Διάταξη μπουζί

Σε κινητήρες εσωτερικής καύσης βενζίνης, τα μπουζί χρησιμοποιούνται για την ανάφλεξη του μείγματος αέρα-καυσίμου. Μια ηλεκτρική εκκένωση με τάση χιλιάδων βολτ λαμβάνει χώρα μεταξύ των ηλεκτροδίων των μπουζί κάθε κύκλου του κινητήρα και σε ορισμένες χρονικές στιγμές ανάβει το μίγμα καυσίμου-αέρα μέσα στον κύλινδρο.

Για πρώτη φορά, ένα μπουζί, όπως το γνωρίζουμε μέχρι σήμερα, αναπτύχθηκε το 1902 από τον επιστήμονα Robert Bosch να τροφοδοτείται από ένα μαγνήτο υψηλής τάσης, σχεδιασμένο στο εργαστήριο της επωνυμίας του. Από εκείνη τη στιγμή, τα μπουζί άρχισαν να χρησιμοποιούνται ευρέως σε κινητήρες εσωτερικής καύσης και η συσκευή μπουζί δεν έχει αλλάξει δομικά, μόνο τα υλικά που χρησιμοποιούνται σε αυτήν έχουν εξελιχθεί.

Βασικά, ο μπουζί περιλαμβάνει τα ακόλουθα κύρια στοιχεία: μεταλλικό περίβλημα, μονωτικό και κεντρικό αγωγό. Ορισμένα κεριά περιέχουν επιπρόσθετα μια ενσωματωμένη αντίσταση μεταξύ του κεντρικού ηλεκτροδίου και του ακροδέκτη επαφής. Σε κάθε περίπτωση, τα τρία τροποποιημένα στοιχεία αποτελούν τη βάση οποιουδήποτε μπουζί.

Στην κορυφή του κεριού υπάρχει ένα τερματικό επαφής, στο οποίο συνδέονται τα καλώδια υψηλής τάσης του συστήματος ανάφλεξης ή ένα ξεχωριστό πηνίο υψηλής τάσης. Τα σχέδια μπορεί να ποικίλλουν, αλλά πιο συχνά μια επαφή επάνω στο κερί ή στερεώνεται με ένα παξιμάδι. Συνήθως η έξοδος του κεντρικού αγωγού στο τερματικό επαφής είναι καθολική: η επαφή ασφάλισης στερεώνεται πάνω στο σπείρωμα και, αν είναι απαραίτητο, ξεβιδώνεται εύκολα.

Ο μονωτήρας κεριού κατασκευάζεται συνήθως από κεραμικό οξείδιο του αργιλίου, η θερμική αντοχή του οποίου φθάνει τους 1000 ° C και η τάση διάσπασης είναι τουλάχιστον 60 kV. Είναι η σύνθεση του μονωτήρα και οι διαστάσεις του που καθορίζουν τη θερμική σήμανση ενός συγκεκριμένου κεριού. Το πιο σημαντικό είναι το πάνω μέρος του μονωτήρα, το οποίο είναι σε άμεση επαφή με το ηλεκτρόδιο, καθορίζει πόσο καλά θα λειτουργήσει αυτό το κερί.

Στις άκρες του μονωτήρα γίνεται επέκταση της διαδρομής των σημερινών νευρώσεων για να περιπλέξει την ηλεκτρική βλάβη στην επιφάνεια του. Αυτή η λύση είναι ισοδύναμη με την επιμήκυνση του μονωτήρα. Η ιδέα της χρήσης κεραμικών στην κατασκευή ενός μπουζί υψηλής τάσης ανήκει στον Γερμανό μηχανικό Gottlob Honold.

Η βάση του σώματος των κεριών είναι η αποκαλούμενη "φούστα", η οποία χρησιμεύει για την τοποθέτηση και τοποθέτηση του κεριού στο σπείρωμα στην κυλινδροκεφαλή, καθώς και για την αφαίρεση της θερμότητας τόσο από τον μονωτήρα όσο και από τα ηλεκτρόδια. Η ποδιά πραγματοποιεί ηλεκτρικό ρεύμα μεταξύ του πλευρικού ηλεκτροδίου του κεριού και της "μάζας" του ηλεκτρικού συστήματος του οχήματος. Ένα παρέμβυσμα τοποθετείται πάνω από το χιτώνιο για να προστατεύει από την εισχώρηση καυσίμων αερίων από το θάλαμο καύσης προς το εξωτερικό.

Το πλευρικό ηλεκτρόδιο του κεριού είναι κατασκευασμένο από χάλυβα κράματος με μαγγάνιο και νικέλιο. Είναι συγκολλημένο στο σώμα του κεριού με συγκόλληση με αντίσταση. Αυτό το ηλεκτρόδιο είναι πάντα πολύ ζεστό κατά τη λειτουργία της μηχανής εσωτερικής καύσης, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε ανάφλεξη με λάμψη. Ορισμένα κεριά έχουν πολλά ηλεκτρόδια πλευρά.

Η ανθεκτικότητα αυτών των ηλεκτροδίων μπορεί να δοθεί εάν είναι επικαλυμμένα με επίστρωση ευγενών μετάλλων όπως η πλατίνα - με αυτόν τον τρόπο κατασκευάζονται ακριβότερα κεριά που μπορούν να διαρκέσουν 100.000 χιλιόμετρα, κάτι που είναι μερικές φορές επωφελές, επειδή σε μηχανές σχήματος V αντικαθιστώντας ένα κερί είναι μια πολύ χρονοβόρα διαδικασία.

Το ίδιο το σώμα του κεριού μπορεί επίσης να παίξει το ρόλο ενός ηλεκτροδίου πλευράς · από το 1999, τέτοιου είδους κεριά έχουν εμφανιστεί στην αγορά με το όνομα μπουζί με προέκταση πλάσματος. Είναι εξοπλισμένα με ειδικό σφαιρικό ακροφύσιο ανθεκτικό στη θερμότητα.

Το διάκενο σπινθήρων σε τέτοια κεριά είναι κυκλικά και η ηλεκτρική εκκένωση κινείται εδώ σε μια κυκλική διαδρομή και η κύρια ανάφλεξη του μίγματος αέρα-αερίου συμβαίνει στον προθάλαμο. Αυτή η λύση παρέχει τον αυτοκαθαρισμό των ηλεκτροδίων, καθώς ανατινάζονται συνεχώς, γεγονός που εξασφαλίζει την επέκταση της ζωής του κεριού. Πόσο αποτελεσματικά είναι τα κεριά από πρόσοψη, εξακολουθούν να αποτελούν σημείο αναφοράς.

Ο πυρήνας του μπουζί είναι το κεντρικό ηλεκτρόδιο. Συνδέεται με τον ακροδέκτη επαφής του προϊόντος μέσω ενός γυάλινου στεγανοποιητικού με αντίσταση. Αυτό μειώνει τις ραδιοπαρεμβολές που προκαλούνται από το σύστημα ανάφλεξης. Το κεντρικό ηλεκτρόδιο είναι εφοδιασμένο με άκρο από κράματα σιδήρου-νικελίου με προσθήκη χρωμίου και χαλκού. Το ύττριο μπορεί να ψεκάζεται, μπορεί επίσης να συμβεί συγκόλληση πλατίνας, ή το ηλεκτρόδιο μπορεί να εξευγενιστεί και να κατασκευαστεί εξ ολοκλήρου από ιρίδιο.

Το κεντρικό ηλεκτρόδιο του μπουζί είναι, καταρχήν, το θερμότερο μέρος του. Επιπλέον, πρέπει να εξασφαλίσει το σωστό επίπεδο εκπομπής ηλεκτρονίων, έτσι ώστε να εμφανίζεται εύκολα μια σπίθα, όπως στην κάθοδο.

Επειδή το ηλεκτρικό πεδίο έχει μέγιστη ένταση στις άκρες του ηλεκτροδίου, σχηματίζεται σπινθήρας ακριβώς μεταξύ της αιχμηρής ακμής του κεντρικού ηλεκτροδίου και της ακμής του πλευρικού ηλεκτροδίου, επομένως σε αυτά τα σημεία παρατηρείται το μεγαλύτερο αποτέλεσμα της ηλεκτρικής διάβρωσης.

Κατά την παλιά εποχή, ήταν συνηθισμένο για τους αυτοκινητιστές να βγάζουν κεριά από καιρό σε καιρό και να καθαρίζουν ίχνη διάβρωσης από τα ηλεκτρόδια. Τώρα το πρόβλημα εμποδίζεται από τα κράματα που χρησιμοποιούνται στα άκρα (πλατίνα, ύττριο, ιρίδιο), τα οποία παρέχουν τα ηλεκτρόδια με μεγάλη διάρκεια ζωής.

Η απόσταση μεταξύ του πλευρικού ηλεκτροδίου του περιβλήματος και του κεντρικού ηλεκτροδίου του κεριού σχηματίζει ένα κενό για τον σπινθήρα. Το μέγεθος του διακένου είναι ένας συμβιβασμός μεταξύ της ικανότητας διάσπασης ενός διακένου σε ένα μίγμα πεπιεσμένου αέρα-βενζίνης και του όγκου του πλάσματος που συμβαίνει κατά τη διάσπαση. Όσο μεγαλύτερο είναι το κενό - όσο μεγαλύτερη είναι η σπίθα, τόσο μεγαλύτερη είναι η πιθανότητα ανάφλεξης του μείγματος καυσίμου, τόσο χαμηλότερες είναι οι απαιτήσεις για την ποιότητα των καυσίμων.

Αλλά η υπερβολική απόσταση μπορεί να οδηγήσει σε βλάβη στο ρυθμιστικό, στα καλώδια και σε άλλα μέρη του αυτοκινήτου. Ένα ευρύτερο χάσμα είναι δυσκολότερο για να σπάσει ο σπινθήρας και θα τείνει να τείνει να διαρρεύσει μέσα από τη μόνωση.

Το μεγαλύτερο κενό απαιτεί μεγαλύτερη τάση για κανονικό σπινθήρισμα. Ωστόσο, το σύστημα ανάφλεξης έχει σταθερή τιμή τάσης, αλλά το κενό στο μπουζί μπορεί κατ 'αρχήν να αλλάξει. Επιπλέον, όσο πιο έντονα είναι τα ηλεκτρόδια, τόσο πιο εύκολη είναι η υψηλή τάση να σπάσει το διάκενο. Αλλά όσο υψηλότερη είναι η πίεση στο μείγμα καυσίμων, τόσο πιο δύσκολο είναι να σπάσει το κενό. Χρειάζεται επίσης συμβιβασμός εδώ.

Η κάθαρση των μπουζί δεν είναι μια σταθερή τιμή που έχει ρυθμιστεί μία φορά. Πρέπει να προσαρμόζεται στον συγκεκριμένο τρέχοντα τρόπο λειτουργίας του κινητήρα. Κατά τη μετατροπή ενός αυτοκινήτου σε υγροποιημένο και συμπιεσμένο αέριο, το διάκενο σπινθήρων μειώνεται λόγω της υψηλότερης τάσης διάσπασης από το μίγμα αερίων-αερίων.