Introducere
Bujiile au jucat un rol esențial în funcționarea motoarelor pe benzină timp de peste un secol.Aceste componente mici, dar puternice, sunt vitale pentru aprinderea amestecului aer-combustibil în camera de combustie, generând astfel energia mecanică necesară pentru a propulsa vehiculele. În acest articol, vom explora scopul și semnificația bujiilor, construcția, cerințele și condițiile de funcționare ale acestora.
Nașterea bujiilor: Un scurt istoric
În ianuarie 1902, Robert Bosch a obținut un brevet pentru prima bujie proiectată să funcționeze împreună cu un sistem de aprindere magnetică de înaltă tensiune. Inițial, au fost produse doar 300 de bujii, dar astăzi, tirajul anual a depășit cifra impresionantă de 350 de milioane de unități.În ultimul secol, numai Bosch a dezvoltat peste 20.000 de tipuri diferite de bujii, producând un număr remarcabil de 7,5 miliarde de bucăți.
Înțelegerea funcției bujiilor de aprindere
Motoarele pe benzină se bazează pe combustia sincronă cu aprindere din exterior pentru a transforma energia chimică a combustibilului în energie mecanică. Sistemul de alimentare cu combustibil amestecă aerul și combustibilul, creând un amestec combustibil care intră în camera de ardere. Pe măsură ce pistonul se deplasează spre punctul mort inferior, creează o presiune negativă, aspirând amestecul în cameră.
Construcția bujiilor de aprindere
Bujiile de aprindere sunt formate din componente metalice, ceramice și din sticlă, proiectate meticulos pentru a le valorifica proprietățile unice. Părțile cheie ale unei bujii de aprindere includ:
- Conductor de conectare
- Izolator
- Corp
- Electrozi
Respectarea cerințelor: Bujiile de aprindere în acțiune
Bujiile se confruntă cu solicitări extreme și trebuie să îndeplinească patru tipuri de cerințe: electrice, mecanice, chimice și de temperatură.
Cerințe electrice: Bujiile de aprindere trebuie să prevină formarea de arcuri electrice și să mențină o rezistență electrică satisfăcătoare pe toată durata de viață. Ele realizează acest lucru prin utilizarea unor materiale de înaltă calitate și a unor tehnici de fabricație precise.
Cerințe mecanice:Bujiile de aprindere trebuie să reziste la presiunile ridicate care apar în camera de combustie și să rămână etanșe la gaze. Componentele ceramice și metalice trebuie să prezinte o rezistență mecanică ridicată pentru a rezista forței gazelor în expansiune în timpul combustiei.
Cerințe chimice: Bujiile trebuie să fie rezistente la coroziune și la murdărirea cauzată de procesul de ardere. Uleiul de motor, aditivii pentru combustibil și contaminanții din mediul înconjurător pot afecta performanța bujiilor.
Cerințe de temperatură: Bujiile trebuie să reziste la temperaturile extreme generate de procesul de combustie. Intervalul termic al unei bujii de aprindere se referă la capacitatea acesteia de a disipa căldura.
Caracteristici termice: Explorarea intervalului de căldură
Intervalul termic al unei bujii este determinat de capacitatea acesteia de a transfera căldura din camera de ardere.Este influențată de factori precum lungimea și diametrul nasului izolatorului, materialele utilizate și designul electrozilor. O bujie cu un interval de căldură mai mare are un nas izolator mai lung, ceea ce permite un transfer de căldură mai mare. Pe de altă parte, o bujie cu un interval de căldură mai mic are un nas izolator mai scurt, care reține mai multă căldură.
Condiții anormale de funcționare și efectele acestora
Mai mulți factori pot contribui la condiții de funcționare anormale care afectează performanța bujiilor de aprindere. Aceștia include:
Amestec aer-combustibil bogat sau sărac: Un amestec excesiv de bogat sau de sărac poate duce la o ardere incompletă, provocând depuneri de carbon sau, respectiv, topirea electrozilor bujiilor. Întreținerea și reglarea corectă a sistemului de alimentare sunt esențiale pentru a evita astfel de condiții.
Contaminarea cu petrol: Uleiul de motor poate ajunge în camera de ardere, contaminant bujiile. Această contaminare cu ulei poate duce la murdărire, la reducerea performanțelor bujiilor și la rateuri de aprindere.
Supraîncălzire: Căldura excesivă din camera de combustie poate fi rezultatul unor factori cum ar fi o sincronizare avansată a aprinderii, o răcire insuficientă sau un interval de încălzire necorespunzător al bujiilor. Supraîncălzirea poate duce la preaprindere, topirea materialelor electrozilor și deteriorarea bujiei de aprindere.
Depozite și murdărie: Depunerile de carbon, aditivii pentru combustibil și alți contaminanți se pot acumula pe electrozii bujiilor, împiedicând performanța acestora. Bujiile de aprindere murdare pot cauza rateuri de aprindere, reducerea eficienței combustibilului și probleme generale de performanță a motorului.
Viitorul bujiilor de aprindere: Progrese în tehnologie
Pe măsură ce tehnologia auto continuă să evolueze, la fel și designul și funcționalitatea bujiilor de aprindere. Iată câteva dintre progresele care modelează viitorul bujiilor de aprindere:
Materiale îmbunătățite: Producătorii explorează materiale avansate, cum ar fi iridiul și platina, pentru electrozii lor. Aceste materiale oferă durabilitate și performanțe electrice superioare, asigurând o durată de viață mai lungă a bujiei și o eficiență îmbunătățită a aprinderii.
Electrozi multipli:Unele bujii moderne au mai mulți electrozi de masă, ceea ce permite mai multe puncte de aprindere. Acest design favorizează o ardere mai completă, ceea ce duce la creșterea eficienței combustibilului și la reducerea emisiilor.
Modele îmbunătățite de izolatori:Inovațiile în designul izolatorilor au ca scop îmbunătățirea disipării căldurii și prevenirea murdăririi. Materialele ceramice cu proprietăți termice avansate și acoperiri izolatoare ajută la obținerea unei mai bune izolatii și a unui management termic mai bun.
Senzori integrați: Bujiile de aprindere echipate cu senzori încorporați pot furniza date în timp real privind performanța combustiei, detect and neregulile și optimizand funcționarea motorului.
Sisteme alternative de aprindere:Cercetătorii explorează sisteme alternative de aprindere, cum ar fi aprinderea cu laser și aprinderea cu microunde. Aceste sisteme oferă posibilitatea unei aprinderi mai rapide și mai precise și a unei eficiențe îmbunătățite a combustiei.
Sursa de informare:
https://www.euautopiese.ro/catalog-piese/bujie-10251
https://autochelu.ro/blog/bujii-auto-bujiile-pentru-ce-sunt-bujiile-care-este-scopul-lor/
