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BUJIAS: Concepto de funcionamiento y nomenclatura NGK

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BUJIAS: Concepto de funcionamiento y nomenclatura NGK

Mensaje por maximmun el Lun Feb 21, 2011 2:15 am

Bueno.. a partir de una duda con unas bujias que compro Matias, y averiguando un poco acerca de los tipos de bujia que llevan las motos que tienen o tuvieron los miembros del club, es que me surgio armar un post acerca de las bujias en un poco mas de detalle.

La idea es postear algo masomenos sintetico y util, hay mucha mas informacion por ahi mas detallada para leer al respecto y dejo los links al final de todo para el que quiera profundizar, en cuanto a este post la idea es que sea de facil y rapida lectura.

DEFINICION

La bujía es el elemento que produce el encendido de la mezcla de combustible y aire en el (o los) cilindros, mediante una chispa, en un motor de combustión interna de encendido provocado (MEP) , tanto alternativo de ciclo Otto como Wankel. Su correcto funcionamiento es crucial para el buen desarrollo del proceso de combustión/expansión del ciclo Otto, ya sea de 2 tiempos (2T) como de cuatro (4T) y pertenece al sistema de encendido del motor.

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

La bujía tiene dos funciones primarias:

1) Inflamar la mezcla aire/combustible.
2) Disipar el calor generado en la cámara de combustión hacia el sistema de refrigeración del motor (rango térmico).

La bujía participa en el inicio de la tercera fase (combustión-expansión) del ciclo de cuatro tiempos.



Una bujía debe tener las siguientes características:

a) Estanca a la presión; a pesar de las distintas condiciones de funcionamiento no debe permitir el paso de gases desde el interior del cilindro al exterior del mismo.

b) Resistencia del material aislante a los esfuerzos térmicos, mecánicos y eléctricos. No debe ser
atacado por los hidrocarburos y los ácidos que se forman durante la combustión. Debe mantenerse sus propiedades de aislamiento eléctrico sin partirse por las exigencias mecánicas.

c) Adecuada graduación térmica; para asegurar a la bujía un funcionamiento correcto, la temperatura de
la misma parte situada debe oscilar entre 500 y 600 °C. La forma de la bujía y más concretamente la longitud del aislante central cerámico, darán la capacidad de transmisión de calor a la culata, lo cual determinará la temperatura estable de funcionamiento.


Las bujías convierten la energía eléctrica generada por la bobina del encendido en un arco eléctrico, el cual a su vez permite que la mezcla aire/combustible se expanda rápidamente generando trabajo mecánico que se transmite al pistón o émbolo rotatorio (Wankel). Para ello hay que suministrar un voltaje suficientemente elevado a la bujía, por parte del sistema de encendido del motor para que se produzca la chispa, al menos de 5.000 V. Esta función de elevación del voltaje se hace por autoinducción en la bobina de alta tensión.

La temperatura de la punta de encendido de la bujía debe de encontrarse lo suficientemente baja como para prevenir la pre-ignición o detonación, pero lo suficientemente alta como para prevenir la carbonización. Esto es llamado “Rendimiento térmico”, y es determinado por el rango térmico de la bujía.

Es importante tener esto presente, porque según el tipo de motor, especialmente el número de veces que se produce la chispa en la unidad de tiempo (régimen motor) nos va a determinar la temperatura de funcionamiento. . La bujía trabaja como un intercambiador de calor sacando energía térmica de la cámara de combustión, y transfiriendo el calor fuera de la cámara de combustión hacia la culata, y de ahí al sistema de refrigeración del motor. El rango térmico está definido como la capacidad de una bujía para disipar el calor.

La tasa de transferencia de calor se determina por:

- La profundidad del aislador.
- Flujo de gases frescos alrededor de la bujía
- La construcción/materiales del electrodo central y el aislante de porcelana.


PARTES DE UNA BUJIA



Las partes de una bujia son:

- Terminal
- Aislador Ceramico (Ceramic Insulator)
- Hexagono de ajuste (Hex)
- Asiento (Seat)
- Resistencia (Resistor)
- Nucleo de Cobre (Copper Core)
- Alcance/Largo de Rosca (Thread Reach)
- Electrodo (Center Electrode)
- Electrodo a tierra (Ground Electrode)
- Diametro de la rosca (Thread Diameter)
- Luz de electrodo (Gap)

De esta lista quizas las mas relevantes y de las cuales uno tiene que fijarse las caracteristicas son el Largo y Diametro de la rosca, la medida del Hexagono, y la Luz del Electrodo.

En general las bujias NGK vienen codificadas y varios de la numeracion codificadora corresponde a algunas de esas caracteristicas.

NOMENCLATURA DE BUJIAS NGK



Nota: En la imagen la flecha del recuadro Construction esta abarcando las letras CPR pero en realidad deberia ser solo PR, ya que la C pertenece a la codificacion de Diametro de la rosca y hexagono BC.

GRADO TERMICO DE LAS BUJIAS

El grado térmico es una medida de la capacidad de la bujía para disipar el calor desde la cámara de combustión hacia la culata (ver figura). El grado térmico de una bujía no tiene relación con el voltaje de funcionamiento. La medida del grado térmico se determina por diversos factores;ante todo la longitud del aislante central de cerámica y su capacidad para absorber y transferir el calor de combustión, el material del aislador y el material del electrodo central.

Es la habilidad que tienen las bujías para disipar el calor existente en la cámara de combustión hacia el sistema de enfriamiento del mismo motor.

- El rango térmico se expresa mediante un número.
- Un número más bajo representa una bujía de tipo caliente.
- Un número más alto representa una bujía de tipo frío.
- El rango térmico es muy importante ya que una selección inadecuada de éste repercutiría en daños para el motor.

Para que se entienda mejor, las bujias deben siempre mantenerse lo mas calientes posibles, sin que se superen los rangos de temperatura de la propia bujia y los del motor.

Dependiendo de las condiciones de cada motor y por ejemplo del tipo de uso que le estemos dando a la moto una bujia puede calentar mas o menos. Para que se den una idea, normalmente para un motor de Honda Rebel se usa la bujia CR6HSA, es decir, que tiene un rango de temperatura 6 que es un grado medio, ni muy caliente ni muy fria en la escala que maneja NGK, este rango 6 se sugiere para manejo en ciudad, pero en cambio si uno de esta por manejar en ruta y por largas horas en realidad recomiendan ponerle una CR7HSA, es decir una bujia mas fria, que disipe el calor mas rapido.

Esto se debe a que el motor en general estara mas caliente y funcionando a mas revoluciones de lo que normalmente hace en ciudad.

De la misma manera la temperatura ambiente de invierno y de verano pueden hacer que un grado termico mayor o menor den un mejor rendimiento de motor, pero JAMAS deberiamos movernos mas alla de 1 grado arriba o abajo, ya que se puede generar daños al motor debido a la poca o mucha disipacion del calor.

BUJIAS CON RESISTENCIA, la famosa letra R de la codificacion NGK.

Es comun que veamos bujias que tienen una R antes del numero de codificacion. En general en los manuales de las motos nos dan el codigo de la bujia estandar, que puede ser por ejemplo D8EA o C7HSA. El tema esta en que muchas veces nos pueden llegar a vender o a recomendar bujias DR8EA o CR7HSA (por ej.) , y uno puede llegar a tener dudas de para que sirve o en que se diferencian una de otra o si le hara mal o no al motor.

La explicacion de la R es simple, esas bujias tienen una resistencia en su interior, el porque de esa resistencia es porque el arco voltaico generado por la chispa de la bujia, genera un cierto campo de radio frecuencia, conocido como RFI (Radio Frequence Interference), en los vehiculos que tienen algun tipo de dispositivo electronico ya sea de medicion como sea medidores digitales de velocidad, tacometros, gps, u otros .. ese RFI puede interferir con dichos aparatos.

Para evitar dicha interferencia es que surge la bujia con resistencia que elimina el RFI. En cuestion de rendimiento de la bujia no va a afectar teoricamente el funcionamiento por lo cual a simple vista el rendimiento deberia ser igual al de una bujia estandar.

No obstante se suele recomendar en las motos que usan CDI que se utilice las bujias con resistencia, mas aun cuando el CDI esta situacion en las cercanias del motor.

NGK - RECONOCER LA HECHA EN JAPON DE LA HECHA EN BRASIL

En general uno si va medio incauto a la repuestera a pedir una bujia, el vendedor puede aducir que te esta vendiendo una NGK japonesa (Y cobrarte la diferencia de ellos), la realidad es que existen las bujias NGK fabricadas en Brasil y las fabricadas en Japon... y se que tambien hay alguna que otra media trucha fabricada en china...

La recomendacion es siempre utilizar NGK Japon... y para poder reconcerla es bastante simple, cuando vayan a comprar la bujia, antes de pagarle al amable señor que se las vende, abran la cajita y saquen la bujia, y chequeen que sobre el metal que esta justo por encima de la rosca este GRABADO en el metal la palabra JAPAN. Las brasileras y/o chinescas no traen dicho grabado.


REFERENCIAS

http://es.wikipedia.org/wiki/Buj%C3%ADa
http://ngk.com/sparkplug411.asp
http://ngk.com/sparkplug411_manufacturer.asp?manufacturerID=1

http://www.ngksparkplugs.com/tech_support/spark_plugs/index.asp?mode=nml


Espero les sea de utilidad.
Saludos!
MaX

maximmun

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Re: BUJIAS: Concepto de funcionamiento y nomenclatura NGK

Mensaje por Enrike el Lun Feb 21, 2011 3:52 pm

Espectacular Maximmun, claro y sencillo

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