Bujías: para qué sirven y cómo funcionan

Bujías

Ningún motor de combustión interna de gasolina puede arrancarse sin una bujía. En nuestra revisión, consideraremos el dispositivo de esta parte, cómo funciona y qué debe tenerse en cuenta al elegir un nuevo kit de reemplazo.

¿Qué son las bujías?

Una vela es un elemento pequeño del sistema de encendido de un automóvil. Está montado sobre el cilindro del motor. Un extremo se atornilla en el propio motor, se coloca un cable de alto voltaje en el otro (o en muchas modificaciones del motor, una bobina de encendido separada).

Aunque estas partes están directamente involucradas en el movimiento del grupo de pistones, no se puede decir que este es el elemento más importante en el motor. El motor no podrá arrancar sin otros componentes, como una bomba de gasolina, carburador, bobina de encendido, etc. Más bien, la bujía es otro enlace en el mecanismo que contribuye al funcionamiento estable de la unidad de potencia.

¿Para qué sirven las velas en un automóvil?

Proporcionan una chispa para encender la gasolina en la cámara de combustión del motor. Un poco de historia

Los primeros ICE estaban equipados con tubos de llama abierta. En 1902, Robert Bosch invitó a Karl Benz a instalar su desarrollo en sus motores. La pieza tenía casi el mismo diseño y funcionaba según el mismo principio que las contrapartes modernas. A lo largo de la historia, sufrieron cambios menores relacionados con los materiales para el conductor y el dieléctrico.

Dispositivo de bujía

A primera vista, parece que la bujía (SZ) tiene un diseño simple, pero en realidad su diseño es mucho más complicado. Este elemento del sistema de encendido del motor consta de los siguientes elementos.

• Punta de contacto (1). La parte superior de la SZ, en la que se coloca un cable de alto voltaje, proveniente de la bobina de encendido o individual. Muy a menudo, este elemento está hecho con un engrosamiento en el extremo, para la fijación de acuerdo con el principio de cierre. Hay velas con hilo en la punta.
• Aislador con costillas externas (2, 4). Las aletas del aislante forman una barrera de corriente, evitando averías desde la barra hasta la superficie de la pieza. Está hecho de cerámica con alúmina. Esta unidad debe soportar saltos de temperatura de hasta 2 grados (formados durante la combustión de gasolina) y al mismo tiempo mantener propiedades dieléctricas.
• Caso (5, 13). Esta es la parte metálica en la que están hechas las costillas para su fijación con una llave. Se corta un hilo en la parte inferior del cuerpo, con la ayuda de la cual se enrosca la vela en la bujía del motor. El material del cuerpo es acero de alta aleación, cuya superficie está recubierta con cromo para evitar el proceso de oxidación.
• Varilla de contacto (3). El elemento central a través del cual fluye la descarga eléctrica. Está hecho de acero.
• Resistencia (6). Los selladores de vidrio están equipados con la mayoría de los SZ modernos. Suprime la interferencia de radio que surge de la fuente de alimentación. También sirve como sello para la varilla de contacto y el electrodo.
• Arandela de sellado (7). Esta parte puede tener la forma de un cono o una arandela normal. En el primer caso, este es un elemento, en el segundo se usa una junta adicional.
• Disipador de calor (8). Proporciona enfriamiento rápido de SZ, ampliando el rango de calentamiento. La cantidad de depósitos de carbono formados en los electrodos y la durabilidad de la vela dependen de este elemento.
• Electrodo central (9). Inicialmente, esta parte estaba hecha de acero. Hoy en día, el material bimetálico se usa con un núcleo conductor recubierto con una composición de liberación de calor.
• Cono térmico del aislante (10). Sirve para enfriar el electrodo central. La altura de este cono afecta el número de brillo de la vela (frío o cálido).
• Cámara de trabajo (11). El espacio entre la carcasa y el cono del aislante. Facilita el proceso de quemar gasolina. En las velas "antorcha", esta cámara se expande.
• Electrodo lateral (12). Se produce una descarga entre este y el núcleo. Este proceso es similar a una descarga de arco a masa. Hay SZ con varios electrodos laterales.

La foto también muestra el valor de h. Esta es una brecha de chispa. Las chispas ocurren más fácilmente con una distancia mínima entre los electrodos. Sin embargo, la bujía debe encender la mezcla de aire y combustible. Y esto requiere una chispa "gorda" (al menos de un milímetro de largo) y, en consecuencia, un espacio más grande entre los electrodos.

Más sobre brechas se describe en el siguiente video:

Velas de iridio: ¿vale la pena ponerlas o no?

Para ahorrar batería, algunos fabricantes utilizan tecnología innovadora para crear SZ. Consiste en hacer que el electrodo central sea más delgado (se requiere menos energía para superar la brecha de chispa aumentada), pero al mismo tiempo para que no se queme. Para esto, se utiliza una aleación de metales inertes (como oro, plata, iridio, paladio, platino). Un ejemplo de tal vela se muestra en la foto.

Cómo funcionan las bujías en un automóvil

Cuando el motor arranca, se suministra una corriente de alto voltaje desde la bobina de encendido (puede ser una para todas las velas, una para dos velas o individual para cada SZ). En este momento, se forma una chispa entre los electrodos de la bujía, que enciende la mezcla de aire y combustible en el cilindro.

¿Qué cargas están experimentando?

Durante el funcionamiento del motor, cada bujía experimenta cargas diferentes, por lo que están fabricadas con materiales que pueden soportar dichas cargas durante mucho tiempo.

Cargas térmicas

La parte de trabajo de la bujía (ambos electrodos) se encuentra dentro del cilindro. Cuando se abre la válvula de admisión (o válvulas, según el diseño del motor), una porción nueva de la mezcla de aire y combustible ingresa al cilindro. En invierno, su temperatura puede ser negativa o cercana a cero.

En un motor calentado, cuando se enciende el HTS, la temperatura en el cilindro puede aumentar bruscamente a 2-3 mil grados. Debido a cambios de temperatura tan bruscos y críticos, los electrodos del enchufe pueden deformarse, lo que con el tiempo afecta el espacio entre los electrodos. Además, la parte metálica y el aislante de porcelana tienen diferentes coeficientes de expansión térmica. Estos cambios repentinos también pueden destruir el aislante.

Cargas mecánicas

Dependiendo del tipo de motor, cuando se enciende una mezcla de combustible y aire, la presión en el cilindro puede cambiar bruscamente de un estado de vacío (presión negativa con respecto a la atmosférica) a superar la presión atmosférica en 50 kg / cm XNUMX. y más alto. Además, cuando el motor está en marcha, genera vibraciones, que también afectan negativamente al estado de las bujías.

Carga química

La mayoría de las reacciones químicas son posibles a altas temperaturas. Lo mismo puede decirse de los procesos que ocurren durante la combustión de combustibles de carbono. Al mismo tiempo, se libera una gran cantidad de sustancias químicamente activas (gracias a esto, el convertidor catalítico funciona, entra en una reacción química con estas sustancias y las neutraliza). Con el tiempo, actúan sobre la parte metálica de la vela, formando varios tipos de depósitos de carbón sobre ella.

Cargas electricas

Cuando se genera una chispa, se aplica una corriente de alto voltaje al electrodo central. Básicamente, esta cifra es de 20 a 25 mil voltios. En algunas unidades de potencia, las bobinas de encendido generan un pulso por encima de este parámetro. La descarga dura hasta tres milisegundos, pero esto es suficiente para que un voltaje tan alto afecte el estado del aislante.

Desviaciones del proceso de combustión normal.

La vida útil de la bujía se puede reducir si cambia el proceso de combustión de la mezcla de aire / combustible. Este proceso está influenciado por varios factores, por ejemplo, mala calidad del combustible, encendido temprano o tardío, etc. Estos son algunos de estos factores que acortarán la vida útil de las bujías nuevas.

Fallar

Este efecto se produce cuando se suministra una mezcla pobre (hay mucho más aire que el propio combustible), cuando se genera una potencia de corriente insuficiente (esto sucede debido a un mal funcionamiento de la bobina de encendido o debido a la mala calidad del aislamiento de los cables de alto voltaje). - se rompen) o cuando se produce una vía de chispas. Si el motor sufre este mal funcionamiento, se formarán depósitos en los electrodos y el aislador.

Encendido por resplandor

Hay dos tipos de ignición luminiscente: prematura y retardada. En el primer caso, la chispa se activa antes de que el pistón alcance el punto muerto superior (hay un aumento en la sincronización del encendido). En este punto, el motor se calienta mucho, lo que conduce a un aumento aún mayor del SPL.

Este efecto conduce al hecho de que la mezcla aire-combustible puede encenderse arbitrariamente cuando ingresa al cilindro (se enciende debido a las partes calientes del grupo cilindro-pistón). Cuando se produce una ignición incandescente, las válvulas, los pistones, la junta de la culata de cilindros y los anillos de pistón pueden dañarse. En cuanto al daño al enchufe, en este caso, el aislante o los electrodos pueden derretirse.

Detonación

Este es un proceso que también ocurre debido a la alta temperatura en el cilindro y al bajo índice de octanaje del combustible. Al detonar, el VTS aún no comprimido comienza a encenderse desde una parte al rojo vivo en la parte del cilindro más alejada del pistón de admisión. Este proceso va acompañado de una fuerte combustión de la mezcla aire-combustible. La energía liberada no se propaga desde la cabeza del bloque, sino desde el pistón a la cabeza a una velocidad que excede la velocidad del sonido.

Como resultado de la detonación, el cilindro se sobrecalienta en una parte, los pistones, las válvulas y las velas se sobrecalientan. Además, la vela está experimentando una mayor presión. Como resultado de este proceso, el aislante SZ puede explotar o parte de él puede romperse. los electrodos mismos pueden quemarse o derretirse.

Los golpes del motor están determinados por golpes metálicos característicos. Además, puede aparecer humo negro del tubo de escape, el motor comenzará a consumir mucho combustible y su potencia será notablemente menor. Para la detección oportuna de este efecto destructivo, se instala un sensor de detonación en los motores modernos.

Dieseling

Si bien este problema no está relacionado con el funcionamiento incorrecto de las bujías, aún las afecta, sometiéndolas a mucho estrés. El diesel es el autoencendido de la gasolina cuando el motor está apagado. Este efecto se produce por el contacto de la mezcla aire-combustible con las partes calientes del motor.

Este efecto aparece solo en aquellas unidades de potencia en las que el sistema de combustible no deja de funcionar cuando se apaga el encendido, en los ICE de carburador. Cuando el conductor apaga el motor, los pistones continúan aspirando la mezcla de aire y combustible por inercia y la bomba de combustible mecánica no detiene el suministro de gas al carburador.

El diesel se forma a velocidades de motor extremadamente bajas, lo que se acompaña de un funcionamiento del motor muy inestable. Este efecto se detiene cuando las partes del grupo cilindro-pistón no se enfrían lo suficiente. En algunos casos, esto lleva unos segundos.

Depósitos de carbono en una vela

El tipo de depósitos de carbón en las velas puede ser muy diferente. Según él, puede determinar condicionalmente algunos problemas con el motor. Aparecen depósitos de carbón duro en la superficie de los electrodos cuando la temperatura de la mezcla de combustión supera los 200 grados.

Si hay un gran depósito de carbono en la vela, en la mayoría de los casos interfiere con el funcionamiento del SZ. El problema se puede resolver limpiando la bujía. Pero la limpieza no elimina la causa de los depósitos de carbón no naturales, por lo que estas causas deben eliminarse de todos modos. Las velas modernas están diseñadas para autolimpiarse.

Recurso de vela

La vida útil de las bujías no depende de un factor. El período para reemplazar SZ está influenciado por:

• El material del que están hechos los electrodos;
• Condiciones de operación;
• Características del motor;
• Número de horas de motor.

Si tomamos las clásicas velas de níquel, entonces suelen recorrer hasta 15 kilómetros. Si el automóvil se opera en una megalópolis, entonces esta cifra será menor, porque aunque el automóvil no conduce, cuando está en un atasco o un atasco, el motor continúa funcionando. Los análogos de electrodos múltiples duran aproximadamente el doble.

Al instalar velas con electrodos de iridio o platino, según indican los fabricantes de estos productos, pueden moverse hasta 90 mil kilómetros. Por supuesto, el estado técnico del motor también afecta su rendimiento. La mayoría de los servicios automotrices recomiendan reemplazar las bujías cada 30 mil kilómetros (como parte de cada segundo mantenimiento programado).

Tipos de bujías

Los principales parámetros por los cuales todos los SZ difieren:

1. número de electrodos;
2. material del electrodo central;
3. número de calor;
4. tamaño de la caja

En primer lugar, las velas son de un solo electrodo (clásico con un electrodo "por masa") y multielectrodo (puede haber dos, tres o cuatro elementos laterales). La segunda opción tiene un recurso más largo, porque aparece una chispa estable entre uno de estos elementos y el núcleo. Algunos tienen miedo de adquirir tal modificación, pensando que en este caso la chispa se distribuirá entre todos los elementos y, por lo tanto, será sutil. De hecho, la corriente siempre sigue el camino de menor resistencia. Por lo tanto, el arco será uno y su grosor no depende del número de electrodos. Más bien, la presencia de varios elementos aumenta la fiabilidad de las chispas cuando se quema uno de los contactos.

En segundo lugar, como ya se señaló, el grosor del electrodo central afecta la calidad de la chispa. Sin embargo, el metal delgado se quema rápidamente con un fuerte calentamiento. Para eliminar este problema, los fabricantes han desarrollado un nuevo tipo de vela con un núcleo de platino o iridio. Su grosor es de aproximadamente 0,5 milímetros. La chispa en tales velas es tan poderosa que prácticamente no se forma hollín en ellas.

En tercer lugar, la bujía funcionará correctamente solo con un cierto calentamiento de los electrodos (el rango de temperatura óptimo es de 400 a 900 grados). Si tienen demasiado frío, se formará hollín en su superficie. La temperatura excesiva conduce al agrietamiento del aislante y, en el peor de los casos, al encendido (cuando la mezcla de combustible se enciende desde la temperatura del electrodo y luego aparece una chispa). Y en el primer y segundo caso, esto afecta negativamente a todo el motor.

Cuanto mayor sea la tasa del número de brillo, menos SZ se calentará. Dichas modificaciones se llaman velas "frías", y con una tasa más baja, "caliente". En motores convencionales, se instalan modelos con un indicador promedio. Los equipos industriales a menudo funcionan a velocidades más bajas, por lo que están equipados con velas "calientes", que no se enfrían tan rápido. Los motores de los autos deportivos a menudo funcionan a alta velocidad, por lo que existe el riesgo de sobrecalentamiento de los electrodos. En este caso, se instalan modificaciones "en frío".

Cuarto, todos los NW difieren en el tamaño de las caras de la llave (16, 19, 22 y 24 milímetros), así como en la longitud y el diámetro del hilo. En el manual de instrucciones se puede encontrar qué tamaño de vela es adecuado para un motor en particular.

Los parámetros principales de esta parte se discuten en el video:

Lo que necesitas saber sobre las bujías

Marcado y vida útil

En el aislador cerámico de cada parte hay una marca que le permite determinar si es adecuado para este motor o no. Aquí hay un ejemplo de una de las opciones:

A - U 17 D V R M 10

Posición de marcado	Valor del personaje	Descripción
1	Tipo de hilo	A - rosca M14x1,25 M - rosca M18x1,5 T - rosca M10x1
2	Superficie de apoyo	K - arandela cónica - - arandela plana con junta
3	diseño	M - vela pequeña U - hexágono reducido
4	Número de calor	2 - los más calientes 31 - los más fríos
5	Longitud roscada (mm.)	N - 11 D - 19 - - 12
6	Características del cono térmico.	B - sobresale de la carcasa - - empotrado en la carcasa
7	La presencia de vidrio	P - con resistencia - - sin resistencia
8	Material del núcleo	M - cobre - - acero
9	Actualizar número de serie

Cada fabricante establece su propio tiempo para reemplazar las bujías. Por ejemplo, se debe cambiar una bujía estándar de un solo electrodo cuando el kilometraje no supera los 30 km. Este factor también depende del indicador de horas del motor (cómo se calculan se describe mediante un ejemplo cambio de aceite de coche). Los más caros (platino e iridio) deben cambiarse al menos cada 90 km.

La vida útil de la SZ depende de las características del material del que están hechas, así como de las condiciones de funcionamiento. Por ejemplo, los depósitos de carbón en los electrodos pueden indicar un mal funcionamiento en el sistema de combustible (suministro de una mezcla excesivamente enriquecida), y un recubrimiento blanco indica una falta de coincidencia en el número de resplandor de la bujía o una ignición temprana.

La necesidad de revisar las bujías puede surgir en los siguientes casos:

• cuando presiona bruscamente el pedal del acelerador, el motor reacciona con un retraso notable;
• dificultad para arrancar el motor (por ejemplo, para esto necesita girar el motor de arranque durante mucho tiempo);
• menor potencia del motor;
• aumento significativo en el consumo de combustible;
• el control del motor en el tablero se ilumina;
• arranque complicado del motor en frío;
• ralentí inestable (motor troit).

Vale la pena señalar que estos factores indican no solo el mal funcionamiento de las velas. Antes de proceder con su reemplazo, debe observar su condición. La foto muestra qué unidad del motor requiere atención en cada caso individual.

Cómo comprobar que las velas funcionan correctamente

En caso de funcionamiento incorrecto de la unidad de potencia, en primer lugar, es necesario prestar atención a los elementos que están sujetos a un reemplazo planificado. Hay varias formas de comprobar si las bujías funcionan correctamente.

Apagado alterno

Muchos automovilistas se turnan para quitar los cables de las bujías de un motor que ya está en funcionamiento. Durante el funcionamiento normal de estos elementos, desconectar el cable de alto voltaje afectará inmediatamente el funcionamiento del motor; comenzará a contraerse (porque un cilindro ha dejado de funcionar). Si la extracción de uno de los cables no afectó el funcionamiento de la unidad de potencia, esta vela no funciona. Al usar este método, la bobina de encendido puede dañarse (para un funcionamiento a largo plazo, siempre debe estar descargada, y si se quita de la bujía, la descarga no ocurre, por lo que la bobina individual puede perforarse).

Prueba de chispa

Esta es una forma menos dañina para la bobina de encendido, especialmente si es individual (incluida en el diseño de la vela). La esencia de dicha prueba es que el tapón se desenrosca mientras el motor no está funcionando. Se le coloca un cable de alto voltaje. A continuación, la vela debe apoyarse contra la tapa de la válvula con el hilo.

Estamos intentando arrancar el motor. Si la bujía está intacta, aparecerá una chispa clara entre los electrodos. Si es insignificante, entonces debe cambiar el cable de alto voltaje (puede haber una fuga debido a un aislamiento deficiente).

Comprobación del probador

Se requiere una sonda de chispa piezoeléctrica o un probador para completar este procedimiento. Puede comprarlo en una tienda de autopartes. Al mismo tiempo, se apaga el motor. En lugar del candelabro del cable de alto voltaje, se coloca la punta del conector flexible del probador en la vela. La sonda cargada por resorte se presiona firmemente contra el cuerpo de la tapa de la válvula (peso del motor).

Luego, el botón del probador se presiona varias veces. En este caso, la luz indicadora debería encenderse y debería aparecer una chispa en la vela. Si no se enciende ninguna luz, la vela no funciona.

¿Qué pasa si no cambias las velas a tiempo?

Por supuesto, si el automovilista no presta atención al estado de las bujías, el automóvil no sufrirá daños críticos. Las consecuencias aparecerán más tarde. El resultado más común de esta situación es la negativa del motor a arrancar. La razón es que el sistema de encendido en sí puede funcionar correctamente, la batería está completamente cargada y las bujías no producen una chispa lo suficientemente potente (por ejemplo, debido a grandes depósitos de carbón) o no la generan en absoluto.

Para evitar esto, debe estar atento a las señales indirectas que indican problemas con las velas:

1. El motor comenzó a triplicarse (tics al ralentí o durante la conducción);
2. El motor comenzó a arrancar mal, las velas se inundan constantemente;
3. El consumo de combustible ha aumentado;
4. Humo de escape más espeso debido a una combustión deficiente del combustible;
5. El coche se ha vuelto menos dinámico.

Si el conductor está sorprendentemente tranquilo en presencia de todas estas señales y continúa operando su automóvil en el mismo modo, pronto aparecerán consecuencias más serias, hasta e incluyendo la falla del motor.

Una de las consecuencias más desagradables es la detonación frecuente de los cilindros (cuando la mezcla de aire y combustible no arde suavemente, sino que explota bruscamente). Si se ignora un sonido metálico pronunciado mientras el motor está en funcionamiento, se producirá la aparición de humo negro en el escape. tubería, que indica avería del motor.

Mal funcionamiento de la bujía

Un mal funcionamiento de las bujías se indica por la ausencia total o parcial de encendido en uno o más cilindros. Este efecto no se puede confundir con nada: si una o dos velas no funcionan a la vez, el motor no arrancará o funcionará de manera extremadamente inestable ("estornudará" y se contraerá).

Las bujías no contienen ningún mecanismo o una gran cantidad de elementos, por lo que sus principales averías son grietas o astillas del aislante o deformación de los electrodos (el espacio entre ellos se ha fundido o cambiado). Las velas serán inestables si se depositan depósitos de carbón sobre ellas.

¿Cómo cuidar las velas en invierno?

Muchos expertos recomiendan instalar velas nuevas para el invierno, incluso si las viejas siguen funcionando con normalidad. La razón es que al arrancar el motor, que ha estado parado toda la noche en el frío, la temperatura de una chispa débil no será suficiente para encender el combustible frío. Por lo tanto, es necesario que las velas formen constantemente chispas grasosas. Al final del período invernal, será posible instalar el antiguo SZ.

Además, durante el funcionamiento de la máquina en invierno, se pueden formar depósitos de carbón en las velas, que es mayor que durante el funcionamiento de otras velas en las otras tres temporadas. Esto sucede durante viajes cortos en clima frío. En este modo, el motor no se calienta correctamente, por lo que las velas no pueden limpiarse de los depósitos de carbón por sí solas. Para que se active este proceso, primero se debe llevar el motor a la temperatura de funcionamiento y luego conducir a velocidades más altas.

¿Cómo elegir las bujías?

En algunos casos, la respuesta a esta pregunta depende de las capacidades financieras del automovilista. Entonces, si los sistemas de encendido y suministro de combustible están configurados correctamente, las bujías estándar cambian solo porque el fabricante así lo requiere.

La mejor opción es comprar esas velas recomendadas por el fabricante del motor. Si no se especifica este parámetro, en este caso debe centrarse en el tamaño de la vela y en el parámetro del número de brillo.

Algunos automovilistas tienen en stock dos juegos de velas (invierno y verano). Conducir distancias cortas y a bajas velocidades requiere la instalación de una modificación "caliente" (más a menudo tales condiciones ocurren en invierno). Los viajes largos a velocidades más altas, por el contrario, requerirán la instalación de contrapartes más "más frías".

Un factor importante en la elección de SZ es el fabricante. Las marcas líderes toman dinero no solo por el nombre (como creen erróneamente algunos automovilistas). Las velas de fabricantes como Bosch, Champion, NGK, etc. tienen un mayor recurso, utilizan aleaciones de metales inertes y están más protegidas contra la oxidación.

El mantenimiento oportuno de los sistemas de combustible e ignición prolongará significativamente la vida útil de las bujías y garantizará la estabilidad del motor de combustión interna.

Para obtener más información sobre el funcionamiento de las bujías y qué modificación es mejor, vea el video:

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Aquí hay un breve video sobre errores comunes al elegir nuevas bujías:

5 errores al SELECCIONAR BUJÍAS

Preguntas y respuestas

¿Para qué sirve la vela en el coche? Es un elemento del sistema de encendido que se encarga de encender la mezcla de aire / combustible. Las bujías se utilizan en motores que funcionan con gasolina o gas.

¿Dónde se inserta la vela en el automóvil? Se atornilla en la bujía bien ubicada en la culata. Como resultado, su electrodo está en la cámara de combustión del cilindro.

¿Cómo saber cuándo es el momento de cambiar las bujías? Arranque difícil del motor; la potencia de la unidad de potencia ha disminuido; aumento del consumo de combustible; "Pensamiento" cuando presiona el gas con fuerza; disparo del motor.