Llave para tuercas.

Figura :

Bujía.

Fig. Bujía de automotor

La imagen muestra la estructura de una bujía (spark plug), un componente esencial en motores de combustión interna. Se destacan sus partes principales, incluyendo el terminal, aislador cerámico, electrodo central, electrodo de gancho, rosca, junta, entre otros.

Función Principal: Crear una chispa dentro de la cámara de combustión para iniciar la combustión del combustible y aire. Debe soportar vibraciones severas, ambientes químicos hostiles y voltajes de hasta 40kV​.

Una bujía es un componente crucial del sistema de encendido en un motor de combustión interna. Es un dispositivo que se inserta en la culata del cilindro y genera una chispa eléctrica para encender la mezcla de aire y combustible dentro de la cámara de combustión.

La bujía consta de varias partes, incluyendo una carcasa metálica, un aislante, un electrodo central y un electrodo de masa. La carcasa metálica se enrosca y se sujeta a la culata del cilindro, estableciendo una conexión con la cámara de combustión. El aislante, generalmente fabricado de material cerámico, separa el electrodo central de la carcasa, evitando fugas de corriente eléctrica.

El electrodo central se extiende hacia la cámara de combustión y presenta una pequeña separación en su extremo. Cuando el sistema de encendido suministra una corriente eléctrica de alta tensión a la bujía, una chispa salta a través de esta separación, encendiendo la mezcla de aire y combustible comprimida. El electrodo de masa se encuentra ubicado cerca del extremo del electrodo central, asegurando la formación adecuada de la chispa y dirigiéndola hacia la cámara de combustión.

Las bujías están disponibles en diferentes rangos de calor y diseños para adaptarse a diferentes tipos de motores y condiciones de funcionamiento. El rango de calor de una bujía se refiere a su capacidad para disipar el calor desde la punta. Seleccionar el rango de calor correcto es importante para evitar el sobrecalentamiento o ensuciamiento de la bujía.

Con el tiempo, las bujías pueden desgastarse debido a depósitos de carbono, erosión o aumento de la separación entre los electrodos. El mantenimiento regular, que incluye inspección periódica y reemplazo de las bujías desgastadas, es esencial para un rendimiento óptimo del motor y eficiencia de combustible.

En resumen, una bujía es un componente crítico que produce la chispa eléctrica necesaria para encender la mezcla de aire y combustible en un motor de combustión interna, lo que permite el proceso de combustión y generación de potencia.

La función principal de una bujía es facilitar la formación de una chispa dentro de la cámara de combustión, iniciando el proceso de combustión. Para cumplir con esta función, la bujía debe soportar una variedad de condiciones exigentes. Debe resistir vibraciones intensas y un entorno químico agresivo. Lo más importante es que debe mostrar propiedades efectivas de aislamiento capaces de manejar presiones de voltaje de hasta 40 kV.

El electrodo central está conectado al terminal superior a través de un perno. El electrodo generalmente está hecho de una aleación a base de níquel, aunque también se pueden utilizar plata y platino para aplicaciones específicas. La inclusión de un núcleo de cobre dentro del electrodo mejora sus propiedades de conducción térmica. El material aislante es de composición cerámica de alta calidad. Para evitar la fuga o seguimiento a lo largo de la superficie externa del aislante de la bujía, se incorporan nervaduras para aumentar la distancia entre el terminal y el perno de fijación metálico, que está conectado a tierra al motor.

Debido a las diversas características constructivas inherentes al diseño del motor, las bujías están sujetas a diferentes rangos de temperatura. La temperatura de funcionamiento del electrodo central es crítica. Las temperaturas excesivas pueden provocar la preignición, donde la mezcla de combustible/aire se enciende prematuramente debido al calentamiento del electrodo de la bujía. Por otro lado, temperaturas bajas en el electrodo pueden provocar ensuciamiento de carbono y aceite, ya que los depósitos no se queman. La temperatura de funcionamiento óptima del electrodo de la bujía se encuentra en el rango de 400 a 900°C.

Material del Electrodo:

Usualmente está hecho de aleaciones de níquel, plata o platino. El núcleo de cobre mejora las propiedades de conducción térmica. Los electrodos de platino y plata son ideales para aplicaciones especializadas debido a su alta resistencia a la corrosión y propiedades térmicas​.

Rango de Temperatura Operativa:

El rango ideal del electrodo central de la bujía está entre 400 y 900 °C. Un rango más bajo puede causar depósitos de carbón, mientras que temperaturas más altas pueden llevar a la preignición​.

Diseño de los Electrodos:

Los electrodos múltiples y las bujías en forma de V están diseñados para mejorar la propagación de la llama y reducir el desgaste y los problemas de ensuciamiento. Las brechas de electrodos tienden a estar entre 0.6 mm y 1.2 mm​.

Avances Tecnológicos:

Incluyen electrodos de platino, bujías de larga duración (hasta 100,000 km), y tecnologías que reducen las emisiones y mejoran la eficiencia del motor​.

Fig. Rutas de pérdida de calor:

Bujía fría: Esto se refiere a una bujía diseñada con un rango de calor que le permite transferir calor de manera más eficiente. Es adecuada para su uso en un motor caliente donde el proceso de combustión genera una cantidad significativa de calor. La bujía fría ayuda a disipar el calor de la cámara de combustión de manera más efectiva, evitando el sobrecalentamiento y posibles daños al motor.

Bujía caliente: En contraste con una bujía fría, una bujía caliente está diseñada con un rango de calor que le permite retener más calor. Se utiliza típicamente en motores que operan a temperaturas más bajas o tienen una menor producción de calor durante la combustión. La bujía caliente ayuda a mantener temperaturas de funcionamiento óptimas en estos motores al prevenir una pérdida excesiva de calor.

Temperatura: Esto se refiere a la temperatura real de la bujía en sí. Una bujía fría tiene la capacidad de transferir calor con mayor facilidad, lo que la hace adecuada para motores de alta temperatura donde la disipación de calor es crucial. Por otro lado, una bujía caliente retiene más calor, lo que la hace adecuada para motores que operan a temperaturas más bajas.

La elección entre una bujía fría y una bujía caliente depende de los requisitos específicos del motor, las condiciones de funcionamiento y el calor generado durante la combustión. Seleccionar la bujía adecuada con el rango de calor correcto garantiza un rendimiento óptimo del motor y ayuda a prevenir problemas como el ensuciamiento o la preignición.

Guía paso a paso para cambiar los cables de las bujías

Cambiar regularmente los cables de las bujías es crucial para mantener un rendimiento óptimo del motor en un vehículo.

Remover el juego de cables de las bujías viejas

Comienza por remover y reemplazar un cable a la vez, comenzando por el cable más largo. Este enfoque evita mezclar los cables accidentalmente. Al remover los cables de la bujía o del distribuidor, gira suavemente o rota la bota para aflojarla de la bujía. Evita tirar bruscamente de los cables, ya que esto puede dañar la conexión. Tira solo de la bota y evita tirar del cable en sí.

Instalar el nuevo juego de cables de las bujías

Combina el cable más largo del nuevo juego con el cable más largo del vehículo y luego combina los cables más largos en consecuencia. Es importante tener en cuenta que las longitudes de los cables pueden variar entre diferentes fabricantes, por lo que es más importante mantener el orden correcto de los cables de las bujías. Una instalación incorrecta puede causar problemas como una combustión deficiente o fallos en el encendido, lo que puede provocar problemas de conducción y daños potencialmente graves en el motor.

Para instalar un cable nuevo, empuja la bota del cable de la bujía en un extremo hacia el módulo y luego coloca el otro extremo en la bujía. Gira suavemente el borde de la bota para liberar el exceso de aire, asegurándote de que la bota se asiente correctamente sin desprender el cable de la tapa. Al colocar el cable en la bujía, empújalo mientras sostienes el extremo de la bota. Continúa empujando suavemente y girando hasta que el extremo encaje firmemente con la bota que cubre el aislador de la bujía. Evita forzar el cable; debe encajar correctamente y producir un sonido de "clic". Prueba su fijación segura tirando de él con fuerza; si se desprende fácilmente, está mal instalado.

Enrutamiento de los nuevos cables de las bujías

Cuando enrutamos los cables de las bujías hacia los cilindros, es importante seguir el orden de encendido para evitar la interferencia cruzada. Además, asegúrate de que los cables de las bujías no estén demasiado cerca o paralelos entre sí, ya que esto puede resultar en interferencia cruzada debido a la acumulación de campo inductivo en un cable cuando fluye corriente por otro. Se recomienda utilizar soportes de metal aislados, o preferiblemente soportes de plástico o fibra, para mantener los cables de las bujías en su lugar y evitar la interferencia cruzada.

Enruta los nuevos cables de las bujías lejos de los colectores de escape u otros objetos metálicos para protegerlos del calor y reducir la pérdida de voltaje capacitivo entre el conductor y las superficies metálicas. Asegúrate de que los terminales de las bujías estén sellados correctamente y elimina cualquier aire atrapado de las botas y manguitos.

Precaución

Antes de comenzar, asegúrate de que el motor esté frío. El compartimiento del motor puede estar caliente, así que espera hasta que el motor esté frío al tacto antes de quitar los cables de las bujías. Puede llevar varias horas que el motor se enfríe. Limpia el aislador de la bujía y las torres del distribuidor antes de instalar los nuevos cables. Enruta los cables de las bujías exactamente como estaban originalmente. Para evitar la formación de arcos, evita enrutear los cables de cilindros que encienden consecutivamente juntos. Ten en cuenta que los juegos de cables metálicos pueden irradiar ruido de encendido como una antena, así que verifica el ruido de la radio con el capó cerrado y asegurado. Además, asegúrate de que los cables de las bujías no se enrutan paralelos a un cable de sensor. Evita sujetar los cables de las bujías con fuerza o permitir que queden atrapados entre el filtro de aire y el distribuidor. Estos puntos aumentan el estrés de alta tensión y pueden acelerar el fallo de los cables. Agrupar los cables de las bujías, envolverlos con cinta, pasarlos por tubos de metal o sujetarlos firmemente contra el motor puede darles un aspecto ordenado, pero puede causar pérdidas significativas de voltaje y/o interferencia cruzada. Cambiar la ruta original de los cables de las bujías puede provocar un fallo prematuro de los cables.