Bujías En Caliente

Historia [editar]

Las primeras patentes para la bujía son de Nikola Tesla, en 1898.1 Casi al mismo tiempo Richard Simms (GB 24859/1898, 1898) y Robert Bosch (GB 26907/1898). Karl Benz también tiene el crédito de esta invención. Pero sólo debe darse crédito a la primera de ellas comercialmente viable económicamente y de alto voltaje inventada por el ingeniero de Robert Bosch llamado Gottlob Honold en 1902 que hizo posible el desarrollo de los motores de combustión interna.

HISTORIA DE LA BUJIA

Las primeras patentes para la bujía datan de Nikola Tesla (Patente USPTO nº 609,250 en el que se diseña un sistema temporizado de ignición repetida, corría al año 1898), casi al mismo tiempo Richard Simms (GB 24859/1898, 1898) y Robert Bosch (GB 26907/1898). Karl Benz también tiene el crédito de esta invención. Pero sólo debe darse crédito a la primera de ellas comercialmente viable económicamente y de alto voltaje inventada por el ingeniero de Robert Bosch llamado Gottlob Honold en 1902 que hizo posible el desarrollo de los motores de combustión interna. Una cantidad suficiente de voltaje se debe de proveer al sistema de ignición para que pueda generar la chispa a través de la calibración de la bujía. Este fenómeno es llamado "Desempeño Eléctrico". La temperatura de la punta de encendido de la bujía debe de encontrarse lo suficientemente baja como para prevenir la pre-ignición, pero lo suficientemente alta como para prevenir la carbonización. Esto es llamado “Desempeño Termal”, y es determinado por el rango térmico seleccionado. Es importante recordar que las bujías no crean calor, sólo pueden remover temperatura.

Funcionamiento [editar]

Componentes de un motor DOHC de gasolina del ciclo de cuatro tiempos, (E) árbol de levas de escape, (I) árbol de levas de admisión, (S) bujía, (V) Válvulas, (P)Pistón, (R) Biela, (C) Cigüeñal, (W) Conductos de líquido refrigerante.

La bujía tiene dos funciones primarias:

• Inflamar la mezcla de aire y combustible; Disipar el calor generado en la cámara de combustión hacia el sistema de refrigeración del motor.

• Transmisión del calor de la bujía a la culata: izquierda bujía de grado térmico elevado, derecha grado térmico bajo. La bujía participa en el inicio de la tercera fase (combustión-expansión) del ciclo de cuatro tiempos.

• Inflamar la mezcla de aire y combustible;

• Disipar el calor generado en la cámara de combustión hacia el sistema de refrigeración del motor (rango térmico).

Transmisión del calor de la bujía a la culata: izquierda bujía de grado térmico elevado, derecha grado térmico bajo.

La bujía participa en el inicio de la tercera fase (combustión-expansión) delciclo de cuatro tiempos.

Una bujía debe tener las siguientes características:

• Estanca a la presión: a pesar de las distintas condiciones de funcionamiento no debe permitir el paso de gases desde el interior del cilindro al exterior del mismo.

• Resistencia del material aislante a los esfuerzos térmicos, mecánicos y eléctricos: no debe ser atacado por los hidrocarburos y los ácidos que se forman durante la combustión. Debe mantenerse sus propiedades de aislamiento eléctrico sin partirse por las exigencias mecánicas.

• Adecuada graduación térmica: para asegurar a la bujía un funcionamiento correcto, la temperatura de la misma parte situada debe oscilar entre 500 y 600 °C. La forma de la bujía y más concretamente la longitud del aislante central cerámico, darán la capacidad de transmisión de calor a la culata, lo cual determinará la temperatura estable de funcionamiento.

Las bujías convierten la energía eléctrica generada por la bobina del encendido en un arco eléctrico, el cual a su vez permite que la mezcla de aire y combustible se expanda rápidamente generando trabajo mecánico que se transmite al pistón o émbolo rotatorio (Wankel). Para ello hay que suministrar un voltaje suficientemente elevado a la bujía, por parte del sistema de encendido del motor para que se produzca la chispa, al menos de 5.000 V. Esta función de elevación del voltaje se hace por autoinducción en la bobina de alta tensión.

La temperatura de la punta de encendido de la bujía debe de encontrarse lo suficientemente baja como para prevenir la pre-ignición o detonación, pero lo suficientemente alta como para prevenir la carbonización. Esto es llamado «rendimiento térmico», y es determinado por el rango térmico de la bujía. Es importante tener esto presente, porque según el tipo de motor, especialmente el número de veces que se produce la chispa en la unidad de tiempo (régimen motor) nos va a determinar la temperatura de funcionamiento. La bujía trabaja como un intercambiador de calor sacando energía térmica de la cámara de combustión, y transfiriendo el calor fuera de la cámara de combustión hacia la culata, y de ahí al sistema de refrigeración del motor. El rango térmico está definido como la capacidad de una bujía para disipar el calor.

La tasa de transferencia de calor se determina por:

• La profundidad del aislador;

• Flujo de gases frescos alrededor de la bujía;

• La construcción/materiales del electrodo central y el aislante de porcelana

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Tecnologías de bujías de encendido

Donde "saltan chispas", ahí está NGK. En los equipos originales de los más importantes fabricantes de coches y motos, en las victorias de los vehículos de la Fórmula 1, en las carreras de motos y, ¡cómo no! en el día a día de los vehículos que circulan por las carreteras. Los fabricantes más importantes de motos, motores pequeños y motores de barco también confían en la tecnología de NGK, y con ella, en la mejor calidad. Por ello, en la gama completa de productos de NGK se puede encontrar el producto adecuado prácticamente a cada motor.

NGK define los estándares más exigentes de calidad. Su tecnología puntera garantiza un nivel de prestaciones que da respuesta incluso a las situaciones más extremas. Tanto en oferta como en servicio no se puede pedir más.

La avanzada tecnología de las bujías de encendido de NGK ha sido ampliamente probada. Los especialistas salen al terreno de juego cuando de lo que se trata es de maximizar el rendimiento y minimizar el impacto causado en el medio ambiente.

BUJÍAS DE METALES PRECIOSOS

Bujías de iridio NGK con efecto de autolimpiezaa

Bujías de iridio

Las bujías de iridio de NGK representan en la actualidad la solución técnica de mayor calidad. Tienen una punta de aleación de iridio en el electrodo central, que se suelda en un procedimiento especial con ayuda de un láser.

El iridio es uno de los metales más duros del mundo, se funde a 2450 ºC y es muy resistente a la erosión por chispas. Este material permite duplicar la vida útil de las bujías estándar.

Por otra parte, el metal precioso permite que el electrodo central sea considerablemente más fino (0,6 mm de grosor), reduciéndose notablemente la necesidad de tensión de encendido y contribuyendo a mejorar la distribución del frente de la llama en la cámara de combustión.

Bujías de platino

En estas bujías, una plaquita de platino situada en el electrodo central garantiza un rendimiento constante de las bujías a lo largo de toda su vida útil, e incluso en condiciones difíciles. Esta bujía necesita poca tensión de encendido gracias al escaso grosor del electrodo central, descarga las bobinas y garantiza una óptima combustión hasta en las partes exteriores de la cámara de combustión.

BUJÍAS CON VARIOS ELECTRODOS DE MASA

Bujías con 4 electrodos de masa de NGK

Una estrategia para prolongar la vida útil de una bujía estándar consiste en colocar varios electrodos de masa.

En este tipo de bujías, la chispa salta a un electrodo de masa diferente cada vez. De esta forma, el desgaste se distribuye entre un máximo de cuatro electrodos de masa, con lo que se prolonga su duración.

BUJÍAS CON GALGA AUXILIAR

Bujías con galga auxiliar de NGK

Estas bujías han sido desarrolladas para motores y modos de conducción que generan mucha carbonilla. Las bujías con galga auxiliar tienen una caja situada al lado del aislador. Si la punta del aislador está tiznada y se arranca el motor, la tensión de encendido fluye hasta la altura de la caja.

Dado que el salto a la caja representa una resistencia menor que la salida a través del aislador, se produce un salto de la chispa a la caja encendiéndose así la mezcla de aire y combustible.

En cuanto la bujía alcanza la temperatura de autolimpieza de 450 °C, se queman los depósitos de carbonilla y la chispa puede ser reconducida a través del electrodo de masa.

BUJÍAS DE DESCARGA SEMISUPERFICIAL

Bujías de descarga semisuperficial de NGK

Cuando el aislador está tiznado, estas bujías garantizan una arranque en frío seguro así como la limpieza del aislador incluso por debajo de la temperatura de autolimpieza.

Disponen de un mínimo de dos electrodos de masa, colocados lateralmente, con la punta achaflanada. Si el aislador está limpio, la chispa salta de la punta del electrodo central al extremo superior puntiagudo de uno de los electrodos de masa.

Si el aislador está tiznado, la chispa se desliza por la punta del aislador y salta en el extremo inferior del electrodo de masa. Para ello deberá superar una

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