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BUJIAS

El rango térmico de una bujía NGK

Hoy en día una bujía debe diseñarse según las características de cada motor y del uso al que va destinado, por lo tanto no es posible hallar una bujía que funcione sin problemas en cualquier tipo de motor.
 
Debido a las grandes variaciones de temperaturas que existen en las cámaras de combustión de los diversos motores, se necesitan bujías con rangos térmicos diferentes.
 
Dicho rango térmico se expresa con un número. Anteriormente, para las antiguas bujías de gama única, se utilizaban códigos de dos o tres cifras para indicar este rango térmico.
 
El rango térmico, expresado por un número, indica la temperatura media que corresponde a la carga del motor, medida sobre los electrodos y el aislador. Sobre la punta del aislador la temperatura operativa debe oscilar entre los 400º y 850ºC. Hay que intentar superar siempre los 400ºC, ya que a temperaturas elevadas las acumulaciones carbonosas o de aceite se disuelven y la bujía se limpia automáticamente.
 


 

 
De todos modos, la temperatura en la zona del aislador no debe exceder nunca los 850ºC, porque a más de 900ºC se produce el encendido prematuro. Además, los electrodos pueden verse dañados e incluso destruidos con un calor tan intenso, debido a la agresividad de las combinaciones químicas que se generan. Todo esto no ha servido sólo para dejar atrás las antiguas bujías de gama única para pasar a la moderna multiplicidad de hoy en día, sino que se han desarrollo nuevos materiales que unidos al progreso tecnológico han conseguido obtener, por ejemplo, núcleos de cobre en los electrodos centrales que se adaptan a las más exigentes normas de calidad y permiten ofrecer valores térmicos muy amplios.
 
 Para las bujías NGK existe una regla muy simple:
 Rango térmico bajo (como BP4ES) "Bujía caliente".
Alto rango calorífero gracias a la longitud de la punta del aislador.
Rango térmico alto (como BP8ES) "Bujía fría".

Rango calorífero bajo debido a que la punta del aislador es más corta.

- Interpretación del código de NGK

Es posible que alguna vez se haya preguntado qué significan los códigos alfanuméricos que figuran en las bujías y sus envases.
 
La combinación consiste en una serie de números y letras que se asigna a cada bujía NGK. Este código contiene una fórmula lógica que proporciona información detallada acerca de las funciones de la bujía.
 
NGK aplica esta fórmula a sus bujías para estandarizar toda la gama de productos, así como para identificar las características específicas de cada bujía sin que exista ninguna ambigüedad.
 
Con ello, se simplifica el manejo y la selección de las bujías NGK, su colocación en las fábricas y su organización en los puntos de venta, talleres e incluso facilita la identificación por parte del cliente final.
 
- La estructura típica del código es la siguiente:



 

     

  • La combinación de letras (de 1 a 4 letras) delante del primer número (rango térmico) indican el diámetro de la rosca, el tamaño de la llave de bujía (hexágono) y las caractéristicas de contrucción.

     

  • El 5º lugar, el primero ocupado por un número, indica el grado térmico.
  • La 6ª letra indica la longitud de la rosca.
  • La 7ª letra contiene información sobre las características específicas de la bujía, normalmente la punta de encendido.
  • El 8º espacio, esta ocupado de nuevo por un número que identifica la galga, en mm., entre los electrodos (sin número significa galga convencional).
     
- Bujías con galga auxiliar


La bujía NKG con galga auxiliar, diseñada para VW y Audi, ofrece la máxima seguridad en el encendido para un perfecto funcionamiento del motor y una óptima protección del catalizador.
 
Las bujías “carbonizadas” son un problema del pasado. Hoy en día se ha generalizado el uso de bujías de larga vida con características autolimpiadoras.
 
Lo que distingue a las bujías “inteligentes” con galga auxiliar (mayor espacio de chispa), diseñadas especialmente por NGK para VW y Audi, es que “saben” dónde hacer saltar las chispas.
 
En condiciones normales la chispa de encendido salta del electrodo central al de masa inflamando la mezcla aire-combustible (2).
 
Si la chispa no salta, debido a unos niveles de suciedad importantes, la tensión eléctrica normalmente se disipa a través del aislador, que ha adquirido propiedades de conductor por los depósitos de carbonilla, y la mezcla aire-combustible, succionada por el pistón, sale sin quemar por las válvulas de escape, cosa que también entraña un riesgo para el catalizador.
 
 

 

 
Las bujías con galga auxiliar evitan este problema de manera sencilla. Cuando existen grandes acumulaciones de carbonilla, la tensión del encendido escapa primero a través de la punta del aislador, pero luego se reconduce, formando una chispa de encendido, en el punto del cuerpo de la bujía que queda más cerca de la punta del aislador (1). Como resultado, la mezcla de aire y combustible se inflama correctamente y el motor se pone en marcha de inmediato. Una vez que se alcanza la temperatura de autolimpieza sobre la punta del aislador (aproximadamente 350ºC), los depósitos carbonosos quedan eliminados y el encendido vuelve a llevarse a cabo con normalidad, entre el electrodo central y el de masa.
 
De este modo, se asegura el correcto funcionamiento del motor, incluso en las condiciones más adversas – lo que se ha convertido en una de las principales características de las bujías NGK.
Además, se ha demostrado que gracias a la galga auxiliar se ahorra en consumo de combustible: al evitar los fallos del encendido, el carburante no se desperdicia, beneficiando tanto el bolsillo del consumidor como a la naturaleza.

- El platino y el Iridio están cambiando la historia del automóvil


Las nuevas bujías NGK de descarga semisuperficial se equipan de origen en todos los motores Volkswagen VR 6.
 
Desde agosto de 1995, Volkswagen equipa todos los motores para los modelos Golf, Passat, Sharan, Vento y el bus T4 con las nuevas bujías NGK de descarga semisuperficial que cuentan con un electrodo central de platino del tipo BKR5.
Utilizando la más avanzada tecnología, se suelda con láser un anillo de platino sobre el electrodo central y gracias a esto, la durabilidad de las bujías se ha doblado, concretamente pasando de 30.000 a 60.000 Km, manteniendo todas las ventajas de la descarga semisuperficial: ralentí mínimo, seguridad en el arranque y protección del catalizador.
 


 

 
 
¿Por qué ha elegido VW las bujías NGK de descarga semisuperficial?
 
Existen factores adicionales, como el tráfico excesivo de hoy en día, que favorecen la formación de depósitos de hollín sobre la superficie de las bujías normales. Estas acumulaciones sobre la punta del aislador producen una conexión conductora de la electricidad entre el electrodo central y el interior del cuerpo de la bujía, que puede crear un efecto bypass que provoca fallos en el encendido y un ralentí irregular.
 
El resultado: parte de la mezcla aire-gasolina puede infiltrarse en el catalizador y dañarlo por sobrecalentamiento.
 
 
Funcionamiento del concepto de descarga semisuperficial.
 
El principio de las bujías de descarga semisuperficial está basado en la idea de que las chispas que se desplazan sobre la punta del aislador deshacen los depósitos carbonosos. De este modo, la chispa salta de la punta del aislador hasta el electrodo de masa y la mezcla aire-gasolina se inflama sin ningún problema.

- Bujías con varios electrodos de masa



 
 
¿Por qué usar bujías con varios electrodos de masa?
 
 
Cada encendido provoca que se desprendan moléculas del material del electrodo. Este fenómeno continuo, que se denomina erosión, es el motivo del desgaste del material y del aumento del espacio de chispa.
 
 
Dicho aumento no puede sobrepasar ciertos límites ya que la tensión de encendido necesaria, que depende principalmente del espacio de chispa, se incrementa demasiado, produciendo fallos en el arranque. Los fallos hoy en día deben evitarse, porque aumentan las emisiones de gases contaminantes, reducen el rendimiento del motor, y dañan el catalizador.
 
Para alargar la duración de la bujía, pueden usarse materiales más resistentes a la erosión, como por ejemplo el platino, o puede modificarse el número de electrodos de masa, es decir, instalando 2, 3 ó 4. El objetivo es garantizar la durabilidad de la bujía y la seguridad del funcionamiento del motor a largo plazo.
 
Las exigencias de la industria automotriz hacia los proveedores han aumentado de manera espectacular en los últimos años, dado que los intervalos de mantenimiento se han convertido en un criterio decisivo a la hora de adquirir un automóvil.
 
Mientras que en los años 60 se especificaban períodos de recambio de 5.000-10.000 Km, actualmente las bujías se utilizan con un rendimiento de 60.000 Km.
 
Para solucionar el dilema entre seguridad y durabilidad-ahorro, NGK ha creado bujías con diversos electrodos. Al ser uno de los principales proveedores a nivel mundial, NGK abastece de este tipo de bujías a los grandes fabricantes de automóviles, por ejemplo en Alemania (BMW, VW/Audi), para su instalación en motores de serie. La cooperación tecnológica con los socios de la industria automovilística ha obtenido como resultado una bujía de alta tecnología que ofrece al consumidor grandes ventajas: reducción de los costes de funcionamiento, mejoras en el cuidado del medio ambiente y un aumento en la fiabilidad.

- Pares de apriete para las bujías


Se habla de par cuando una fuerza actúa sobre un elemento a través de una palanca.
 
Esto también puede aplicarse a la instalación de bujías, por lo que se denomina par de apriete a la presión necesaria con la que se aprieta la rosca de la bujía.
 
Para esto se elige un par de apriete que garantizará que la conexión no se afloje, sean cuales sean las condiciones operativas.
 
Por lo tanto, resulta crucial que se preste atención a los pares de apriete y a las instrucciones de instalación en el cambio de bujías. La información se encuentra de manera detallada en el catálogo general de NGK. Los motores modernos, principalmente, son los mas sensibles a un par de apriete adecuado.
 
Si el par de apriete es demasiado bajo, se corre el peligro de que se produzca una pérdida de compresión, lo que puede provocar daños térmicos debido a la reducción de la disipación del calor que realiza la bujía. También puede ocurrir que la bujía se afloje por sí sola, debido a un par de aprite insuficiente. 
Si el apriete está demasiado alto, la culata puede resultar dañada. Además, si sobre la bujía actúa una fuerza demasiado elevada, puede estropearse la rosca, quedando inservible.
 
El par de apriete puede determinarse posteriormente mediante la medición del grosor de la junta de compresión. Pude ser que se haya instalado una bujía con un junta sin comprimir (par demasiado bajo); o al contrario, que se haya instalado una bujía con un junta demasiado apretada (par demasiado alto).
 
 

En resumen, pueden señalarse tres puntos importantes:

-Para la correcta instalación de la bujía es necesario elegir estrictamente el par de apriete y cumplir las instrucciones de instalación.

-El par de apriete también puede determinarse posteriormente.

-Los motores modernos reaccionan de un modo particularmente sensible a los errores de instalación.

 

Pares de apriete para bujías de asiento plano (con junta):
Diámetro de la rosca   18 mm   14 mm   12 mm   10 mm
Culata de hierro fundido   35-45 Nm   25-35 Nm   15-25 Nm   10-15 Nm
Culata de aluminio   35-40 Nm   25-30 Nm   15-20 Nm   10-12 Nm

- Bujías para motores de inyección directa

Una de las innovaciones más recientes en el diseño de motores de gasolina es la inyección directa. En estos motores el carburante no se inyecta hacia el tubo de alimentación, tal como sucede en los sistemas de inyección convencionales, sino directamente hacia el interior de la cámara de combustión. La cámara de combustión y la entrada de aire están diseñadas de manera que se forman unas áreas con alto contenido de combustible (mezcla rica) y otras con bajo (mezcla pobre). Este sistema de funcionamiento se denomina carga estratificada.
 
Estas condiciones de funcionamiento someten las bujías a exigencias particularmente altas, circunstancias que varían en las diferentes fases del funcionamiento: en ocasiones, la mezcla que debe encenderse es muy rica; y en otras, muy pobre. Por ello, NGK ha diseñado bujías especialmente fiables en el encendido, que cuentan, entre otras características, con un electrodo central muy fino de platino o iridio.
 
Para que la mezcla aire-combustible se inflame con seguridad, debe verificarse que la bujía esté situada en un área donde la riqueza de la mezcla sea suficiente.
Por lo tanto, hoy en día ya existen muchas bujías con la punta de encendido proyectada, lo cual significa que los electrodos se adentran más en la cámara de combustión. En estos casos, el sobrecalentamiento se evita gracias al núcleo de cobre de los electrodos.
 
El riesgo de que se formen depósitos de carbonilla sobre las bujías representa un problema para los motores de inyección, para el que NGK también ha hallado una solución. Gracias a sus propiedades geométricas, las bujías NGK tienen un efecto de autolimpieza que elimina las partículas carbonosas y mantiene la estabilidad del encendido. Estas ventajas técnicas hacen que NGK desempeñe un papel importantísimo en el desarrollo de motores GDI de Mitsubishi, Nissan, y Toyota, todos ellos equipados de fábrica sistemáticamente con bujías NGK.

- Análisis de las puntas de encendido




 

Condiciones Normales

 

La punta de la bujía suele estar recubierta de depósitos marrones y/o grisáceos.

La bujía funciona correctamente. El motor presenta un rendimiento satisfactorio y el consumo de combustible es normal.

 

 

 

 



 

Aislador Roto

 

La punta de porcelana del aislador, está quebrada o rajada.

La rotura suele estar causada por un choque térmico (subida o descenso brusco de temperatura). Si la porcelana se desprende de la bujía, puede dañar cilindros, válvulas y pistones. 

El uso de herramientas inadecuadas para el ajuste entre los electrodos, puede ocasionar también la quiebra del aislador.

 



 

 

Residuos de impurezas

 

Aislador y electrodos recubiertos por incrustaciones, normalmente de color blanco.

Las pérdidas de aceite a través de los aros del pistón o la mala calidad de la gasolina, generan residuos que se solidifican en la punta de la bujía.



 

 

Recalentamiento

 

La superficie del aislador y de los electrodos está quemada y cubierta por pequeños residuos granulados.

Puede deberse a:

1. El octanaje usado es muy bajo.

2. El tiempo de encendido está excesivamente adelantado.

3. El sistema de refrigeración no funciona correctamente.

4. Mezcla aire/combustible pobre.

5. Apriete insuficiente de la bujía.

6. Bujía demasiado caliente.

 



 

 

Depósitos de carbón

 

La punta de encendido se presenta totalmente cubierta de residuos de carbón.

Las causas pueden ser diversas:

1. Circulación a baja velocidad durante largos periodos.

2. Mezcla aire/combustible demasiado rica.

3. Sistema de encendido defectuoso.

4. Distribuidor atrasado.

5. Bujía demasiado fría.

 



 

 

 

Mancha de Corona

 

Esta mancha aparece cuando las partículas de aceite en suspensión en el aire se adhieren a la superficie del aislador por efecto del alto voltaje. Esta situación no afecta para nada el rendimiento de la buijía.


 




 
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