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Hive account@fjjrg quien me ha invitado a formar parte de esta gran familia y me ha motivado a escribir al respecto de mis preferencias y hobbies, y esta es una de mis pasiones, los autos, los motores. En esta publicación hablaremos de las bujías.
Mi pasión por los autos. Las bujías.
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La bujía es el elemento que provoca el encendido en un motor de combustión interna, por medio de una chispa en la mezcla de oxigeno y combustible en los cilindros. Su funcionamiento es importante para el buen desarrollo del proceso de combustión/expansión del ciclo Otto, ya sea de 2 tiempos (2T) como de 4 tiempos (4T), la bujía forma parte del sistema de encendido del motor.
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La patente de la bujía se le atribuye a Nikola Tesla, el inventor serbio registró la patente en agosto de 1898, un sistema de encendido eléctrico, que llevaba un electrodo fijo para proporcionar la chispa.
Richard Simms y Robert Bosch (1898), registraron equipos similares más funcionales, los cuales incluían bujías recambiables.
También Karl Benz, el creador del Mercedes Benz, registró una patente de un invento similar.
Sin embargo, fue la bujía inventada por el ingeniero de Robert Bosch llamado Gottlob Honold en 1902 la que hizo posible el desarrollo de los motores de combustión interna.
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La bujía tiene dos funciones primarias:
• Inflamar la mezcla de aire y combustible;
• En el rango térmico, disipar el calor generado en la cámara de combustión hacia el sistema de refrigeración del motor.
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Una bujía posee las siguientes características:
• Estanca a la presión: no debe permitir el paso de gases desde el interior del cilindro al exterior del mismo.
• Resistencia del material aislante a los esfuerzos térmicos, mecánicos y eléctricos: debe mantener sus propiedades de aislamiento eléctrico sin partirse por las exigencias mecánicas.
• Adecuada graduación térmica: la temperatura de la bujía 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 de funcionamiento.
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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 de aire y 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 encendido de la punta de la bujía debe de encontrarse lo suficientemente baja como para prevenir la preignición 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.
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La tasa de transferencia de calor es determinada por:
• La profundidad del aislador.
• El flujo de los gases alrededor de la bujía.
• La construcción y los materiales del electrodo y el aislante de porcelana.
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