Dispozitiv bujie

În motoarele cu combustie internă pe benzină, bujii sunt folosiți pentru a aprinde amestecul aer-combustibil. O descărcare electrică cu o tensiune de mii de volți are loc între electrozii bujiei la fiecare ciclu al motorului și, în anumite momente, aprinde amestecul combustibil-aer din interiorul cilindrului.

Pentru prima dată, o bujie, așa cum o știm până în ziua de azi, a fost dezvoltată în 1902 de omul de știință Robert Bosch pentru a fi alimentată de un magneto de înaltă tensiune, proiectat în atelierul companiei sale omonime. Din acel moment, bujiile au început să fie utilizate pe scară largă în motoarele cu ardere internă, iar dispozitivul bujiei nu a fost încă schimbat structural, doar materialele utilizate în el au evoluat.

Fundamental, bujia include următoarele elemente principale: o carcasă metalică, un izolator și un conductor central. Unele lumânări conțin în plus o rezistență încorporată între electrodul central și terminalul de contact. În orice caz, trei elemente modificate stau la baza oricărei bujii.

În partea de sus a lumânării se află un terminal de contact, la care sunt conectate firele de înaltă tensiune ale sistemului de aprindere sau o bobină separată de înaltă tensiune. Design-urile pot varia, dar mai des este fixat un contact fix pe partea de sus a lumânării sau fixat cu o piuliță. De obicei, ieșirea conductorului central către terminalul de contact este universală: contactul snap-on este montat pe fir și, dacă este necesar, este ușor deșurubat.

Izolatorul lumânării este, de obicei, fabricat din oxid de aluminiu, a cărui rezistență la căldură atinge 1000 ° C, iar tensiunea de descompunere este de cel puțin 60 kV. Compoziția izolatorului și dimensiunile acestuia determină marcajul termic al unei anumite lumânări. Cea mai importantă este partea superioară a izolatorului, care este în contact direct cu electrodul, determină cât de bine va funcționa această lumânare.

Pe marginile izolatorului extins calea coastelor curente pentru a complica defecțiunea electrică pe suprafața sa. Această soluție este echivalentă cu prelungirea izolatorului. Ideea folosirii ceramicii în construcția unei bujii de înaltă tensiune aparține inginerului german Gottlob Honold.

Baza corpului lumânării este așa-numita „fustă”, care servește la instalarea și fixarea lumânării pe firul chiulasei, precum și la îndepărtarea căldurii atât din izolator cât și din electrozi. Fusta conduce un curent electric între electrodul lateral al lumânării și „masa” sistemului electric al vehiculului. Deasupra fustei este instalată o garnitură pentru a proteja împotriva descoperirii gazelor combustibile din camera de ardere spre exterior.

Electrodul lateral al lumânării este confecționat din oțel aliat cu mangan și nichel. Este sudată pe corpul lumânării prin sudare cu rezistență. Acest electrod este întotdeauna foarte fierbinte în timpul funcționării motorului cu ardere internă, ceea ce poate duce la aprinderea aprinderii. Unele lumânări au mai mulți electrozi laterali.

Durabilitatea acestor electrozi poate fi dată dacă sunt acoperite cu o acoperire cu metale nobile, cum ar fi platina - în acest fel sunt făcute lumânări mai scumpe care pot dura 100.000 de kilometri, ceea ce este uneori benefic, deoarece în motoarele în formă de V înlocuirea unei lumânări este un proces care consumă foarte mult timp.

Însuși corpul lumânărilor poate juca și rolul unui electrod lateral; din 1999, astfel de lumânări au apărut pe piață sub denumirea de bujii de plasmă-pre-cameră. Acestea sunt echipate cu o duză sferică specială rezistentă la căldură.

Distanța de scânteie în astfel de lumânări este circulară, iar descărcarea electrică se deplasează aici pe o cale circulară, iar aprinderea primară a amestecului aer-gaz are loc în cameră. Această soluție asigură o auto-curățare a electrozilor, deoarece acestea sunt suflate constant, ceea ce asigură prelungirea duratei de viață a lumânării. Cât de eficiente sunt lumânările premergătoare încă un punct de vedere.

Nucleul bujiei este electrodul central. Acesta este conectat la borna de contact a produsului printr-un material de etanșare cu sticlă. Acest lucru este de a reduce interferențele radio cauzate de sistemul de aprindere. Electrodul central este echipat cu un vârf din aliaje de fier-nichel cu adăugare de crom și cupru. Iritriul poate fi pulverizat, poate aparea uneori și lipirea de platină sau electrodul poate fi rafinat și făcut integral din iridiu.

Electrodul central al bujiei este, în principiu, partea sa cea mai tare. În plus, el trebuie să asigure nivelul adecvat de emisie de electroni, astfel încât să apară o scânteie pe ea, ca și pe catod, cu ușurință.

Deoarece câmpul electric are o intensitate maximă la marginile electrodului, se formează o scânteie exact între marginea ascuțită a electrodului central și marginea electrodului lateral, prin urmare, în aceste locuri se observă cel mai mare efect al eroziunii electrice.

Pe vremuri, era obișnuit ca șoferii să scoată din când în când lumânări și să curețe urmele de eroziune din electrozi. Acum problema este prevenită de aliajele utilizate în vârfuri (platină, itriu, iridiu), care asigură electrozilor o durată de viață extinsă.

Distanța dintre electrodul lateral al carcasei și electrodul central al lumânării formează un gol pentru scânteie. Mărimea decalajului este un compromis între capacitatea de a traversa un decalaj dintr-un amestec comprimat aer-benzină și volumul plasmei care apare în timpul defalcării. Cu cât este mai mare decalajul - cu cât scânteia este mai mare, cu atât este mai mare probabilitatea de aprindere a amestecului de combustibil, cu atât sunt mai mici cerințele pentru calitatea combustibilului.

Dar prea multă gardă poate duce la defecțiuni pe glisor, pe fire și în alte părți ale mașinii. Un decalaj mai larg este mai dificil pentru o scânteie să se spargă și va avea tendința de a se înfunda prin izolație.

Distanța mai mare necesită mai multă tensiune pentru scânteie normală. Cu toate acestea, sistemul de aprindere are o valoare a tensiunii constante, dar decalajul la bujie poate fi, în principiu, modificat. În plus, cu cât electrozii sunt mai ascuțiți, cu atât este mai ușor pentru tensiunea înaltă să treacă prin gol. Dar cu cât presiunea este mai mare în amestecul de combustibil, cu atât este mai greu să spargi golul. Un compromis este, de asemenea, necesar aici.

Distanța bujiei nu este o valoare constantă setată o singură dată. Acesta trebuie ajustat la modul specific de funcționare curent al motorului. Când se transformă o mașină în gaz lichefiat și comprimat, decalajul scântei este redus din cauza unei tensiuni de defalcare mai mari decât amestecul aer-gaz.