un moteur diesel pour préchauffer une chambre de combustion du moteur diesel afin de favoriser l'inflammabilité et la combustibilité du carburant introduit dans la chambre de combustion. En outre la présente invention a trait à un procédé de fabrication de la bougie de préchauffage.
Une bougie de préchauffage classique comporte un boîtier cylindrique possédant un filetage extérieur (ou mâle) formé sur sa surface extérieure. Un dispositif de chauffage formé d'une tige céramique et un arbre formant noyau, qui sont connectés entre eux pour réaliser une alimentation en énergie électrique, sont logés à l'intérieur du boîtier cylindrique.
Pour réduire les émissions de NOx et d'autres émissions nocives contenues dans les gaz d'échappement et pour améliorer également la consommation de carburant ou l'économie de consommation dans des moteurs diesel, la tendance récente des activités de recherche et de développement dans le domaine des moteurs diesel avancés s'est focalisée sur les techniques d'injection directe ou d'injection de carburant dans les cylindres ainsi que sur la réduction de la taille du corps ou des composants du moteur. Pour atteindre cet objectif, une réduction de la taille d'une bougie de préchauffage (constituant l'une des parties du moteur) permet de réduire efficacement un espace d'installation requis lorsque la bougie d'allumage est installée dans le trou de la culasse du moteur.
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Le filetage extérieur formé sur la surface extérieure du boîtier de la bougie de préchauffage classique possède une taille qui n'est pas inférieure à M10. La modification de la taille du filetage externe pour passer de M10 à M8 ou à une taille plus petite permet de réduire l'espace d'installation requis pour les bougies de préchauffage. Cependant conformément à un agencement de ce type de bougie de préchauffage classique, il est difficile de garantir un interstice d'isolation suffisant entre la paroi intérieure du boîtier et un joint métallique.
Le brevet américain N05, 852,280 divulgue une bougie de préchauffage comprenant une bobine de conducteur hélicoïdale en tant que joint métallique pour relier électriquement le dispositif de chauffage et l'arbre formant noyau. Le dispositif de chauffage possède une configuration étagée avec une partie de faible diamètre, qui est insérée dans ou couplée à la bobine à fil hélicoïdal. Conformément à cet agencement, le diamètre extérieur de la bobine de fil peut être réduit à une valeur relativement plus faible. Ainsi un interstice d'isolation suffisant est prévu entre la paroi intérieure du boîtier et le joint métallique.
Cependant, la bougie de préchauffage décrite dans le brevet américain ? 5, 852,280 présente un inconvénient consistant en ce que les procédés de fabrication pour former le dispositif de chauffage deviennent compliqués et prennent du temps.
Compte tenu des problèmes indiqués précédemment, la présente invention a pour but de fournir une bougie de préchauffage permettant de garantir un interstice d'isolation suffisant moyennant l'agencement simple du dispositif de chauffage.
Pour atteindre l'objectif indiqué ci-dessus et les autres objectifs associés, la présente invention fournit une bougie de préchauffage, comportant : un boîtier
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cylindrique possédant un filetage extérieur formé sur une surface extérieure du boîtier, un manchon cylindrique inséré dans un trou intérieur du boîtier cylindrique de manière à être positionné au niveau d'une première extrémité axiale du boîtier, un dispositif de chauffage à tige céramique monté dans un trou intérieur du manchon pour produire une chaleur lorsqu'une énergie électrique est appliquée, et un arbre formant noyau positionné dans le trou intérieur du boîtier de manière à être situé au niveau de l'autre extrémité axiale du boîtier pour appliquer une énergie électrique au dispositif de chauffage. La bougie de préchauffage selon une première forme de réalisation de la présente invention est caractérisée en ce que le filetage extérieur possède une taille M8 ou moins conformément aux réglementations ISO, en ce qu'un capuchon de joint métallique comportant une partie de joint tubulaire est prévu pour connecter électriquement le dispositif de chauffage à l'arbre formant noyau, et en ce que le dispositif de chauffage est monté dans la partie de joint tubulaire du capuchon de joint métallique.
D'une manière générale, le joint métallique est utilisé pour relier électriquement le dispositif de chauffage à l'arbre formant noyau pour l'alimentation en énergie électrique. Pour empêcher que le joint métallique dégage une quantité extraordinaire de chaleur sous l'effet du courant qui le traverse, la surface en coupe transversale du joint métallique doit être supérieure à une valeur prédéterminée.
Conformément à l'agencement de la bougie de préchauffage selon cette première forme de réalisation de l'invention, le capuchon de joint possède une configuration tubulaire qui est supérieure à une bobine de fil classique en ce qu'une surface en coupe transversale suffisante peut être aisément garantie. En d'autres termes la bougie de préchauffage selon la présente invention permet de fixer
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une surface en coupe transversale requise pour le capuchon de joint, même lorsque l'épaisseur du capuchon de joint est inférieure au diamètre d'une bobine de fil comparable.
C'est pourquoi l'épaisseur du capuchon de joint peut être fortement réduite. Même lorsque le boîtier possède un filetage extérieur possédant la taille égale à M8 ou moins, il devient possible de garantir un interstice d'isolation suffisant entre le boîtier et le capuchon de joint sans donner au dispositif de chauffage une forme tubulaire étagée ou une autre configuration compliquée.
Il est préférable qu'une distance entre une paroi cylindrique intérieure du boîtier et une surface cylindrique extérieure du capuchon de joint soit égale ou supérieure à 0,3 mm.
Conformément au résultat expérimental obtenu par l'inventeur, la distance égale ou supérieure à 0,3 mm maintenue entre le boîtier et le capuchon de joint garantit de bonnes propriétés isolantes entre le boîtier et le capuchon.
Il est également préférable que le boîtier possède une partie tubulaire pour retenir le manchon. La partie tubulaire est décalée par rapport au filetage extérieur dans une direction axiale en étant proche de la première extrémité axiale du boîtier, et une épaisseur de partie tubulaire est égale ou supérieure à 0,85 mm.
Conformément au résultat expérimental obtenu par l'inventeur, lorsque le filetage extérieur possède la taille M8 ou moins conformément aux réglementations ISO, la partie tubulaire possédant une épaisseur non inférieure à 0,85 mm peut présenter une résistance satisfaisante au flambement (c'est-à-dire qu'elle n'entraîne aucun voilement ni aucune déformation) lorsque la bougie de préchauffage est installée dans le trou de la culasse du moteur.
Il est également préférable de prévoir un revêtement électriquement isolant autour de la surface
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cylindrique extérieure du capuchon de joint.
Avec cet agencement, il devient possible de garantir de bonnes propriétés d'isolation entre le boîtier et le capuchon de joint.
La présente invention n'est pas limitée à la première forme de réalisation de la bougie de préchauffage décrite précédemment. La présente invention est avantageuse en ce que la configuration du dispositif de chauffage peut être simplifiée par rapport à la bougie de préchauffage classique.
A cet égard, conformément à un autre aspect de la présente invention, il est prévu une seconde bougie de préchauffage comprenant un boîtier cylindrique possédant un filetage extérieur formé sur une surface cylindrique extérieure du boîtier, un manchon cylindrique monté dans un trou intérieur du boîtier cylindrique de manière à faire saillie partiellement hors de la première extrémité axiale du boîtier ; un dispositif de chauffage à tige céramique inséré dans un trou intérieur du manchon de manière à faire saillie en partie hors de la première extrémité axiale du manchon pour produire de la chaleur lorsqu'une énergie électrique est appliquée, et un arbre formant noyau positionné dans le trou intérieur du boîtier de manière à être situé au voisinage du dispositif de chauffage pour appliquer une énergie électrique au dispositif de chauffage. La bougie de préchauffage conformément à ce second aspect de la présente invention est caractérisée en ce qu'un capuchon de joint métallique comportant une partie de joint tubulaire établit un trajet électrique connectant le dispositif de chauffage à l'arbre formant noyau, et le dispositif de chauffage possède une configuration cylindrique simple ne comportant aucune partie étagée, le dispositif de chauffage possédant une extrémité axiale intérieure insérée dans la partie de joint tubulaire du capuchon de joint métallique.
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Conformément à l'agencement de la seconde bougie de préchauffage selon la présente invention, le capuchon de joint possède une partie de joint tubulaire, qui est supérieure à une bobine de fil conducteur classique en ce qu'une surface en coupe suffisante peut-être aisément garantie. Par conséquent, comme la bougie de préchauffage de la première forme de réalisation de la présente invention, la bougie de préchauffage selon cette seconde forme de réalisation permet de garantir une surface en coupe transversale requise pour le capuchon de joint même si l'épaisseur du capuchon de joint est inférieure au diamètre d'une bobine de fil comparable.
Par conséquent dans la bougie de préchauffage selon cette seconde forme de réalisation, on peut utiliser un boîtier dont le filetage extérieur a une taille égale à M8 ou moins conformément aux réglementations ISO, étant donné qu'un interstice d'isolation suffisant est prévu entre le boîtier et le capuchon de joint sans configuration du dispositif de chauffage avec une forme tubulaire étagée ou avec une autre configuration compliquée.
Conformément à la seconde bougie de préchauffage selon la présente invention, il est préférable que le capuchon de joint possède une première partie de joint tubulaire, dans laquelle l'extrémité axiale intérieure du dispositif de chauffage est insérée, et une seconde partie de joint tubulaire, dans laquelle une extrémité axiale intérieure de l'arbre formant noyau est insérée. En outre le capuchon de joint possède une seconde partie de joint tubulaire, dans laquelle une extrémité axiale intérieure de l'arbre formant noyau est insérée. Dans ce cas il est préférable que la première partie de joint tubulaire et la seconde partie de joint tubulaire soient formées d'une manière continue et intégrale de manière à être disposées côte-à-côte dans la direction axiale du capuchon de joint.
Par exemple, le diamètre de la première partie de joint
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tubulaire est supérieur au diamètre de la seconde partie de joint tubulaire.
Le jeu présent entre une surface cylindrique extérieure de la première partie de joint tubulaire et une surface cylindrique intérieure du boîtier définit un interstice d'isolation entre le capuchon de joint et le boîtier. De préférence l'interstice d'isolation est égal ou supérieur à 0,3 mm.
En variante, il est préférable que le capuchon de joint possède une partie de joint à configuration cylindrique, dans laquelle l'extrémité axiale intérieure du dispositif de chauffage est insérée, et une partie saillante en forme de plaque s'étendant d'un seul tenant à partir de la partie de joint à configuration cylindrique.
Dans ce cas, la partie de joint à configuration cylindrique possède une section transversale en forme de C, dans un plan perpendiculaire à l'axe du capuchon de joint. La partie de joint à configuration cylindrique possède des bords rectilignes et parallèles opposés qui s'étendent dans la direction axiale avec un léger interstice entre eux. La partie de joint à configuration cylindrique est dilatable élastiquement dans la direction radiale de sorte que l'extrémité axiale intérieure du dispositif de chauffage peut être retenue élastiquement par la partie de joint à configuration cylindrique. La partie saillante en forme de plaque du capuchon de joint s'étend selon une disposition rectiligne dans la direction axiale à partir de la partie de joint à configuration cylindrique et est soudée sur une extrémité axiale intérieure de l'arbre formant noyau. Le diamètre extérieur de l'arbre formant noyau est sensiblement identique au diamètre extérieur de la partie de joint à configuration cylindrique. L'extrémité axiale intérieure de l'arbre formant noyau est configurée sous la forme d'une partie de faible diamètre qui est en retrait vers l'intérieur dans la direction axiale par rapport à la
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surface cylindrique extérieure de l'arbre formant noyau, et ce d'une distance équivalente à l'épaisseur de la partie saillante en forme de plaque. Le jeu entre une surface extérieure cylindrique de la partie à configuration cylindrique et une surface intérieure cylindrique du boîtier définit un interstice d'isolation entre le capuchon de joint et le boîtier. Le même interstice d'isolation est prévu entre une surface extérieure de l'arbre formant noyau et la surface intérieure cylindrique du boîtier.
L'interstice d'isolation est égal ou supérieur à 0,3 mm. Le boîtier possède une partie tubulaire destinée à retenir le manchon, la partie tubulaire étant décalée par rapport au filetage extérieur dans une direction axiale à proximité du manchon, et l'épaisseur de la partie tubulaire est égale ou supérieure à 0,85 mm.
Dans n'importe laquelle des bougies correspondant aux première et seconde formes de réalisation de la présente invention, le filetage extérieur du boîtier est vissé dans un trou de montage d'une culasse d'un moteur diesel.
La présente invention a pour but également de fournir un procédé associé pour la fabrication de la bougie de préchauffage selon la première ou la seconde forme de réalisation décrites précédemment.
De façon plus spécifique, la présente invention fournit un procédé de fabrication applicable à une bougie de préchauffage comprenant un boîtier cylindrique possédant un filetage extérieur formé sur une surface extérieure du boîtier, un manchon cylindrique inséré dans un trou intérieur du boîtier cylindrique de manière à être positionné au niveau d'une extrémité axiale du boîtier, un dispositif de chauffage à tige céramique monté dans un trou intérieur du manchon pour produire une chaleur lorsqu'une énergie électrique est appliquée, et un arbre formant noyau positionné dans le trou intérieur du boîtier de manière à
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être situé sur l'autre extrémité axiale du boîtier pour envoyer une énergie électrique au dispositif de chauffage.
Le procédé de fabrication selon la présente invention est caractérisé en ce qu'il comprend une étape consistant à serrer le dispositif de chauffage dans le trou intérieur du manchon de telle sorte qu'une extrémité axiale du dispositif de chauffage fait saillie hors du manchon, une étape consistant à coupler une partie de joint annulaire d'un capuchon de joint autour d'une surface extérieure cylindrique de l'extrémité axiale du dispositif de chauffage, une étape consistant à appliquer une brasure sur une surface supérieure de l'extrémité axiale du dispositif de chauffage et à appliquer également une brasure sur une surface supérieure du manchon au voisinage de la partie de joint annulaire du capuchon de joint, une étape consistant à appliquer un traitement thermique à un ensemble formé par le manchon, le dispositif de chauffage et le capuchon de joint de manière à amener les brasures à fondre et à s'écouler dans un interstice présent entre le dispositif de chauffage et le capuchon de joint et dans un interstice présent entre le manchon et le dispositif de chauffage ; et une étape consistant à refroidir l'ensemble formé par le manchon, le dispositif de chauffage et le capuchon de joint une fois le traitement thermique terminé.
Il est préférable que le procédé de fabrication selon la présente invention comprenne en outre une étape consistant à former une couche de revêtement autour d'une surface cylindrique extérieure du capuchon de joint une fois terminée l'opération de brasage appliquée au manchon, au dispositif de chauffage et au capuchon de joint.
Il est également préférable que le procédé de fabrication selon la présente invention comprenne en outre une étape consistant à coupler une partie de jonction annulaire additionnelle du capuchon de joint autour d'une extrémité axiale intérieure de l'arbre formant noyau, la
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partie de joint annulaire et la partie de joint annulaire additionnelle étant formées d'une manière continue et intégrale de manière à être disposées à proximité l'une de l'autre dans la direction axiale du capuchon de joint.
Il est également préférable que le procédé de fabrication selon la présente invention comprennent en outre une étape consistant à souder une partie saillante en forme de plaque dudit capuchon de joint sur une extrémité axiale intérieure dudit arbre formant noyau, ladite partie saillante en forme de plaque s'étendant dans la direction axiale à partir de ladite partie de joint annulaire.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe transversale verticale montrant un agencement d'ensemble d'une bougie de préchauffage selon une première forme de réalisation de la présente invention ; - la figure 2 représente une vue en coupe transversale à plus grande échelle montrant l'agencement d'un dispositif de chauffage et d'un capuchon de joint incorporé dans la bougie de préchauffage représentée sur la figure 1 ainsi que la zone avoisinante, conformément à la première forme de réalisation de la présente invention ; - la figure 3 est une vue en perspective représentant le capuchon de joint incorporé dans la bougie de préchauffage conformément à la première forme de réalisation de la présente invention ; - la figure 4 est une vue en coupe transversale à plus grande échelle montrant le capuchon de joint incorporé dans la bougie de préchauffage conformément à la première forme de réalisation de la présente invention ; - les figures 5A à 5C sont des vues expliquant une opération de brasage appliquée au manchon, au
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dispositif de chauffage et au capuchon de joint de la bougie de préchauffage conformément à la première forme de réalisation de la présente invention ; - la figure 6 est un tableau représentant le résultat d'un test d'isolation exécuté pour vérifier les propriétés d'isolation de la bougie de préchauffage fabriquée conformément à la première forme de réalisation de la présente invention ; - la figure 7 est un tableau représentant le résultat d'un test de voilement exécuté pour contrôler la résistance au voilement de la bougie d'allumage fabriquée conformément à la première forme de réalisation de la présente invention ; - la figure 8 est une vue en coupe transversale représentant la partie essentielle d'une bougie de préchauffage conformément à une seconde forme de réalisation de la présente invention ; - la figure 9 est une vue en coupe transversale représentant la partie essentielle d'une bougie de préchauffage conformément à une troisième forme de réalisation de la présente invention ; et - la figure 10 est une vue en perspective représentant un capuchon de joint incorporé dans la bougie de préchauffage conformément à la troisième forme de réalisation de la présente invention.
On va expliquer ci-après des formes de réalisation préférées de la présente invention en référence aux dessins annexés, sur lesquels des éléments ou des composants identiques sont désignés par les mêmes références sur l'ensemble des dessins.
Premier mode de réalisation
La figure 1 est une vue en coupe transversale verticale montrant l'agencement d'ensemble d'une bougie de préchauffage 1 conformément à une première forme de
La figure 1 est une vue en coupe transversale verticale montrant l'agencement d'ensemble d'une bougie de préchauffage 1 conformément à une première forme de
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réalisation de la présente invention. La figure 2 est une vue en coupe transversale à plus grande échelle montrant un agencement détaillé d'un dispositif de chauffage 30 et d'un capuchon de joint 50 ainsi que leur voisinage, représentés sur la figure 1. La figure 3 est une vue en perspective montrant l'aspect d'ensemble du capuchon de joint 50 représenté sur la figure 1. La figure 4 est une vue en coupe transversale à plus grande échelle montrant la configuration détaillée du capuchon de joint 50 représenté sur la figure 1.
La bougie de préchauffage Gl est installée par exemple dans un trou de montage (par exemple un trou de bougie de préchauffage) 901 formé ou débouchant dans une culasse 900 d'un moteur diesel du type à injection directe pour un véhicule automobile. Par exemple le moteur diesel du type à injection directe comporte une pluralité de cylindres (par exemple quatre cylindres du type en ligne) dont chacun définit en lui une chambre de combustion. La bougie de préchauffage 81 est utilisée ou équipée d'une manière générale pour favoriser l'inflammabilité et la combustibilité du carburant introduit dans une chambre de combustion 902 dans le cas où le moteur est froid, c'est-àdire pendant une opération de démarrage du moteur ou juste après l'exécution d'une opération de démarrage du moteur.
La bougie de préchauffage Gl possède un boîtier cylindrique 10 comportant un espace intérieur creux 16 qui s'étend dans la direction axiale depuis une extrémité axiale 11 jusqu'à l'autre extrémité axiale 12 du boîtier.
Le boîtier cylindrique 10 est réalisé en un matériau à base d'acier (par exemple S25C-S45C) de manière à pouvoir être installé dans le trou 901 logeant la bougie de préchauffage, dans la culasse 900 du moteur. Le boîtier 10 possède une extrémité axiale 11 destinée à être positionnée à proximité de la chambre de combustion 902 du moteur diesel. L'autre extrémité axiale 12 du boîtier 10 est
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disposée dans une position éloignée de la chambre de combustion 902 du moteur diesel.
Un filetage extérieur (ou un filetage mâle) 13 et un écrou 14 sont formés sur une surface cylindrique extérieure du boîtier 10 qui s'étend entre deux extrémités axiales 11 et 12. Le filetage extérieur (ou filetage mâle) 13 est positionné ou situé essentiellement au niveau du centre, dans la direction axiale, de la surface cylindrique extérieure du boîtier 10. Le filetage extérieur 13 est formé d'un seul tenant avec le boîtier 10. L'écrou 14 est positionné ou situé à proximité de l'extrémité axiale 12 et est formé d'un seul tenant avec le boîtier 10. Le trou 901 pour la bougie de préchauffage formé dans la culasse 900 du moteur est réalisé avec un taraudage apparié (non représenté) qui engrène avec le filetage extérieur 13 du boîtier 10. Ainsi, en utilisant un outil de serrage approprié pouvant coopérer avec la gorge 14, un opérateur peut visser le boîtier 10 de la bougie de préchauffage 81 dans le trou 901, prévu pour la bougie de préchauffage, dans la culasse 900 du moteur.
Le boîtier 10 comporte une partie tubulaire 15 qui est décalée dans la direction axiale par rapport au filetage extérieur 13. La partie tubulaire 15 est située à proximité de l'extrémité axiale 11 du boîtier 10. La partie tubulaire 15 est configurée avec une forme tubulaire ayant un diamètre extérieur Dl constant. La partie tubulaire 15 est légèrement décalée par rapport à la paroi intérieure du trou 901 pour la bougie de préchauffage. En d'autres termes, le diamètre extérieur Dl de la partie tubulaire 15 est inférieur au diamètre intérieur du cylindre 10.
L'épaisseur"A"de la partie tubulaire 15, c'est-à-dire la différence entre le diamètre extérieur Dl et le diamètre intérieur "d" de la partie tubulaire 15 est constante. La partie tubulaire 15 est décalée axialement par rapport au filetage extérieur 13 en direction d'une extrémité axiale
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11 du boîtier 10. La partie tubulaire 15 maintient fermement un manchon 20 et le dispositif de chauffage 30 en porte-à-faux.
La taille du filetage extérieur 13 est M8 ou moins conformément aux réglementations ISO (c'est-à-dire l'organisation internationale de normalisation).
De façon plus spécifique, la réglementation de la norme ISO standard 6540-4 spécifie les caractéristiques principales de bougies de préchauffage du type à gaine M8xl, comportant un siège conique, et leur logement dans la culasse pour une utilisation avec des moteurs diesel. Le tableau 1 représente les dimensions limites du circuit du filetage M8.1 réglementé conformément à la norme ISO 6550- 4.
Tableau 1 Dimensions en millimètres
<tb>
<tb> Dimensions <SEP> Filetage <SEP> de <SEP> bougie <SEP> Trou <SEP> taraudé <SEP> formé
<tb> M8 <SEP> x <SEP> 1-6g <SEP> dans <SEP> la <SEP> culasse <SEP> M8
<tb> (sur <SEP> la <SEP> bougie <SEP> x <SEP> 1-6H
<tb> terminée)
<tb> Diamètre <SEP> max <SEP> 7,974 <SEP> non <SEP> spécifié
<tb> maximum <SEP> min <SEP> 7,794 <SEP> 8,000
<tb> Diamètre <SEP> de <SEP> max <SEP> 7, <SEP> 324 <SEP> 7500
<tb> pas <SEP> min <SEP> 7,212 <SEP> 7350
<tb> Diamètre <SEP> max <SEP> 6,747 <SEP> 7,153
<tb> minimum <SEP> min <SEP> 6, <SEP> 596 <SEP> (1) <SEP> 6,917
<tb> (1) <SEP> Avec <SEP> un <SEP> rayon <SEP> de <SEP> gorge <SEP> > <SEP> 0,1 <SEP> mm <SEP> (0,1 <SEP> P)
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<tb> Dimensions <SEP> Filetage <SEP> de <SEP> bougie <SEP> Trou <SEP> taraudé <SEP> formé
<tb> M8 <SEP> x <SEP> 1-6g <SEP> dans <SEP> la <SEP> culasse <SEP> M8
<tb> (sur <SEP> la <SEP> bougie <SEP> x <SEP> 1-6H
<tb> terminée)
<tb> Diamètre <SEP> max <SEP> 7,974 <SEP> non <SEP> spécifié
<tb> maximum <SEP> min <SEP> 7,794 <SEP> 8,000
<tb> Diamètre <SEP> de <SEP> max <SEP> 7, <SEP> 324 <SEP> 7500
<tb> pas <SEP> min <SEP> 7,212 <SEP> 7350
<tb> Diamètre <SEP> max <SEP> 6,747 <SEP> 7,153
<tb> minimum <SEP> min <SEP> 6, <SEP> 596 <SEP> (1) <SEP> 6,917
<tb> (1) <SEP> Avec <SEP> un <SEP> rayon <SEP> de <SEP> gorge <SEP> > <SEP> 0,1 <SEP> mm <SEP> (0,1 <SEP> P)
<tb>
Dans le tableau 1, le"diamètre maximum" représente le plus grand diamètre du filetage extérieur (mâle) mesuré au niveau du sommet du filetage, le "diamètre de pas"représente le diamètre au niveau du point médian du filetage extérieur (mâle) mesuré au niveau du
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cercle primitif du filetage, et le"diamètre minimum" représente le plus petit diamètre du filetage extérieur (mâle) mesuré au niveau de sa base.
Le boîtier 10 de la bougie de préchauffage G1 est monté dans le trou de montage 901 (c'est-à-dire le trou pour la bougie de préchauffage) de la culasse 900. Le filetage extérieur 13 du boîtier est vissé dans le trou de montage 901 qui possède le taraudage (non représenté) formé dans sa paroi cylindrique. La bougie de préchauffage G1 est par conséquent fermement fixée à la culasse 900. Lorsque la bougie de préchauffage G1 est à l'état monté, une extrémité distale 31 du dispositif de chauffage 30 fait saillie légèrement dans la chambre de combustion 902.
Le boîtier 10 possède une configuration conique au niveau de son extrémité axiale 11. Lorsque le boîtier 10 est fixé dans le trou de montage 901 de la culasse 900, l'extrémité axiale 11 est placée, d'une manière étanche à l'air, en contact avec une surface inférieure (c'est-à-dire une surface formant siège) 903 du trou d'installation 901.
En d'autres termes, le contact entre l'extrémité axiale 11 du boîtier 10 et la surface inférieure 903 du trou de montage 901 assure ou établit une étanchéité à l'air pour la chambre de combustion 902.
Le manchon cylindrique 20, qui est réalisé en acier inoxydable ou en un alliage comparable résistant à la chaleur et résistant à la corrosion, est logé ou fixé fermement et d'une manière étanche à l'air dans le trou intérieur axial 16 du boîtier 10. Le manchon 20 possède une extrémité axiale 21 qui fait saillie à partir de l'extrémité axiale 11 du boîtier 10 de manière à être positionnée à proximité de la chambre de combustion 902.
L'autre extrémité axiale 22, c'est-à-dire l'extrémité axiale intérieure, du manchon 20 est disposée dans le trou intérieur axial 16 du boîtier 10. La position de l'extrémité axiale 22 du manchon 20 correspond pour
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l'essentiel à la limite de la partie de transition entre le filetage extérieur 13 et la partie tubulaire 15.
La surface cylindrique intérieure du boîtier 10 et la surface extérieure du manchon 20 sont fixées d'une manière étanche à l'air par montage à force ou brasage appliqué autour de l'ouverture d'entrée du boîtier 10. De cette manière, le manchon 20 est fixé fermement au boîtier 10.
Le dispositif de chauffage 30, par exemple une tige céramique (ayant une configuration cylindrique), qui dégage de la chaleur en réponse à une énergie électrique qui lui est appliquée, est logé dans le manchon 20. Le dispositif de chauffage 30 possède un diamètre extérieur D2 constant, qui est sensiblement identique au diamètre intérieur du manchon 20. Le dispositif de chauffage 30 possède une extrémité axiale 31 qui fait saillie hors de l'extrémité axiale 21 du manchon 20. L'extrémité distale du dispositif de chauffage 30 est disposée essentiellement dans la chambre de combustion 902. L'autre extrémité axiale 32, c'est-à-dire l'extrémité axiale intérieure, du dispositif de chauffage 30 est située à l'intérieur du boîtier 10 et s'étend à l'intérieur au-delà de l'autre extrémité axiale 22 du manchon 20.
Le dispositif de chauffage 30, le manchon 20 et le boîtier 10 sont disposés coaxialement dans cet ordre par rapport à l'axe 33 de la bougie de préchauffage Gl. Le manchon 20 fait saillie en direction de la chambre de combustion 902 par rapport au boîtier 10. Le dispositif de chauffage 30 fait saillie en direction de la chambre de combustion 902 par rapport au manchon 20. De cette manière, le manchon 20 et le dispositif de chauffage 30 font saillie successivement en direction de la chambre de combustion 902.
Le dispositif de chauffage 30 possède une partie de dégagement de chaleur en forme de U (non représentée)
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formée d'une céramique électriquement conductrice (par exemple contenant du nitrure de silicium et du siliciure de molybdène) et une paire de fils conducteurs (non représentés) connectés électriquement à la partie de production de chaleur de manière à appliquer une énergie électrique à la partie de production de chaleur. La partie de production de chaleur et des fils conducteurs sont entièrement insérés dans le corps cylindrique du dispositif de chauffage. Le corps du dispositif de chauffage est formé d'un matériau céramique isolant (par exemple contenant du nitrure de silicium). Le dispositif de chauffage 30 est un produit fritté. Le dispositif de chauffage 30 possède une forme cylindrique simple ne comportant aucune partie étagée et ne comportant également aucun renfoncement ni aucune partie saillante.
Un arbre formant noyau 40, c'est-à-dire un élément en forme de tige (ayant une configuration cylindrique) réalisé en acier au carbone, qui est habituellement usiné par découpage ou traité par formage à froid, est logé dans le trou intérieur axial 16 du boîtier 10. L'arbre formant noyau 40 est un élément constituant une borne positive pour l'amenée d'une énergie électrique au dispositif de chauffage 30 de la bougie de préchauffage 81.
L'arbre formant noyau 40 est disposé à proximité d'une autre extrémité axiale 12 du boîtier 10. L'arbre formant noyau 40 possède une configuration étagée. De façon plus spécifique, l'arbre formant noyau 40 possède une extrémité axiale 41 configurée sous la forme d'une partie cylindrique de faible diamètre 43. Le capuchon de joint 50 est couplé à la partie cylindrique de fiable diamètre 43. La partie cylindrique de faible diamètre 43 est coaxiale au reste (c'est-à-dire une partie de grand diamètre) de l'arbre formant noyau 40. La formation de la partie cylindrique de faible diamètre 43 est relativement facile comparée à la formation d'un dispositif de chauffage compliqué possédant
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une partie étagée, dans la mesure où l'arbre formant noyau 40 peut être usiné par découpage ou forgeage à froid.
L'autre extrémité axiale 42 de l'arbre formant noyau 40 fait saillie hors de l'autre extrémité axiale 12 du boîtier 10. La partie saillante (c'est-à-dire l'extrémité axiale 42) de l'arbre formant noyau 40 possède une partie filetée terminale 44 formée sur sa surface extérieure cylindrique. La partie saillante (c'est-à-dire l'extrémité axiale 42) de l'arbre formant noyau est connectée électriquement par l'intermédiaire d'un élément de câblage externe (non représenté) à une batterie (non représentée) ou une source comparable d'alimentation électrique qui est par exemple placée dans l'espace moteur d'un véhicule automobile. L'élément de connectique externe est connecté à la partie filetée terminale 44 au moyen d'une vis. Un manchon isolant 44 et un écrou 46 sont fixés ou couplés à la partie filetée terminale 44. Lorsqu'on serre l'écrou 46, l'ouverture du cylindre 10 au niveau de l'extrémité axiale 12 est fermée d'une manière étanche à l'air par le manchon isolant 45.
Un manchon isolant annulaire 60 est intercalé entre la surface cylindrique extérieure de l'arbre formant noyau 40 et la surface cylindrique intérieure du boîtier 10. De façon similaire un verre fondu annulaire 62 est intercalé entre la surface cylindrique extérieure de l'arbre formant noyau 40 et la surface cylindrique intérieure du boîtier 10. Le verre annulaire fondu 62 est utilisé pour retenir et fixer l'arbre formant noyau 40 et pour centrer l'arbre formant noyau 40 par rapport au boîtier 10. Chacun des éléments comprenant le manchon 60 et le verre fondu 62 est un élément électriquement isolant.
Le capuchon de joint 50, qui est formé d'un acier inoxydable ou d'un métal électriquement conducteur comparable, est couplé à l'autre extrémité axiale 32 (c'est-à-dire l'extrémité axiale intérieure) du dispositif
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de chauffage 60 au niveau de l'une de ses extrémités, et est couplé par l'une de ses extrémité à l'autre extrémité axiale 32 (c'est-à-dire l'extrémité axiale intérieure) de l'arbre formant noyau 40, et est couplé, par son autre extrémité, à l'extrémité axiale 41 (c'est-à-dire l'extrémité axiale intérieure) de l'arbre formant noyau 40.
Le capuchon de joint 50 établit un trajet électrique connectant le dispositif de chauffage 30 et l'arbre formant noyau 40. De façon plus spécifique, le capuchon de joint 50 est agencé avec une configuration tubulaire étagée, qui peut être usinée par mise en forme à la presse ou analogue.
De façon plus spécifique, le capuchon de joint 50 est constitué essentiellement par une partie de joint tubulaire de grand diamètre 51, dans laquelle est insérée l'autre extrémité axiale 32 (c'est-à-dire l'extrémité intérieure) du dispositif de chauffage 30. Le capuchon de joint 50 possède une partie de joint tubulaire de faible diamètre 52, dans laquelle est insérée la partie cylindrique de faible diamètre 43 de l'arbre formant noyau 40. Le capuchon de joint 50 est constitué essentiellement par la partie de joint tubulaire de grand diamètre 51 et par la partie de joint tubulaire de faible diamètre 52, qui sont formés d'une manière continue et intégralement de manière à être disposée coaxialement l'un à côté de l'autre dans la direction axiale du capuchon de joint 50. Le capuchon de joint 50 possède une épaisseur constante"a"au niveau de chacune des parties comprenant la partie de joint tubulaire de grand diamètre 51 et la partie de joint tubulaire de faible diamètre 52.
Les figures 5A à 5C illustrent l'opération de brasage appliquée au manchon 20, au dispositif de chauffage 30 et au capuchon de joint 50. Tout d'abord on insère le dispositif de chauffage 30 dans un trou intérieur du manchon 20 de telle sorte que l'extrémité axiale 32 du dispositif de chauffage 30 fait saillie hors du manchon 20
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comme représenté sur la figure 5A. Ensuite on accouple la partie de joint tubulaire de grand diamètre 51 du capuchon de joint 50 autour de la surface extérieure cylindrique de l'extrémité axiale 32 du dispositif de chauffage 30.
Ensuite, comme représenté sur la figure 5B, on place de la brasure 70 sur la surface supérieure du dispositif de chauffage 30 au niveau de l'extrémité axiale 32 et on place une brasure 71 sur la surface supérieure du manchon 20 au voisinage de la partie de joint tubulaire de grand diamètre 51 du capuchon de joint 50.
Ensuite, on place dans un four l'ensemble comprenant le manchon 20, le dispositif de chauffage 30 et le capuchon de joint 50. Sous l'effet de la chaleur produite par le four, la brasure 70 fond et pénètre dans l'interstice présent entre le dispositif de chauffage 30 et le capuchon de joint 50, tandis que la brasure 71 fond et pénètre dans l'interstice présent entre le manchon 20 et le dispositif de chauffage 30. Ensuite, on refroidit l'ensemble formé par le manchon 20, le dispositif de chauffage 30 et le capuchon de joint 50, pour faire durcir la brasure fondue, ce qui permet de réaliser l'opération de brasage telle que représentée sur la figure SC.
Un fil conducteur du dispositif de chauffage 30 est raccordé par brasage au capuchon de joint 50 au niveau d'une partie exposée hors du corps isolé du dispositif de chauffage. On connecte l'autre fil conducteur du dispositif de chauffage 30 par brasage sur le manchon 20 dans une partie exposée hors du corps isolé du dispositif de chauffage.
Pour évaluer la performance de la bougie de préchauffage G1 décrite précédemment, on a testé des propriétés d'isolation entre la paroi cylindrique intérieure du boîtier 10 et la surface cylindrique extérieure du capuchon de joint 50.
Le tableau de la figure 6 représente des
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échantillons testés, qui sont classés principalement en trois types en fonction du diamètre intérieur "d" (c'est-àdire le diamètre du trou intérieur 16) du boîtier 10, puis on a en outre classé chaque type en trois types secondaires en fonction de l'épaisseur "a" du capuchon de joint 50. On a ainsi préparé un ensemble de neuf types pour le test d'isolation. Lors du test d'isolation, on a contrôlé, pour chacun des échantillons testés, la présence d'un éventuel court-circuit entre la paroi cylindrique intérieur du boîtier 10 et la surface cylindrique extérieure du capuchon de joint 50. Les données numériques données à la figure 6 sont exprimées dans l'unité mm.
De façon plus spécifique, on a soumis au test d'isolation un ensemble de 10 bougies de préchauffage (c'est-à-dire d'échantillons de test) appartenant à un même type. Ainsi le nombre total de bougies de préchauffage, dont on a testé l'isolation, s'élève à 90 unités. Sur la figure 6, chaque type, qui a présenté de bonnes propriétés d'isolation, est désigné par "0" et chaque type possédant de mauvaises propriétés d'isolation est indiqué par"X"en tant que résultat d'évaluation. Dans ce cas, une évaluation a été faite par confirmation du fait que l'ensemble des mêmes échantillons (c'est-à-dire l'ensemble de dix bougies de préchauffage du même type) se sont avérés présenter ou non de bonnes propriétés d'isolation.
A partir du résultat de test illustré par la figure 6, on en conclut que de bonnes propriétés d'isolation peuvent être garanties entre la paroi cylindrique intérieure du boîtier 10 et la paroi cylindrique extérieure du capuchon de joint 50 lorsque la distance (c'est-à-dire l'interstice d'isolation) G entre le boîtier 10 et le capuchon de joint 50 est égale ou supérieure à 0,3 mm.
La figure 7 est un tableau illustrant un test de flambement, appliqué à la partie tubulaire 15 du boîtier 10 pour cinq types de bougies de préchauffage. Comme
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représenté sur la figure 7, les bougies de préchauffage testées étaient différentes en ce qui concerne le diamètre intérieur "d" du boîtier 10 (c'est-à-dire le diamètre du trou intérieur 16). Le matériau du boîtier 10 utilisé dans ce test de flambement était comparable au S45C. Les données numériques données à la figure 7 sont exprimées dans l'unité mm.
Aucun problème pratique ne se pose si le degré de flambement de la partie tubulaire 15 (c'est-à-dire une quantité d'accroissement radial de la partie tubulaire 15) peut être réduite à moins de 0,3 mm lorsque la partie tubulaire 15 est soumise à un couple de serrage recommandé (= 13 N. m). A cet égard, on a évalué chaque bougie de préchauffage testée comme présentant une bonne résistance au flambement lorsque son degré de flambement au niveau de la partie tubulaire 15 est inférieur à 0,3 mm. D'autre part, toute bougie de préchauffage testée présentant une valeur de flambement dépassant 0,3 mm au niveau de la partie tubulaire 15 a été évaluée comme possédant une mauvaise résistance au flambement.
De façon plus spécifique, on a soumis au test de flambement un ensemble de 10 bougies de préchauffage (c'est-à-dire des échantillons de test) du même type. Ainsi le nombre total de bougies de préchauffage testées lors du test de flambement atteint jusqu'à 50 éléments. A la figure 7, chaque type ayant présenté une bonne résistance au flambement (c'est-à-dire possédant une valeur de flambement inférieure à 0,3 mm) est désigné par "0" et chaque type possédant une mauvaise résistance au flambement est indiqué par"X", en tant que résultat d'évaluation. Dans ce cas, l'évaluation a été obtenue par confirmation du fait que la totalité des mêmes échantillons (c'est-à-dire la totalité des dix bougies de préchauffage du même type) se sont révélées ou non présenter une bonne résistance au flambement.
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A partir du résultat de test illustré par la figure 7, on en conclut qu'une bonne résistance au flambement pour la partie tubulaire 15 du boîtier 10 peut être garantie lorsque l'épaisseur "T" de la partie tubulaire 15 est égale ou supérieure à 0,85 mm.
Il est nécessaire d'une manière générale d'empêcher que le capuchon de joint 50 (c'est-à-dire le joint métallique) produise une chaleur extraordinaire lorsqu'une énergie électrique est appliquée au dispositif de chauffage 30 à partir de l'arbre formant noyau 40 par l'intermédiaire du capuchon de joint 50. A cet effet, il faut que la surface en coupe transversale du joint métallique (c'est-à-dire le capuchon de joint 50) soit supérieure à une valeur prédéterminée. Le capuchon de joint 50 selon cette forme de réalisation possède une configuration tubulaire qui est supérieure à une bobine de fil classique par le fait que l'on peut aisément garantir une surface en coupe transversale suffisante (= 1t x D2 x t). En d'autres termes, il est possible de garantir une zone en coupe transversale requise même lorsque l'épaisseur "t"du capuchon de joint 50 est inférieure au diamètre d'une bobine de fil comparable.
Comme décrit précédemment, conformément à cette forme de réalisation, une épaisseur "t" du capuchon de joint 50 peut être fortement réduite. C'est pourquoi le filetage extérieur 13 possédant la taille égale à M8 ou moins peut être utilisé pour la bougie de préchauffage G1.
Il devient possible de garantir une distance suffisante (c'est-à-dire un interstice d'isolation) G entre la paroi cylindrique intérieure du boîtier 10 et la surface cylindrique extérieure du capuchon de joint 50 sans donner au dispositif de chauffage 30 une configuration tubulaire étagée ou n'importe quelle autre forme.
Lorsque la taille du filetage extérieur 13 est M8, il est souhaitable que le diamètre extérieur du manchon
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20 soit égal ou inférieur à 5,0 mm et que le diamètre extérieur du dispositif de chauffage 30 soit égal ou inférieur à 3,5 mm.
Deuxième mode de réalisation
La figure 8 représente un agencement modifié du capuchon de joint 50 de la bougie de préchauffage Gl correspondant à une seconde forme de réalisation de la présente invention. Cette seconde forme de réalisation diffère de la première forme de réalisation en ce qu'une couche de revêtement 53 recouvre entièrement la surface cylindrique extérieure du capuchon de joint 50. La couche de revêtement 53 s'étend depuis une extrémité axiale jusqu'à l'autre extrémité axiale du capuchon de joint 50. La couche de revêtement 53 est réalisée en un matériau présentant une excellente résistivité à la chaleur et des excellentes propriétés d'isolant électrique. Le fait de prévoir la couche de revêtement 53 augmente ou améliore les propriétés d'isolation entre le boîtier 10 et le capuchon de joint 50.
La figure 8 représente un agencement modifié du capuchon de joint 50 de la bougie de préchauffage Gl correspondant à une seconde forme de réalisation de la présente invention. Cette seconde forme de réalisation diffère de la première forme de réalisation en ce qu'une couche de revêtement 53 recouvre entièrement la surface cylindrique extérieure du capuchon de joint 50. La couche de revêtement 53 s'étend depuis une extrémité axiale jusqu'à l'autre extrémité axiale du capuchon de joint 50. La couche de revêtement 53 est réalisée en un matériau présentant une excellente résistivité à la chaleur et des excellentes propriétés d'isolant électrique. Le fait de prévoir la couche de revêtement 53 augmente ou améliore les propriétés d'isolation entre le boîtier 10 et le capuchon de joint 50.
Il est préférable que la couche de revêtement 53 soit réalisée en verre. L'épaisseur de la couche de revêtement est faible ou négligeable par rapport à l'épaisseur"t"du capuchon du joint. Par exemple il est préférable que l'épaisseur de la couche de revêtement 53 soit égale approximativement à 100 mm ou moins. L'étape de formation de la couche de revêtement 53 autour de la surface cylindrique extérieure du capuchon de joint 50 est exécutée une fois terminée l'opération de brasage appliquée au manchon 20, au dispositif de chauffage 30 et au capuchon de joint 50.
Troisième mode de réalisation
Les figures 9 et 10 montrent conjointement un agencement modifié du capuchon de joint 50 de la bougie de
Les figures 9 et 10 montrent conjointement un agencement modifié du capuchon de joint 50 de la bougie de
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préchauffage Gl conformément à une troisième forme de réalisation de la présente invention. Cette troisième forme de réalisation diffère de la première forme de réalisation en ce que le capuchon de joint 50 possède une configuration différente. La figure 9 est une vue en coupe transversale montrant le dispositif de chauffage 30 et le capuchon de joint 50 conformément à la troisième forme de réalisation de la présente invention ainsi que le voisinage de ces éléments. La figure 10 est une vue en perspective représentant le capuchon de joint 50 selon cette forme de réalisation.
Le capuchon de joint 50 selon la troisième forme de réalisation possède une partie de joint à configuration cylindrique 51'et une partie saillante en forme de plaque 54 formée d'un seul tenant ou fabriquée par mise en forme à la presse. La partie saillante en forme de plaque 54 s'étend à partir de la partie formant joint à configuration cylindrique 51'directement dans la direction axiale du capuchon de joint 50. Conformément au capuchon de joint 50 de la troisième forme de réalisation, la partie de joint à configuration cylindrique 51'possède une section transversale en forme de C, dans un plan perpendiculaire à l'axe du capuchon de joint 50. La partie de joint à configuration cylindrique 51'possède des bords rectilignes parallèles et opposés qui s'étendent dans la direction axiale en étant séparés par un léger interstice. La partie de joint à configuration cylindrique 51'est dilatable élastiquement dans la direction radiale de telle sorte que l'extrémité axiale intérieure 32 du dispositif de chauffage 30 peut être retenue élastiquement par la partie à configuration cylindrique 51'. L'épaisseur de la partie à
configuration cylindrique 51'selon cette troisième forme de réalisation est essentiellement égale à l'épaisseur"t" de la partie de joint tubulaire de grand diamètre 51 représentée dans les première et seconde formes de
configuration cylindrique 51'selon cette troisième forme de réalisation est essentiellement égale à l'épaisseur"t" de la partie de joint tubulaire de grand diamètre 51 représentée dans les première et seconde formes de
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réalisation décrites précédemment.
Lors de l'opération d'assemblage, on introduit tout d'abord le dispositif de chauffage 30 dans la partie à configuration cylindrique 51'du capuchon de joint 50, le dispositif de chauffant étant retenu par la force élastique de la partie de joint à configuration cylindrique 51'.
Ensuite on fixe par brasage le dispositif de chauffage 30 et la partie de joint tubulaire à configuration cylindrique 51'entre eux. Ensuite on soude la partie saillante en forme de plaque 54 du capuchon de joint 50 sur la partie cylindrique de faible diamètre 43 de l'arbre formant noyau 40 au moyen d'un soudage par résistance. De ce fait, le dispositif de chauffage 30 et l'arbre formant noyau 40 sont connectés électriquement par l'intermédiaire du capuchon de joint 50.
Le diamètre extérieur (d-2G) de l'arbre formant noyau 40 est essentiellement identique au diamètre extérieur D2+2t de la partie de joint à configuration cylindrique 51'. L'interstice isolant G est maintenu entre la surface extérieure cylindrique de l'arbre formant noyau 40 et la surface cylindrique extérieure du boîtier 10. Le même interstice d'isolation G est maintenu entre la surface cylindrique extérieure de la partie à configuration cylindrique 51'du capuchon de joint 50 et la surface cylindrique intérieure du boîtier 10. La différence entre le diamètre de la partie cylindrique de faible diamètre 43 et le diamètre extérieur de l'arbre formant noyau 40 est sensiblement égale à l'épaisseur "t" de la partie saillante en forme de plaque 54 du capuchon de joint 50. En d'autres termes, l'extrémité axiale intérieure 43 de l'arbre formant noyau 40 est configurée sous la forme d'une partie de faible diamètre qui est en retrait vers l'intérieur dans la direction radiale par rapport à la surface extérieure cylindrique de l'arbre formant noyau 40, et ce d'une distance égale à l'épaisseur"a"de la partie saillante en
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forme de plaque 54. Par conséquent, le même interstice d'isolation G est maintenu entre la surface extérieure de la partie saillante en forme de plaque 54 et le capuchon de joint 50 et la surface intérieure cylindrique du boîtier 10.
Conformément à l'agencement de la bougie de préchauffage G1 de la troisième forme de réalisation, le dispositif de chauffage 30 possède une forme cylindrique simple ne comportant aucune partie étagée et ne comportant également aucun renfoncement ni aucune partie saillante.
Par conséquent, la formation du dispositif de chauffage 30 de la troisième forme de réalisation est aisée comparée au dispositif de chauffage compliqué de la bougie de préchauffage classique.
Le capuchon de joint 50 selon la troisième forme de réalisation possède une configuration tubulaire, qui est supérieure à la bobine de fil classique en ce que l'on peut aisément garantir une surface en coupe transversale suffisante (- n x D2 x t). En d'autres termes il est possible de garantir une surface en coupe transversale requise même lorsque l'épaisseur "t" du capuchon de joint 50 est inférieure au diamètre d'une bobine de fil comparable.
Comme cela a été décrit précédemment, conformément à cette forme de réalisation, l'épaisseur "t" du capuchon de joint 50 peut être fortement réduite. C'est pourquoi le filetage extérieur 13, qui possède une taille égale à M8 ou moins, peut être appliqué à la bougie de préchauffage 81.
Il devient possible de garantir une distance suffisante (c'est-à-dire un interstice d'isolation) G entre la paroi cylindrique intérieure du boîtier 10 et la surface cylindrique extérieure du capuchon de joint 50, sans configurer le dispositif de joint 30 avec une configuration tubulaire étagée ou avec une autre forme compliquée.
Claims (27)
1. Bougie de préchauffage, comportant : un boîtier cylindrique (10) possédant un filetage extérieur (13) formé sur une surface extérieure du boîtier, un manchon cylindrique (20) inséré dans un trou intérieur (16) dudit boîtier cylindrique (10) de manière à être positionné au niveau d'une première extrémité axiale dudit boîtier, un dispositif de chauffage à tige céramique (30) monté dans un trou intérieur dudit manchon (20) pour produire une chaleur lorsqu'une énergie électrique est appliquée, et un arbre formant noyau (40) positionné dans ledit trou intérieur (16) dudit boîtier (10) de manière à être situé au niveau de l'autre extrémité axiale dudit boîtier pour appliquer une énergie électrique audit dispositif de chauffage (30), caractérisée en ce que ledit filetage extérieur (13) possède une taille M8 ou moins conformément aux réglementations ISO, un capuchon de joint métallique (50) comportant une partie de joint tubulaire (51) est prévu pour connecter électriquement ledit dispositif de chauffage (30) audit arbre formant noyau (40), et ledit dispositif de chauffage (30) est monté dans ladite partie de joint tubulaire (51) dudit capuchon de joint métallique (50).
2. Bougie de préchauffage selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une distance (G) entre une paroi cylindrique intérieure dudit boîtier (10) et une paroi cylindrique extérieure dudit joint d'étanchéité (50) est égale ou supérieure à 0,3 mm.
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3. Bougie de préchauffage selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que ledit boîtier (10) possède une partie tubulaire (15) pour retenir ledit manchon (20), ladite partie tubulaire (15) étant décalée par rapport audit filetage extérieur (13) dans une direction axiale, à proximité de ladite première extrémité axiale dudit boîtier (10), et en ce qu'une épaisseur (T) de ladite partie tubulaire (15) est égale ou supérieure à 0,85 mm.
4. Bougie de préchauffage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'une couche de revêtement (53) réalisée en un matériau électriquement isolant est disposée autour de la surface cylindrique extérieure dudit capuchon de jonction (50).
5. Bougie de préchauffage comportant un boîtier cylindrique (10) possédant un filetage extérieur (13) formé sur une surface cylindrique extérieure du boîtier, un manchon cylindrique (20) monté dans un trou intérieur (16) dudit boîtier cylindrique (10) de manière à faire saillie partiellement hors d'une première extrémité axiale dudit boîtier (10) ; un dispositif de chauffage à tige céramique (30) inséré dans un trou intérieur dudit manchon (20) de manière à faire saillie partiellement hors de ladite première extrémité axiale dudit manchon (20) pour produire de la chaleur lorsqu'une énergie électrique est appliquée, et un arbre formant noyau positionné dans ledit trou intérieur (16) dudit boîtier (10) de manière à être situé au voisinage dudit dispositif de chauffage (30) pour appliquer une énergie électrique audit dispositif de chauffage (30), caractérisée en ce qu'un capuchon de joint
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métallique (50) comportant une partie de joint tubulaire (51) établit un trajet électrique connectant ledit dispositif de chauffage (30) audit arbre formant noyau (40), et en ce que ledit dispositif de chauffage (30) possède une configuration cylindrique simple ne comportant aucune partie étagée, ledit dispositif de chauffage (30) possédant une extrémité axiale intérieure (31) insérée dans ladite partie de joint tubulaire (51) dudit capuchon de joint métallique (50).
6. Bougie de préchauffage selon la revendication 5, caractérisée en ce que ledit filetage externe (13) possède une taille M8 ou moins conformément aux réglementations ISO.
7. Bougie de préchauffage selon l'une ou l'autre des revendications 5 et 6, caractérisée en ce que ledit capuchon de joint (50) possède une première partie de joint tubulaire (51), dans laquelle ladite extrémité axiale intérieure (32) dudit dispositif de chauffage (30) est insérée, et une seconde partie de joint tubulaire (52), dans laquelle une extrémité axiale intérieure dudit arbre formant noyau (40) est insérée.
8. Bougie de préchauffage selon la revendication 7, caractérisée en ce que ladite première partie de joint tubulaire (51) et ladite seconde partie de joint tubulaire (52) sont formées d'une manière continue et intégrale de manière à être disposées à proximité l'une de l'autre dans la direction axiale dudit capuchon de joint (50).
9. Bougie de préchauffage selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'un diamètre de ladite première partie de joint tubulaire (51) est supérieur au diamètre de
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ladite seconde partie de joint tubulaire (52).
10. Bougie de préchauffage selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisée en ce qu'un jeu entre une surface cylindrique extérieure de ladite première partie de joint tubulaire (51) et une surface cylindrique intérieure dudit boîtier (10) définit un interstice d'isolation (G) entre le capuchon de joint (50) et le boîtier (10).
11. Bougie de préchauffage selon la revendication 10, caractérisée en ce que ledit interstice d'isolation (G) est égal ou supérieur à 0, 3 mm.
12. Bougie de préchauffage selon l'une ou l'autre des revendications 5 et 6, caractérisée en ce que ledit capuchon de joint (50) possède une partie de joint à configuration cylindrique (51'), dans laquelle ladite extrémité axiale intérieure (32) dudit dispositif de chauffage (30) est insérée, et une partie saillante en forme de plaque (54) qui s'étend d'un seul tenant à partir de ladite partie de joint à configuration cylindrique (51').
13. Bougie de préchauffage selon la revendication 12, caractérisée en ce que ladite partie de joint à configuration cylindrique (51') possède une section transversale en forme de C dans un plan perpendiculaire à l'axe dudit capuchon de joint (50).
14. Bougie de préchauffage selon l'une ou l'autre des revendications 12 et 13, caractérisée en ce que ladite partie de joint à configuration cylindrique (51') comporte des bords rectilignes et parallèles opposés, qui s'étendent dans la direction axiale en étant séparés par un faible
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interstice.
15. Bougie de préchauffage selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, caractérisée en ce que ladite partie de joint à configuration cylindrique (51') est dilatable élastiquement dans la direction radiale de sorte que l'extrémité axiale intérieure (32) dudit dispositif de chauffage (30) peut être retenue élastiquement par ladite partie de joint à configuration cylindrique (51').
16. Bougie de préchauffage selon l'une quelconque des revendications 12 à 15, caractérisée en ce que ladite partie saillante en forme de plaque (54) dudit capuchon de joint (50) s'étend selon une disposition rectiligne dans la direction axiale à partir de ladite partie de joint à configuration cylindrique (51') et est soudée à une extrémité axiale intérieure (43) dudit arbre formant noyau (40).
17. Bougie de préchauffage selon l'une quelconque des revendications 12 à 16, caractérisée en ce qu'un diamètre extérieur (d-2G) dudit arbre formant noyau (40) est essentiellement identique à un diamètre extérieur (D2+2t) de ladite partie de joint à la configuration cylindrique (51').
18. Bougie de préchauffage selon la revendication 17, caractérisée en ce que ladite extrémité axiale intérieure (43) dudit arbre formant noyau (40) est configurée dans une partie de faible diamètre qui est en retrait vers l'intérieur dans la direction axiale par rapport à la surface cylindrique extérieure dudit arbre formant noyau (40), et ce d'une distance équivalant à l'épaisseur (t) de ladite partie saillante en forme de plaque (54).
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19. Bougie de préchauffage selon l'une quelconque des revendications 12 à 18, caractérisée en ce que le jeu présent entre une surface extérieure cylindrique de ladite partie à configuration cylindrique (51') et une surface cylindrique intérieure dudit boîtier (10) définit un interstice d'isolation (G) entre le capuchon de joint (50) et le boîtier (10).
20. Bougie de préchauffage selon la revendication 19, caractérisée en ce qu'essentiellement le même interstice isolant (G) est prévu entre une surface cylindrique extérieure dudit arbre formant noyau (40) et la surface cylindrique intérieure dudit boîtier (10).
21. Bougie de préchauffage selon l'une ou l'autre des revendications 19 et 20, caractérisée en ce que ledit interstice d'isolation (G) est égal ou supérieur à 0,3 mm.
22. Bougie de préchauffage selon l'une quelconque des revendications 5 à 21, caractérisée en ce que ledit boîtier (10) possède une partie tubulaire (15) pour retenir ledit manchon (20), ladite partie tubulaire (15) étant décalée par rapport audit filetage externe (13) dans une direction axiale, à proximité dudit manchon (20), et en ce qu'une épaisseur (T) de ladite partie tubulaire (15) est égale ou supérieure à 0,85 mm.
23. Bougie de préchauffage selon l'une quelconque des revendications 1 à 22, caractérisée en ce que ledit filetage externe (13) dudit boîtier (10) est vissé dans un trou de montage (901) d'une culasse (900) d'un moteur diesel.
24. Procédé de fabrication d'une bougie de préchauffage comprenant un boîtier cylindrique (10)
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possédant un filetage extérieur (13) formé sur une surface extérieure du boîtier, un manchon cylindrique (20) inséré dans un trou intérieur (16) dudit boîtier cylindrique (10) de manière à être positionné au niveau d'une première extrémité axiale dudit boîtier, un dispositif de chauffage à tige céramique (30) monté dans un trou intérieur dudit manchon (20) pour produire une chaleur lorsqu'une énergie électrique est appliquée, et un arbre formant noyau (40) positionné dans ledit trou intérieur (16) dudit boîtier (10) de manière à être situé sur l'autre extrémité axiale dudit boîtier pour envoyer une énergie électrique audit dispositif de chauffage (30), caractérisé en ce que ledit procédé de fabrication comprend : une étape consistant à serrer ledit dispositif de chauffage (30) dans le trou intérieur dudit manchon (20) de telle sorte qu'une extrémité axiale (32) dudit dispositif de chauffage (30) fait saillie hors dudit manchon (20), une étape consistant à coupler une partie de joint annulaire (51, 51') d'un capuchon de joint (50) autour d'une surface extérieure cylindrique de ladite extrémité axiale (32) dudit dispositif de chauffage (30), une étape consistant à appliquer de la brasure (70) sur une surface supérieure de ladite extrémité axiale (32) dudit dispositif de chauffage (30) et à appliquer également de la brasure (71) sur une surface supérieure dudit manchon (20) au voisinage de ladite partie de joint annulaire (51, 51') dudit capuchon de joint, une étape consistant à appliquer un traitement thermique à un ensemble formé par ledit manchon (20), ledit dispositif de chauffage (30) et ledit capuchon de joint (50) de manière à amener lesdites brasures (70,71) à fondre et à s'écouler dans un interstice présent entre ledit dispositif de chauffage (30) et ledit capuchon de joint (50) et dans un interstice présent entre ledit manchon (20)
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et ledit dispositif de chauffage (30) ; et une étape consistant à refroidir ledit ensemble formé par ledit manchon (20), ledit dispositif de chauffage (30) et ledit capuchon de joint (50) une fois ledit traitement thermique terminé.
25. Procédé de fabrication selon la revendication 24, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape de formation d'une couche de revêtement (53) autour d'une surface cylindrique extérieure dudit capuchon de joint (50) une fois terminée l'opération de brasage appliquée audit manchon (20), audit dispositif de chauffage (30) et audit capuchon de joint (50).
26. Procédé de fabrication selon la revendication 24, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape consistant à coupler une partie de jonction annulaire additionnelle (52) dudit capuchon de joint (50) autour d'une extrémité axiale intérieure (43) dudit arbre formant noyau (40), ladite partie de joint annulaire (51) et ladite partie de joint annulaire additionnelle (52) étant formées d'une manière continue et intégrale de manière à être disposées à proximité l'une de l'autre dans la direction axiale dudit capuchon de joint (50).
27. Procédé de fabrication selon la revendication 24, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape consistant à souder une partie saillante en forme de plaque (54) dudit capuchon de joint (50) sur une extrémité axiale intérieure (43) dudit arbre formant noyau (40), ladite partie saillante en forme de plaque (54) s'étendant dans la direction axiale à partir de ladite partie de joint annulaire (52).
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20120629 |