LAS BUJIAS

La bujía es el elemento que produce el encendido de la mezcla de combustible y aire en los cilindros, mediante una chispa, en un motor de combustión interna de encendido provocado (MEP), tanto alternativo de ciclo Otto como Wankel. Su correcto funcionamiento es crucial para el buen desarrollo del proceso de combustión/expansión del ciclo Otto, ya sea de 2 tiempos (2T) como de cuatro (4T) y pertenece al sistema de encendido del motor
En los motores de ciclo Otto (gasolina o gas), las bujías son el elemento encargado de provocar la combustión de la mezcla, y lo hacen mediante el salto de un arco voltaico (chispa) entre sus electrodos.

Existen diferentes tipos y marca de bujías, y es fácil que una cualquiera, se pueda utilizar en nuestro motor. Sin embargo es importante saber que cada vehículo, tiene ciertas especificaciones que obligan a poner la bujía adecuada a nuestro motor, para garantizar su correcto funcionamiento.

Para que los usuarios puedan saber qué bujías son las adecuadas para un motor determinado, los fabricantes de bujías editan unas tablas en las que facilitan esta información, y también en algunos casos editan tablas de conversión de las referencias de un fabricante a otro. Cada fabricante tiene sus propios criterios para la fabricación y, por tanto, puede haber diferencias entre las bujías «equivalentes» de los distintos fabricantes. Los fabricantes de bujías mas importantes son: Bosch, Champions, NGK. Denso, Beru, etc.

Formas constructivas de las Bujías

Teniendo en cuenta los múltiples dispositivos que utilizan bujías para su funcionamiento, existen diferentes tipos, teniendo en cuenta que son utilizadas para:

Vehículos de turismos e industriales.

Motocicletas.

Botes y embarcaciones.

Maquinas agrícolas y de construcción.

Motosierras.

Aparatos de jardinería u horticultura, etc.

Además de las diferencias físicas necesarias para su acoplamiento a distintos motores (diferentes tamaños de bujía y tipos de unión roscada al motor), las bujías se diferencian entre sí principalmente por su "grado térmico" y por sus electrodos (formas constructivas y materiales)..

Para entender que es el "grado térmico" de una bujía debemos saber que las bujías cumplen 2 funciones muy importantes, la primera es encender la mezcla de aire-combustible y la segunda es la de remover el calor de la cámara de combustión, es decir; la bujía además de proporcionar la chispa a dicha cámara, trabaja intercambiando calor, extrayendo la energía calorífica no deseada de la cámara de combustión al sistema de enfriamiento del motor.

El grado térmico de la bujía viene determinado por la longitud del aislador central de cerámica, su habilidad para absorber y transferir el calor de combustión, el material del aislador y el material del electrodo central.

Existen dos tipos de bujías según su grado térmico:

Bujías calientes: se conoce como bujías calientes, aquellas que tienen la punta del aislador muy larga, y el recorrido del calor no es directo, por lo que evacua poco calor de la cámara de combustión a la culata. Las bujías calientes conducen el calor con lentitud y se mantienen calientes. El automóvil que solo hace recorridos cortos en la ciudad, necesita bujías mas calientes para quemar los depósitos de carbón.

Bujías frías: tienen la punta del aislador corta, y el recorrido del calor es muy directo, por lo que evacua mucho calor de la cámara de combustión a la culata. Las bujías frías conducen el calor con rapidez y se mantienen mas frías.

Una bujía «fría» es la que transmite mucho calor a la culata; una bujía «caliente» es la que transmite menos calor. Es decir, la bujía no es «fría» o «caliente» por la temperatura que alcanza, sino por el calor que trasmite. A efectos prácticos, los factores que determinan el «grado térmico» son la relación de compresión, el tipo de admisión (atmosférica o sobrealimentada) o las condiciones de funcionamiento

Cuando las bujías están demasiado frías no queman los depósitos de carbón que se forman en los electrodos

El vehículo que se utiliza principalmente en carretera y circula poco por ciudad necesita bujías mas frías para evitar sobrecalentamiento.

En resumen: elija una bujía "fría" para largos recorridos, altas velocidades o conducción con carga en los que la disipación de calor es esencial. Elija bujías "calientes" para tratar de evitar depósitos en tipos de conducción de cortos recorridos o con arranques y paradas frecuentes. También se utilizan bujías mas "calientes" en motores viejos con mucho desgaste y perdidas de compresión.

El electrodo es otra de las características que diferencia a los modelos de bujías que se pueden utilizar en un vehículo.

El desgaste de los electrodos se debe a la erosión (abrasión por las chispas de encendido) y la corrosión (ataques químico-térmicos). Los restos carbonizados de aire y gasolina procedentes de las explosiones se van depositando en los electrodos, esto provoca que la chispa vaya perdiendo intensidad y temperatura progresivamente dando lugar a una mala combustión, menor rendimiento de la gasolina y mayor contaminación.

Cuando la suciedad acumulada es tal que impide la formación de la chispa, el carburante que entra en ese cilindro se desperdicia, al no producirse explosión ni por tanto, fuerza motriz. El incremento de consumo, en los motores de gasolina de cuatro cilindros, puede llegar al 20%. El vehículo presentará una marcha vacilante, a tirones.

Según las condiciones de servicio y la aplicación, se utilizan diversas formas y distintos materiales para los electrodos.

En las bujías de 2, 3 y 4 electrodos, la chispa salta en el electrodo que más limpio está en ese momento, y por lo tanto el desgaste de los mismos va variando de uno a otro (y en distinto lugar de los mismos), esto produce una mayor duración de la bujía (se tienen que gastar los 2/3 ó 4 electrodos para que falle). No tiene otra diferencia con las bujías comunes de un solo electrodo de masa.

No hay necesidad de calibrarlas porque conforme se van desgastando los electrodos, la chispa va saltando al electrodo mas cercano.

Algo muy importante en las bujías son los metales con los que están construidos los electrodos, lo que tiene que ver con la duración de las mismas. Las bujías de níquel fueron las primeras, después aparecieron bujías de cobre, después de platino, doble platino, iridio y doble iridio. Hablando en general, las bujías de níquel duran unos 10.000 km mientras que las bujías de doble iridio pueden durar hasta 150.000 kms. La diferencia entre estos metales es la capacidad de conducción de la electricidad y su resistencia al desgaste. El platino y el iridio son metales preciosos y por lo tanto las bujías son más caras.

  

Las bujías que utilizan materiales preciosos en sus electrodos, tienen menos material en los mismos, por lo que los electrodos son de menores dimensiones. Las bujías de Iridio ofrecen el máximo poder de inflamación, bajas emisiones y mayor kilometraje que las bujías de platino.

 Separación entre electrodos

La separación entre electrodos (EA) es la distancia más corta entre el electrodo central y el de masa. Cuanto menor sea la separación entre electrodos, tanto menos tensión de encendido necesitara.

En el caso de una separación entre electrodos demasiado pequeña, la tensión de encendido será ciertamente pequeña, pero pueden producirse fallos de encendido, ya que por causa de la chispa corta se transmite insuficiente energía a la mezcla. Una separación entre electrodos demasiado grande exige una elevada tensión de encendido. Así, la energía se transmite en forma muy favorable a la mezcla, sin embargo la disminución de la reserva de tensión aumenta el riesgo de fallos de encendido.

La separación entre electrodos la prescribe el fabricante dependiendo de cada marca y modelo de vehículo.

Asiento estanco

Según el tipo de motor, la estanqueidad entre la bujía de encendido y la culata se logra por medio de un asiento estanco o cónico.

En el caso del asiento estanco plano, como elemento obturador que utiliza una junta que va instalada se manera "imperdible" en el cuerpo de la bujía. Este tiene una forma especial, y si su montaje es correcto, la obturación y la elasticidad se mantienen de modo permanente.

La estanqueidad del asiento estanco cónico se consigue sin utilizar ninguna junta, por contacto directo de la superficie cónica del cuerpo de la bujías con la correspondiente superficie de la culata.

 Como ya lo dijeron aquí, la chispa salta por el electrodo más cercano al electrodo central, así, aunque tenga 4 siempre va a saltar por el mismo electrodo hasta que este sufra un desgaste tal que otro electrodo sea el más cercano.

  

Desmontaje/montaje de las bujías:

Desmontaje

Para desmontar la bujía, primero se afloja ésta algunos hilos de rosca. A continuación se limpia el alojamiento de la bujía con aire comprimido o con un pincel, para que no entren partículas de suciedad en la rosca de la culata ni en la cámara de combustión. Sólo entonces se desenrosca la bujía por completo.

Si la bujía no se desenrosca con facilidad, se desenrosca sólo un poco, para evitar que sufra daño la rosca de la culata. Seguidamente se aplican a la rosca unas gotas de aceite o un disolvente en base a aceite, se vuelve a enroscar la bujía y, pasado un breve tiempo, se intenta desenroscar por completo.

Montaje

Para montar la bujía en el motor deberá tenerse en cuenta lo siguiente:

Las superficies de contacto, tanto de la bujía como del motor, tienen que estar limpias.

Las bujías normalmente son tratadas con aceite anticorrosión, de manera que no es necesario aplicar un lubricante adicional. Los hilos de rosca están niquelados, por lo que no pueden griparse.

A ser posible, las bujías deberán apretarse con llave dinamométrica, aunque en la practica esto no se hace y se utilizan llaves fijas, lo que provoca que las bujías se aprieten de manera excesiva.

 Al apretar o aflojar las bujías, la llave de tubo no debe mantenerse oblicua; de lo contrario se oprimiría o empujaría el aislador hacia un lado, rompiendose el aislador y quedando la bujía inutilizada. Cuando se rompe el aislador provocará fugas de corriente y ocasionar fallas de encendido. Cuando ocurre una fuga de corriente no hay combustión, lo que genera pérdida de potencia, mayor consumo de combustible, elevada producción de gases contaminantes y riesgo de daño en el catalizador.

 Reglaje de los electrodos

El reglaje deberá hacerse actuando sobre el electrodo de masa, pero nunca sobre el electrodo central para evitar deteriorar la porcelana aislante. Una vez movido el electrodo de masa, se tiene que volver a comprobar la separación de los electrodos. La separación de los electrodos, antiguamente se usaba como referencia la medida de 0,6 o la de 0,7 mm, si el calibrador es milimétrico; o entre 0.023 y 0.027 si es con base en la pulgada. Las bujías de mas de un electrodo de masa no se recomienda el reglaje.

 Elección de las bujías, errores mas frecuentes

Para cada motor se usa un determinado tipo de bujía determinado por el fabricante, el uso de un tipo inadecuado puede provocar grandes daños en el motor. Los errores que se pueden cometer con mayor frecuencia son:

Indice de grado térmico incorrecto.

Longitud de rosca inadecuada.

Manipulaciones en el asiento estanco.

Indice de grado térmico incorrecto

El indice de grado térmico ha de coincidir necesariamente con el correspondiente a la bujía prescrita por el fabricante del vehículo.

Cuando se utilizan bujías con un grado térmico distinto al prescrito para el motor, puede producirse el autoencendido de la mezcla que provocaría daños en el motor.

Longitud de rosca inadecuada

La longitud de la rosca de la bujía debe corresponder a la longitud de la rosca de la culata.

Si la rosca es demasiado larga, la bujía se introducirá en exceso en la cámara de combustión. Consecuencias:

Posibles daños en el pistón.

Imposibilidad de desenroscar la bujía por coquización de los hilos de rosca.

Sobrecalentamiento de la bujía.

Si la rosca es demasiado corta, la bujía no se introducirá lo suficiente en la cámara de combustión. Consecuencias:

Inflamación deficiente de la mezcla.

La bujía no alcanza la temperatura de autolimpieza.

Se coquizan los hilos de rosca inferiores de la culata.

Manipulaciones en el asiento estanco

En el caso de bujías con asiento estanco cónico, no debe utilizarse arandela ni junta. En las bujías con asiento estanco plano se utiliza únicamente la junta "imperdible" que lleva instalada. Esta junta no se debe quitar ni sustituir por una arandela.

Sin la junta, la bujía penetra demasiado en la cámara de combustión con lo que se perturba el paso del calor desde el cuerpo de la bujía a la culata, y el asiento deja de ser estanco.

Si se utiliza una junta adicional, la bujía no penetra lo suficiente en el taladro roscado, y el paso de calor desde el cuerpo de aquella a la culata también se reduce.

 Diagnostico del funcionamiento del motor a través de las bujías de encendido

El aspecto exterior de los electrodos y los aisladores de la bujía, permite conocer su funcionamiento, así como la composición de la mezcla y el proceso de combustión del motor.

Antes de evaluar el aspecto de la bujía, es necesario que el vehículo haya circulado por lo menos durante 10 km a distintos regímenes de revoluciones y evitar en lo posible el funcionamiento al ralentí.