Bujía.La bujía es el elemento que produce el encendido de la mezcla de combustible y oxígeno en los cilindros, mediante una chispa, en un motor de combustión interna. Su correcto funcionamiento es crucial para el buen desarrollo del proceso de combustión/expansión del ciclo Otto, ya sea de 2 tiempos (2T) como de 4 tiempos (4T) y pertenece al sistema de encendido del motor.
Funcionamiento.
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 (rango
térmico).
La bujía participa en el inicio de la tercera fase (combustión-expansión)
del ciclo 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. 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 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.
