Funcionamiento De Las Bujias

FUNCIONAMIENTO DE LAS BUJIAS

CONSTRUCCIÓN DE UNA BUJÍA

Como se aprecia en la figura, está formada por un electrodo central (1), compuesto generalmente por un núcleo de cobre con una aleación de níquel. Una gran cantidad de calor se disipa a través de este elemento, por lo que debe ser resistente al desgaste por quemadura. En casos de altas solicitaciones térmicas, se fabrican de plata o deplatino o de aleaciones de este último. El núcleo sobresale por la parte inferior de la bujía y se une por su parte alta a través de vidrio fundido (2) (conductor de electricidad) a un perno de conexión de acero (3). Este perno termina en su parte superior con una tuerca de conexión (4) a la que se une el cable de alta tensión. Además de la función conductora, el vidrio realiza el anclaje mecánicode las piezas y garantiza la estanqueidad frente a los gases procedentes de la combustión.
Un aislador (5) rodea al electrodo central y al perno de conexión; su función es incomunicar a los mismos con respecto al cuerpo (6). El aislador requiere unas características muy especiales, como son resistencia mecánica, dureza, alta rigidez dieléctrica y buena conductibilidad térmica. Se fabrica deóxido de aluminio (Al2O3) con aditivos de sustancias vidriosas formando así un cuerpo cerámico. En su parte superior, lleva talladas unas nervaduras (7) que hacen de barreras a la corriente de fuga, mientras que por su parte inferior (8), llamada pie del aislador, envuelve al electrodo central con una determinada longitud y espesor en función de las cuales las bujías tendrán unas características uotras (en concreto, el grado térmico). Entre el cuerpo y el aislador se forma el espacio respiratorio (9). El cuerpo fija la bujía a la culata. Es de acero niquelado con una zona roscada en la parte inferior para su acoplamiento a la culata y un fresado hexagonal en su parte superior para aplicar la llave de bujía. El aislador queda unido al cuerpo en una zona (10), llamada de contracción térmica, ala que se le aplica calentamiento inductivo a alta presión. Se interponen dos juntas (11 y 12) entre el cuerpo y el aislador, que hacen hermético el interior de la bujía al paso de los gases de la cámara de combustión. El electrodo de masa (13) está soldado al cuerpo y suele tener una sección rectangular.
Al igual que el electrodo central, el electrodo de masa está sometido a altas temperaturas ya fuertes presiones, por lo que los materiales de fabricación suelen ser los mismos. La separación entre ambos electrodos constituye la denominada distancia disruptiva (distancia entre la que salta la chispa). Una junta arandela metálica (14), colocada entre la rosca y el asiento con la culata, forma una unión estanca de la bujía con la cámara de combustión.

TEMPERATURA DE FUNCIONAMIENTO DE UNABUJÍA Y GRADO TÉRMICO
La temperatura que se alcanza en la cámara de combustión varía de unos motores a otros en función de la refrigeración, de la relación de compresión, etc.
Sin embargo, la temperatura de funcionamiento de una bujía debe mantenerse por encima del límite de auto limpieza (500 °C) y por debajo del límite de inflamaciones prematuras (900 °C), independientemente del motor que setrate.
T1 – T2 = 500 a 900 °C
T1 = Temperatura de la bujía en el interior de la cámara durante la combustión en °C.
T2 = Temperatura que evacua la bujía, en °C.

La bujía debe entregar al sistema de refrigeración, a través de la culata, la misma cantidad de calor que recibe en la combustión. La figura nos da una visión del recorrido del calor en la bujía. Observamos que un 80% aproximadamentese evacua por conducción térmica, mientras que un 20% lo absorben los gases frescos de la admisión.
Si la temperatura debe ser la misma en todas las bujías y, sin embargo, la que se alcanza en las cámaras de combustión varía, evidentemente la capacidad de transmitir el calor al sistema de refrigeración difiere de unas bujías a otras. De ahí que se utilice el concepto de grado térmico de las...