BUJIILE - ELEMENTE ALE INSTALATIEI DE APRINDERE

BUJIILE - ELEMENTE ALE INSTALATIEI DE APRINDERE

FUNCTIA bujiilor este aceea de a produce scanteia electrica necesara aprinderii amestecului carburant in cilindrii motorului.

CONSTRUCTIE

Partile componente ale bujiilor sunt :

1 - corp

2 - izolator

3 - electrod lateral

4 - electrod central

5 - tija de legatura

6 - garnitura de etansare inferioara

7 - garnitura de etansare superioara

8 - piulita de stargere

Corpul - executat in general din otel, prevazut cu profil hexagonal la partea superioara pentru stangere, iar la partea inferioara cu filet (lungimea filetului = grosimea peretelui filetat al chiulasei). Filetul poate fi obisnuit L = 12,7mm sau lung L = 19 22mm.

Izolatorul - aflat in partea centrala a bujiei, functioneaza in conditii extrem de grele. De aceea trebuie sa indeplineasca anumite conditii : sa reziste la solicitari mecanice, la variatiile de presiune din camera de ardere (70daN/cm²), la variatiile de temperatura (-15 +2400 C), sa aiba conductibilitate termica mare, sa reziste la tensiuni de 30KV, la actiunea chimica a produselor de ardere, la temperaturi mari. Datorita depunerilor si imbatranirii izolatorului, rezistenta de izolatie in stare rece poate scadea de la 1000 5000MΩ la bujiile noi , la 1.0 0.5MΩ la bujiile uzate. Izolatorul se executa din steatit (silicat de magneziu), silimanit, corundit, piranit, borcarindon (oxizd de aluminiu). Suprafata exterioara este smaltuita in scopul imbunatatirii calitatilor izolante si micsorarea gradului depunerilor de impuritati. Forma izolatorului trebuie sa asigure distantele necesare fata de suprafetele metalice exterioare pentru a evita conturnarile si ale suprafetei partii inferioare (ciocul) pentru a corespunde valoarii termice dorita.

Electrozii (lateral si central) - materialele folosite trebuie sa indeplineasca anumite conditii privind posibilitatea de ionizare, rezistenta la temperaturi ridicate, rezistenta la actiuni chimice, dilatare termica, posibilitatea de a fi deformat pentru reglarea distantei intre electrozi. Pentru bujiile obisnuite se folosesc aliaje crom-nichel, iar pentru cele speciale argint si platina. Distanta dintre electrozi se stabileste in functie de raportul de compresiune ( d = 0.7 0.8 mm pentru = 4.5 5.5 , d = 0.4 0.5 mm pentru Pentru buna functionare a bujiei este necesar ca ciocul izolatorului sa aiba temperatura de 450 580 C in timpul functionarii, pentru ca toate rezurile (praf de carbune, stropi de ulei) sa fie arse, iar electrozii si ciocul izolatorului sa fie curate. Aceasta temperatura se numeste de autocuratire. La temperaturi de 800 900 C electrodul central devine incandescent, functionarea motorului se inrautateste datorita preaprinderilor sau aprinderilor prin incandescenta. La temperaturi mai mari incepe topirea electrozilor si ciocului izolatorului ceea ce duce la aparitia pe electrodul cental a unor particule metalice (perle). Daca functioneaza la temperaturi sub 400 C se ancranseaza, se afuma si iese repede din functiune. De aceea bujia se alege astfel incat echilibrul termic sa se stabileasca pentru temperatura de autocuratire. Transmisia caldurii si echilibrul termic la valoarea temperaturii dorite depinde de echilibrul factorilor care influenteaza incalzirea ( raportul de compresie, turatia, sarcina motorului) si de cei ce influienteaza racirea (lungimea si forma ciocului izolatorului, spatiu dintre izolator si corpul metalic, conductibilitatea calorica a ciocului izolatorului, electrodului central, materialelor de etansare). Proprietatile termice ale bujiilor sunt caracterizate prin valoarea termica W (warmewert) sau indicele termic care exprima capacitatea bujiei de a transmite caldura de la electrodul central catre exterior. Aceasta se masoara indirect prin timpul (secunde sau zecimi de minut) de la pornirea motorului pana la temperatura de preaprindere. Astfel bujiile calde au valori termice mai mici, ciocul izolatorului este mai lung (evacueaza mai greu caldura), au temperatura de regim mai ridicata si se utilizeaza la motoare cu <7. Bujiile reci au valori termice mai mari, ciocul izolatorului este mai scurt (evacueaza mai usor si mai repede caldura), au temperatura de regim mai scazuta si se utilizeaza la motoare cu > 7.

Exista tendinta de marire a distantei dintre electrozi pentru evitarea poluarii aerului (ardere completa).

Elemente de etansare

Piulita de strangere

CLASIFICARE

Bujiile se pot clasifica dupa mai multe criterii:

din punct de vedere al functionarii, adica dupa valoarea termica, se clasifica:

bujii reci

bujii calde

dupa dimensiuni in functie de:

diametrul filetului,

lungimea filetului,

latura hexagonlui pentru cheie,

dupa forma si numarul electrozilor,

dupa materialele folosite.

In figurile de mai jos se pot vedea mai multe forme constructive pentru partea inferiora a bujiei (cioc):

Dintre fabricantii de bujii amintim DENSO si BOSCH.

DENSO

Fabrica a fost fondata in 1949 sub numele Nippondenso.

Produce bujii cu scanteie DENSO care reprezinta echipament original pentru:

motociclete: Honda, Kwasaki, Suzuki, Yamaha,

automobile: Daihatsu, Ford, Honda, Isuzu, Mazda, Mitsubishi, Subaru, Suzuki, Toyata,

- sisteme de injectie Diesel + duze de injector - echipament original pentru motoare diesel japoneze: Daihatsu, Hyundai, Isuzu, Mazda, Mitsubishi, Nissan, Suzuki, Toyata si piese se schimb pentru autoturisme si autoutilitare.

In domeniul bujiilor cu scanteie, DENSO are patentate doua inventii remarcabile:

electrodul de masa cu profil "U"

cel mai mic electrod central, din iridiu.

Caracterisicile si avantajele folosirii bujiilor cu scanteie DENSO:

Izolatorul este fabricat din pulbere de alumina de inalta puritate, cu proprietati excelente de izolare electrica si conductivitate termica,

Forma celor 5 nervuri impiedica formarea arcului electric si reduce pierderile de tensiune, ofera o izolare superioara (cu 20% mai mare decat a bujiilor conventionale), mai ales in conditii de umezeala, la bujii cu distanta mare intre electrozi si la tensiuni inalte,

Etansarea speciala cupru-sticla care leaga electrodul de izolator, asigura o etansare sigura si previne scaparile de gaze rezultate din combustie,

Invelisul de cupru al electrodului central este fabricat din aliaj Ni-Cr inalt resistent la uzura, acoperit cu cupru,

Electrodul de masa cu profil "U" este una din inventiile DENSO si are urmatoarele avantaje:

randament de aprinderie imbunatatit - electrodul "U" prezinta 2 muchii distincte in mijlocul unei suprafete plane. Scanteia atinge punctul cel mai inalt si cel mai apropiat, adica cele doua muchii ale canalului,

reducerea consumului de benzina - electrodul "U" aprinde cele mai sarace amestecuri aer - benzina, ceea ce permite evitarea rateurilor,

functionarea mai buna a motorului - scanteia si frontul de flacara nu mai sunt limitate de spatiul dintre electrozi si creeaza un inceput mai bun si sigur,

reducerea emisiilor - electrodul cu profil "U" are efectul unei bujii cu distanta mare intre electrozi.

Acest profil al electrodului asigura spatiu suplimentar intre elecrozi , deci spatiu mai mare pentru nucleul flacarii, ceea ce inseamna o mai buna propagare, deci explozie mai puternica si arderea completa a combustibilului.

Pentru a raspunde cerintelor de putere sporita si inalta performanta ale motoare, DENSO a creat bujiile:

ZU Platinum, care sunt disponibile intr-o mare varietate de tipuri. Aceste bujii au electrodul cental din platina, cu diametrul de 0.7mm.

ZU Platinum High - Performance ofera:

o alternativa puternica la aplicatiile normale,

peste 100 tipuri diferite,

electrod central din platina, care la un voltaj mai scazut genereaza o scanteie mai puternica,

pornire mai usoara si accelerare imbunatatita,

electrod de masa cu canal in "U", care imbunatateste eficienta combustiei.

DENSO IRIDIUM POWER - ultimul produs DENSO - prima bujie cu eletrod central din iridiu, diametru 0,4mm, destinat curselor auto.

BOSCH

Produce printre altele si bujii pentru autoturisme de serie dar si pentru competitii sportive auto. Bujiile folosite in competitiile sportive sunt produse speciale, realizate exclusiv pentru acest scop, cu design si materiale speciale (marimile variaza in functie de matarialul folosit). Produce peste 1250 variante de bujii.

Pentru Formula 1, din motive de economie de spatiu, se folosesc bujii de numai 50 mm (1/2 din lungimea bujiilor conventionale). Electrozii sunt din platina sau ytrium (~200euro/buc).

Sunt competitii ca Porche Carrera Cup sau Volkswagen Polo Cup unde se concureaza cu autoturisme derivate din cele de serie si deci este nevoie sa se foloseasca bujii conventionale. Experienta castigata de Bosch in producerea bujiilor pentru competitii, o ajuta sa dezvolte bujii de serie din ce in ce mai performante. In functie de motor, sunt folosite bujii din aliaj de platina sau din aliaj foarte rezistent la coroziune, Ni-Ytrium, denumite Super Plus Ytrium. Electrodul central al acestor bujii are diametrul de 2,1mm si asigura o aprindere optima a amestecului aer-combustibil. Aceste bujii sunt dotate deasemenea cu "Quick-Heat-Isolate" - ating mai repede temperatura de autocuratare si sunt protejate astfel mai bine contra depunerilor de calamina.

Avantajele folosirii bujiilor BOSCH:

aprindere perfecta pe toata durata vietii,

putere,

elasticitate,

economie de combustibil,

protectie convertor catalitic,

durata de viata mare 60 000 - 90 000 Km.

Bujiile BOSCH se regasesc pe : VW, Audi, Seat, Skoda, BMW, Cadrilac, Citroen, Daewoo, Fiat, Ford, GM SUA, Holden, Lancia, Mercedes-Benz, Mitsubishi, Opel, Peugeot, Porsche, Renault, Rotax, Ssangeyong, Toyota, Vauxhall, Volvo.

Pentru noile motoare V6 si V8 produse de Mercedes-Benz, care dispun de foarte putin spatiu in chiulasa pentru montarea bujiilor, Bosch a dezvoltat niste bujii speciale, cu filet de 12mm si lungime 26.5mm. Aceste bujii au electrozii acoperiti cu platina prin tehnologie laser, atingand o durata de viata de ~100 000Km. Motoarele produse de Mercedes-Benz sunt echipate in proportie de 75% cu bujii Bosch.

Bujiile se inlocuiesc la 18.000-20.000 km parcursi.