Una bujia es una pieza muy importante en el sistema de encendido de los vehículos, se encarga de generar la chispa para que se pueda dar el proceso de combustión del combustible + oxígeno dentro de los cilindros.
Está presente en todo motor de combustión interna (ya sea de Ciclo Otto [2T o 4T] o bien Wankel). Es vital que su funcionamiento sea preciso y correcto para que se pueda dar el correcto funcionamiento del motor en sus distintas fases.
Qué son las bujías
Las bujías generan la chispa que, con la correcta cantidad de combustible (sistema de inyección) y la correcta cantidad de aire, se generará la combustión y funcionará el motor.
En los motores a gasolina y obviamente de combustión interna, cuando termina la segunda fase (compresión) es cuando se dará la chispa de la bujía.
En ese momento tendremos una mezcla de aire y combustible comprimidos, surge la chispa, e inmediatamente comienza la tercera fase (expansión); allí tendremos la explosión, tendremos energía disponible y se moverá el resto de las piezas móviles; la cuarta fase (escape) es para limpiar los gases generados.
Para qué sirven las bujías
Estas piezas sirven para realizar la chispa dentro del motor en el marco del sistema de encendido de automóviles. Al realizar la chispa, el combustible comienza a incrementar su presión de vapor y se genera la combustión, lo cual provoca el encendido del motor.
Su uso es casi únicamente en motores a gasolina, ya que en motores diésel se utilizan con otra función; dado que el diesel (combustible) tiene una temperatura mucho mayor de trabajo, los motores trabajan con una mayor compresión y no es necesaria la chispa durante el funcionamiento; se suelen usar sólo a modo de precalentamiento (ignición), es decir una chispa inicial para cuando la recámara -todavía- está fria, y por lo tanto es necesario un primer encendido asistido.
Cómo funcionan las bujías
Las bujías tienen dos funciones generales:
- Inflamar la mezcla entre el aire y el combustible.
- Disipar el calor que se genera en la cámara de combustión y dirigirlo al sistema de refrigeración dentro del motor.
El funcionamiento general del sistema que incluye a la bujía se desencadena de esta manera:
- La bobina de encendido transmite a la bujía la energía eléctrica.
- Esta energía es la que provoca el chispazo y la posterior expansión del combustible y el aire.
- Esta expansión es energía mecánica que se disipa por el pistón y genera el encendido del automóvil.
Características de las bujías
- Resistencia de los materiales: El material del que se conforme la bujía deberá ser resistente y aislante a procesos mecánicos, eléctricos y térmicos, ya que los componentes del combustible, así como los ácidos producto de la combustión no deben atacarlo y tampoco se puede perder el aislamiento eléctrico de la bujía del resto del sistema.
- Presión de gases: La bujía no debe permitir en ninguna fase de su funcionamiento el pase de gases desde el cilindro dentro de ella hacia el exterior.
- Graduación térmica: La temperatura de las bujías debe ser entre 500 y 600 °C para su correcto funcionamiento. La capacidad de transmisión del calor dependerá de la forma de la bujía, así como de la longitud del aislante cerámico en ella, ya que esto determina la temperatura de funcionamiento más estable.
Tipos de bujías
Los tipos de bujía se pueden dividir en los siguientes grupos:
Según el tipo de combustible que utilice el motor en:
- Bujías para diésel: Son tubos de calor colocados en la culata y apuntando a la cámara de combustión del motor, y pueden ser de precalentamiento o incandescentes. Calientan el aire desde su posición hasta temperaturas un poco mayores de 1000 °C. Esto se realiza para que la auto-ignición del motor se realice incluso en frío, al no contar los motores diésel con sistema de inyección directa.
- Bujías para gas: Tienen un voltaje de ignición más alto, se recubren en níquel para poder soportar altas temperaturas e impedir la corrosión de los electrodos por acción del gas de combustión.
Con o sin puente:
El puente es un deflector para desviar el aire de menor temperatura que entra desde el cárter para no provocar el pagado o enfriamiento de la bujía. Al ser un componente externo, puede estar o no acoplado a la bujía, se lo suele utilizar en las de tipo frías y funciona para optimizar el funcionamiento de motores a ralentí.
Según su número de electrodos:
Las bujías pueden tener entre uno y cuatro electrodos. Los modelos con más electrodos generan un equilibrio mayor en el encendido, al alternarse entre ellas y hacer que la energía pase por donde menor resistencia se le ofrezca. De esta manera, las bujías multielectrodo suelen tener un mayor tiempo de vida útil, en proporción a la cantidad de electrodos que contenga.
Según la resistencia:
- Resistencia Antiparasitaria: Están en el interior de las bujías y su función es eliminar interferencias que puedan alterar el sistema eléctrico.
- Resistencia Desnuda: Son las más tradicionales, en ellas la resistencia eléctrica está al descubierto.
- Resistencia Protegida: Es un modelo más moderno, en este caso la resistencia se encuentra cubierta por una funda de resistencia, con relleno de óxido de magnesio para una mejor transmisión del calor.
Según su material:
El material del que se realice la bujía va a influir en su mayor o menor rendimiento.
- De cobre: Son el modelo tradicional o común de bujías, al ser de este material su conducción eléctrica es excelente y se garantiza un flujo constante y abundante de corriente eléctrica hacia el cilindro.
- De iridio o platino: Duran hasta cuatro veces más que las de cobre, sin embargo eso las hace más costosas. Esta durabilidad se debe a que estos materiales son menos conductores que el cobre, por lo que para suplir este diferencial tienen un electrodo central para optimizar el paso de corriente.
Según el cuello de rosca:
De acuerdo al tamaño de la cabeza del motor, podemos contar con estos tipos de bujía:
- De alcance corto: La rosca tiene una longitud corta, por lo que su uso se restringe a motores de cabeza delgada, al quedar los electrodos en una posición alta que impedirían en otros motores que los filamentos de la bujía no lleguen correctamente a la cámara de combustión.
- De alcance largo: La rosca en estos casos es larga para cabezas de motor gruesas, ya que de esa manera no tocan los pistones dentro de la cámara de combustión.
- De asiento cónico: Son bujías delgadas, se sellan herméticamente cuando se atornillan a la culata por lo que no requieren juntas.
Según el tamaño del arco de corriente:
El arco es el tramo que recorre la chispa y, según la abertura de la bujía, será mayor o menor su corriente:
- Abertura grande: El arco puede llegar hasta 0.080 pulgadas, por lo que requiere suficiente espacio y bobinas de alto voltaje.
- Abertura normal: Es el modelo más sencillo, el salto del arco puede ser de hasta 0.035 pulgadas.
