Una bujía (a veces, en inglés británico , una bujía , [1] y, coloquialmente, un enchufe ) es un dispositivo para suministrar corriente eléctrica desde un sistema de encendido a la cámara de combustión de un motor de encendido por chispa para encender el combustible comprimido. /mezcla de aire por una chispa eléctrica , mientras contiene la presión de combustión dentro del motor. Una bujía tiene una carcasa roscada de metal , aislada eléctricamente de un electrodo central por un aislante cerámico . El electrodo central, que puede contener una resistencia ., está conectado mediante un cable muy aislado al terminal de salida de una bobina de encendido o un magneto . La carcasa de metal de la bujía se atornilla en la culata del motor y, por lo tanto, se conecta a tierra eléctricamente . El electrodo central sobresale a través del aislador de porcelana hacia la cámara de combustión , formando uno o más espacios de chispas entre el extremo interior del electrodo central y, por lo general, una o más protuberancias o estructuras unidas al extremo interior de la carcasa roscada y designadas como lado , tierra . o electrodo(s) de tierra .
Las bujías también se pueden utilizar para otros fines; en Saab Direct Ignition , cuando no están encendidos, las bujías se usan para medir la ionización en los cilindros; esta medición de corriente iónica se usa para reemplazar el sensor de fase de leva ordinario, el sensor de detonación y la función de medición de fallos de encendido. [2] Las bujías también se pueden usar en otras aplicaciones, como hornos en los que se debe encender una mezcla combustible/aire. En este caso, a veces se los denomina encendedores de llama . [ cita requerida ]
En 1860 Étienne Lenoir usó una bujía eléctrica en su motor de gasolina , el primer motor de pistón de combustión interna. A Lenoir generalmente se le atribuye la invención de la bujía. [3] [4]
Las primeras patentes para bujías incluyeron las de Nikola Tesla (en la Patente de EE. UU. 609,250 para un sistema de sincronización de encendido, 1898), Frederick Richard Simms (GB 24859/1898, 1898) y Robert Bosch (GB 26907/1898). Solo la invención de la primera bujía de alto voltaje comercialmente viable como parte de un sistema de encendido basado en magneto por parte del ingeniero de Robert Bosch Gottlob Honold en 1902 hizo posible el desarrollo del motor de encendido por chispa . Las mejoras de fabricación posteriores se pueden atribuir a Albert Champion , [5] a los hermanos Lodge , hijos de SirOliver Lodge , quien desarrolló y fabricó la idea de su padre [6] y también a Kenelm Lee Guinness , de la familia cervecera Guinness , quien desarrolló la marca KLG. Helen Blair Bartlett desempeñó un papel vital en la fabricación del aislador en 1930. [7]
La función de una bujía es producir una chispa en el momento requerido para encender la mezcla combustible. El enchufe está conectado al alto voltaje generado por una bobina de encendido o magneto . A medida que la corriente fluye desde la bobina, se desarrolla un voltaje entre los electrodos central y lateral. Inicialmente, no puede fluir corriente porque el combustible y el aire en el espacio son un aislante, pero a medida que aumenta el voltaje, comienza a cambiar la estructura de los gases entre los electrodos. Una vez que el voltaje excede la rigidez dieléctrica de los gases, los gases se ionizan .. El gas ionizado se convierte en un conductor y permite que la corriente fluya a través del espacio. Las bujías generalmente requieren un voltaje de 12,000 a 25,000 voltios o más para "disparar" correctamente, aunque puede llegar hasta los 45,000 voltios. Suministran una corriente más alta durante el proceso de descarga, lo que da como resultado una chispa más caliente y de mayor duración.
A medida que la corriente de electrones atraviesa el espacio, eleva la temperatura del canal de la chispa a 60 000 K. El intenso calor en el canal de la chispa hace que el gas ionizado se expanda muy rápidamente, como una pequeña explosión. Este es el "clic" que se escucha al observar una chispa, similar al relámpago y al trueno .