Las bujías de precalentamiento o
bujías incandescentes son dispositivos dotados de una resistencia eléctrica y
accionados desde la llave del encendido, que se utilizan para facilitar el
arranque en frío de los motores de combustión interna, especialmente los
Diesel.
Contenido del artículo
Bujías de resistencia desnuda
Bujías de resistencia cubierta
Causas de fallo
Diagnóstico
Estas bujías sirven para producir un
punto incandescente (o muy caliente) dentro de la cámara de combustión, que es
alcanzado por el aerosol del combustible inyectado. Al entrar en contacto parte
del aerosol con la zona caliente de la bujía de precalentamiento, el
combustible se evapora e inflama, produciendo el arranque del motor aun en
condiciones de bajas temperaturas. Adicionalmente a esto, los materiales de que
están hechas estas bujías tienen en su composición elementos como platino o
iridio que tienen un efecto catalítico sobre el proceso de combustión.
Una vez producido el arranque, y unos
segundos después, se retira la corriente eléctrica de la bujía al no ser
necesaria su función ya que la cámara de combustión se ha calentado como para
producir la auto inflamación del combustible sin ayuda.
Debido a la naturaleza de las cámaras
de inyección directa, estas bujías de precalentamiento comúnmente no son
necesarias en los motores provistos de este tipo de cámara, mientras que en los
motores con inyección separada se convierten en un dispositivo indispensable
para garantizar un arranque seguro en todas condiciones.
Hay dos tipos básicos de bujías de
precalentamiento:
De resistencia eléctrica desnuda
utilizadas tradicionalmente.
De resistencia eléctrica protegida que
se han introducido más recientemente.
Bujías de resistencia desnuda
La figura 1 muestra una clásica bujía
de precalentamiento con la resistencia eléctrica desnuda.
En un cuerpo de acero provisto de una
rosca para ser instalada en el motor, tal y como lo hace la bujía de encendido
de los motores de gasolina, se coloca aislada de cuerpo, y en su centro, un
conductor que termina en el extremo inferior en una resistencia eléctrica de
grueso alambre en forma de lazo. El otro extremo de la resistencia se conecta
al cuerpo de acero y con ello a tierra.
Este conductor central termina en el
extremo superior en un perno roscado para conectar el cable de alimentación.
El dispositivo tiene suficiente
longitud como para que la resistencia eléctrica (lazo) llegue al interior de la
cámara de combustión, y el perno de conexión esté en el exterior del motor, al
alcance del cable de alimentación.
La resistencia eléctrica está
construida de aleaciones metálicas muy resistentes al ambiente altamente
corrosivo de la cámara de combustión, y a la erosión que producen los gases de
la combustión para lograr una una larga vida útil.
Cuando se va a poner en marcha el
motor frío, primero se conecta la corriente de la batería de acumuladores a la
bujía el tiempo suficiente para que el lazo interior se caliente al rojo incandescente,
usando una posición al efecto de la llave de encendido del motor. Una vez
transcurrido ese tiempo, se gira la llave de encendido a la posición de
arranque, con con este cambio se producen dos efectos; se alimenta el motor de
arranque para hacer girar el motor de combustión y, se retira la corriente a la
bujía. La gran masa del grueso alambre de la resistencia la mantiene caliente
unos segundos después de retirarle la corriente, con lo que se garantiza que
algunos ciclos de inyección posteriores al arranque se produzcan con
eficiencia.
En el motor poli-cilíndrico hay una
bujía de precalentamiento por cada cilindro y otra que sirve como testigo, al
alcance de la vista del conductor en el tablero de instrumentos. Como todas las
bujías son iguales, observando el color de la bujía testigo, el conductor podrá
saber en que momento las que están colocadas en los cilindros están a buena
temperatura para proceder a intentar el arranque.
Bujía de precalentamiento del motor
Bujías de resistencia cubierta
Las bujías de precalentamiento con la
resistencia cubierta son una mejora tecnológica de la bujía tradicional pero su
función básica es la misma.
La figura 2 muestra la imagen de una
bujía de precalentamiento del tipo de resistencia cubierta de manera que pueden
verse las partes interiores.
La diferencia principal con la bujía
tradicional es que la resistencia eléctrica está constituida de dos partes, es
de alambre mas fino y está cubierta con una funda resistente al ambiente para
protegerla.
En estas bujías, la resistencia
calentadora está formada por dos resistencias eléctricas conectadas en serie,
una que funciona como elemento calefactor, de resistencia casi constante con la
temperatura, y la otra como elemento regulador de la corriente ya que está
hecha de un material que aumenta notablemente la resistencia eléctrica con el
incremento de la temperatura.
Como la resistencia calefactora es de
alambre muy fino, su inercia térmica es baja y se calienta muy rápidamente con
peligro de avería si no fuera porque comunica el calor a la otra resistencia
conectada a ella en serie, esta última aumenta rápidamente la resistencia
eléctrica y limita la corriente a un valor seguro para las dos, por lo que la
temperatura final queda limitada.
La funda protectora está rellena de un
material en polvo (óxido de magnesio) buen conductor de calor, por lo que el
calor generado se transfiere rápidamente a las paredes metálicas de la funda
tornándose incandescente en pocos segundos.
En los vehículos con estos tipos de
bujías, lo mas común es que el testigo en el tablero de instrumentos sea una
lámpara de aviso.
El rápido calentamiento de estas
bujías y el desarrollo actual de los componentes eléctricos y electrónicos ha
permitido que este tipo de bujías funcionen de manera automática sin la
intervención del conductor en algunos modelos de automóviles.
La figura 3 muestra una imagen real de
una de estas bujías.
Causas de fallo
La principal causa de fallo de estas
bujías es que se queden conectadas a la corriente con el motor en
funcionamiento, el calor de la combustión se agrega al generado por la
electricidad por lo que la temperatura puede llegar a producir la fusión del
material de la resistencia.
Como estas bujías están sometidas a
los gases erosivos, corrosivos e incandescentes de la combustión su vida,
aunque larga, puede verse afectada por elementos nocivos de combustibles de
mala calidad o con contaminantes inadecuados.
Diagnóstico
Es muy fácil diagnosticar si una bujía
de precalentamiento funciona o no.
Estos dispositivos tienen en general
un valor bajo de resistencia eléctrica, por lo que una simple lámpara de las
usadas en el automóvil, colocada en serie con el cable de la bujía
correspondiente encenderá si la bujía está buena y no lo hará si esta averiada.
BUJÍAS DE PRE CALENTAMIENTO EN MOTORES PETROLEROS
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