Bujia M10 Noua generaţie de bujii, mai mici, mai rezistente la depuneri
Una din ultimele tendinţe a producătorilor de motoare, unde eficienţă maximă şi emisiile scăzute sunt aspecte ce trebuiesc împinse la maxim, este să “adune” cât mai multe piese în jurul motorului pentru a-i spori eficienţa. Ca rezultat, partea superioară a motorului şi zona învecinată prezintă un număr excesiv de componente. Bineînţeles că, pentru a încăperea în înghesuitul compartiment motor, mai toate componentele trebuie să fie reduse ca dimensiune. Să vorbim despre bujii. Se ştie din experienţă, că o bujie mai mică este mai predispusă la acoperirea cu carbon şi, din acest motiv va da scânteia pe lateral, şi nu acolo unde
ar trebui. Acest comportament are loc datorită zonei de izolare redusă dintre centrul electrodului şi corpul bujiei. Folosind vizualizări ale creşterii flăcării şi analize electrice, cei de la Denso au efectuat o serie de studii asupra temperaturii izolatorului şi comportamentului bujiei pentru a găsi aranjare şi materialele optime. Făcând acest lucru, o nouă bujie a fost dezvoltată cu succes, bujie ce se comportă cel puţin la fel de bine, dacă nu mai bine că o bujie convenţională, cu toate că mărimea ei a fost redusă de la M14 la M10.
INTRODUCERE
Aprinderea uşoară şi durata de viaţă mare au fost solicitate de la bujii pentru a putea face faţa unor nevoi precum eficienţă mare, emisii şi consum scăzut. Adresate acestor nevoi, studiile au fost efectuate pe bujii ce încorporează un vârf de metal cu durabilitate excelentă ca electrod central. Un rezultat al acestor studii este dezvoltarea bujiei de platină şi iridium, şi, mai mult, o bujie ce încorporează un electrod de masă (vârf) dintr-un aliaj metalic, mult mai subţire.
Studiile au fost efectuate pe motoare de generaţie nouă, din moment ce trendul montării mai multor componente pentru a îmbunătăţii admisia, evacuare şi răcirea prinde şi se pare că va rezista şi în viitor. Ca rezultat, compartimentul motor a devenit din ce în ce mai înghesuit, iar componentele montate în el din ce în ce mai mici. Fig. 1 prezintă evoluţia bujiilor.
AVATAJELE ASUPRA MOTORULUI OFERITE DE FOLOSIREA UNEI BUJII MICI
Bujiile de dimensiuni mici, din moment ce necesită un spaţiu mai mic, oferă câteva avantaje de design, avantaje prezentate în Figura 2.
• Reduce diametrul orificiului, uşurând instalarea sistemului de supape
• Reduce unghiul supapelor, facilitând un design compact al motorului
• Creşte diametrul supapei pentru o eficienţă crescută a admisiei şi evacuării
• Măreşte cămaşa de apă pentru o răcirea mai bună
Putem trage deci concluzia că, bujiile de dimensiuni mici au un aport considerabil la evoluţia motoarelor.
OBIECTIVELE DE DEZVOLTARE ŞI PROBLEMELE DE INGINERIE
În dezvoltarea unei bujii de dimensiuni reduse, a fost necesar să se realizeze o reducere substanţială a filetului, acesta reducându-se de la uzualul M14 la M10, deoarece reducerea acestui atrage după sine şi reducerea corpului bujiei.
Performanţele bujiei nu au trebuit să fie afectate de această reducere. Mai precis, depunerile de carbon, aprinderea şi durabilitatea, trebuie să se ridice cel puţin la acelaşi nivel, ca şi în cazul bujiei convenţionale M14 din iridium.
Cea mai dificilă problemă în realizarea acestor obiective este de a îmbunătăţii rezistenta la depunerile de carbon. Figura 3 ilustrează motivele. Depunerile de carbon pe vârful izolator au ca efect, atunci când motorul funcţionează la turaţii scăzute, izolarea proastă a bujiei. În aceste condiţii, aprinderea poate apărea între electrodul central şi suportul electrodului de masă, via depunerile de carbon de pe vârful izolator. Acest fenomen, cunoscut şi că aprindere laterală, cauzează aprindere instabilă şi rateuri ale motorului. Astfel, aprinderea laterală este un fenomen nedorit. Reducerea în dimensiuni a bujiei implică reducerea distanţei dinte izolator şi împrejurimile bujiei şi astfel, se reduce rezistenţa la depunerile de carbon, permiţând aprinderii laterale să aibă loc mai frecvent. În această situaţie, studiile au fost conduse considerând că cea mai importantă provocare este să se elimine aprinderea laterală pentru o rezistenţă la depunerile de carbon crescută.
Continuarea in nr. 9/2009 al revistei Autotehnica






