Las bujías del C-HR | Club Foro Toyota C-HR

Las bujías del C-HR

Juan CHR

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Gris Diamante bitono
En esta ocasión saco un tema que a la mayoría de nosotros ni tan siquiera nos va a preocupar si seguimos religiosamente el calendario de mantenimientos previstos por Toyota para nuestro automóvil. Este articulo aplica a todas las series de nuestro modelo, así como a todos los vehículos híbridos de Toyota.

Nuestro coche, por el hecho de tener un motor de gasolina, necesita disponer de una bujía en cada cilindro para producir la chispa que combustione la mezcla aire-gasolina. Los motores de gasolina modernos ya no dosifican mecánicamente la gasolina mediante un carburador, sino que tanto la dosis de aire como la dosis de gasolina se regulan utilizando una centralita electrónica en base a criterios de eficiencia y necesidad de potencia en el momento, en un sitio que se denomina “cámara de mezclas”.

Pero se sigue necesitando la chispa que de vida al tercero de los ciclos del motor de 4 tiempos, el único de los ciclos en donde se genera el par motor y que proporciona potencia necesaria para mover las ruedas y/o rellenar la batería de fuerza.

Como en cada ciclo del motor de 4 tiempos se mueve el cigüeñal media vuelta, en todo el ciclo se mueve 2 vueltas. Pero solo una chispa. Por tanto si, por ejemplo, un motor gira a 2.000 rpm, en cada cilindro han tenido lugar 1.000 chispas. Como hay 4 cilindros, en total 4.000 intervenciones de las bujías, por tanto, el doble que las revoluciones en total en el motor. Se denomina régimen del motor al número de chispas de la bujía por unidad de tiempo.

Si miramos al motor de frente (delante del capó), nos encontramos:
  • la parte de servicio (cadena de distribución) más a la izquierda,
  • luego los cilindros numerados del 1 al 4,
  • luego el volante de inercia
  • el mecanismo epicicloidal del eje motor (reductora)
  • luego, y aquí ya no estoy tan seguro del orden, el epicicloidal principal el MG2 y los engranajes de las ruedas y el MG1.
  • Y más arriba el inversor (transformador de voltaje, intensidad y de alterna a continua y viceversa)

El que la cadena de distribución esté más a la izquierda (visto de frente) y el volante de inercia esté a la derecha lo tienen prácticamente todos los coches del mercado con motor delantero colocado transversalmente.

Si he sacado lo de la distribución de elementos de la planta motor solo es explicar como se numeran los cilindros por necesitarlo para la siguiente explicación.

Lo normal es que el cilindro 1 y el 4 compartan disposición en el cigüeñal aunque no en la misma fase (es decir si los dos están por ejemplo con el pistón arriba, uno de ellos está en el tiempo de admisión y el otro en combustión) y el 2 y 3 también compartan a su vez disposición, y opuesta a los otros 2 (es decir, en el ejemplo anterior del cilindro 1 y 4 con el pistón arriba, el 2 y el 3 lo tendrían abajo, uno iniciando la compresión y el otro el escape). El orden normal de activación de la chispa en la combustión es 1-3-4-2. Se busca la mejor eficiencia y reducción de vibraciones.


Pero vamos a la bujía, la protagonista del hilo.



La bujía es un elemento pasivo por el cual se le hace pasar una corriente de alto voltaje, creada por una bobina (algo parecido a lo que hace el balastro en las luces de xenon), para crear un arco eléctrico con la suficiente energía como para producir la reacción química violenta entre la gasolina y el oxígeno del aire que impele al pistón y esta transfiera el movimiento a la biela y esta al cigüeñal, convirtiendo una reacción química en movimiento circular.

La bujía básicamente es un electrodo rodeado de un aislamiento cerámico, que cumple una labor de aislante y disipador de calor, y rodeándole una tuerca con otro electrodo a una determinada distancia que se atornilla a la culata del motor (tapa superior del motor) en donde hace masa.

Por cierto, la primera patente de bujía la hizo el ingeniero eléctrico Nikola Tesla en 1898, pero como un sistema entero de encendido eléctrico con electrodo fijo. El diseño actual de electrodo reemplazable viene de una patente de un ingeniero que trabajaba en la Bosch allá en 1902.

El electrodo es alargado para evitar que se produzcan cortocircuitos eléctricos de alta tensión entre los dos extremos del electrodo y por tanto chispas no deseadas (flashovers). Es importante su aislamiento cerámico y estar bien enroscado para evitar que se pierda presión de la compresión de la mezcla por su causa.

La bujía para un perfecto funcionamiento, debe estar en un entorno entre 500 y 600 grados, Temperaturas inferiores o superiores no son adecuadas. Es por lo que el motor tiene que calentarse a una determinada temperatura para que el rendimiento sea el más eficiente.

Una de las funciones menos conocidas de la bujía es la de intercambiador de calor. Es decir, tras la combustión, toma parte del calor de la cámara de combustión y lo saca fuera a la culata, en donde el agua de refrigeración recoge el exceso de calor y lo lleva al radiador. No es que solo la refrigeración del motor dependa de la bujía, pero ayuda.

Decir que por el material de la punta, lo normal es que el electrodo disponga de punta de cobre. Pero existen bujías con puntas de materiales preciosos, tipo plata, platino o iridio que admiten más temperatura y más duración.

Nuestro modelo y todos los híbridos de Toyota utilizan bujías de punta de iridio, que son más caras (casi el doble), prometen alcanzar una mayor energía en la combustión, y sobre todo tienen una mayor duración, el doble que las normales.


De hecho, no es conveniente para coches diseñados con motores que utilizan bujías con punta de iridio, el usar bujías convencionales, aunque al contrario si. Aparte de incremento de consumo porque la combustión no es la adecuada, su durabilidad por desgaste del electrodo es menor.

La buena noticia es que el cambio de bujías se realiza cada 90.000 km en nuestro coche según la calculadora de mantenimiento que suele ser muy conservadora. A su alta duración contribuye también el que el motor no tenga ralentí y el que no siempre esté encendido el motor en movimiento.

El cambio de bujías incrementa en alrededor de 160 euros el mantenimiento normal, por lo que saldría cada una sobre 40 euros.

Hay foreros de Prius que las han llevado 200.000 km sin problemas, pero supongo que eso es apurar demasiado.

Hay muchas cosas más que contar sobre las bujías, temática que no es especialmente híbrida, y para la gran mayoría poco interesante, pero espero haber dado una información interesante por lo de la culturilla general. Saludos.
 
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Toni GM

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Lo dicho, nuestra nave espacial se puede llamar como tal. El que tenga dudas que busque info sobre el iridio y se sorprenderá :alien:
 

pirri

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Ha estado ... chisposo el tema :D ... Gracias @Juan CHR

Una duda de novato. Cuando da la chispa se produce la defragación de los gases y la gasolina. Si el motor funciona bien ¿Siempre toda la gasolina se quema o queda algo sin quemar que se deperdícia o se recicla?
 

Juan CHR

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Ha estado ... chisposo el tema :D ... Gracias @Juan CHR

Una duda de novato. Cuando da la chispa se produce la defragación de los gases y la gasolina. Si el motor funciona bien ¿Siempre toda la gasolina se quema o queda algo sin quemar que se deperdícia o se recicla?
Este ha sido uno de los grandes problemas a resolver desde la creación de los motores de explosión, el conseguir la mayor eficiencia en la explosión. Durante años se han añadido diversos elementos a la gasolina como por ejemplo el plomo para conseguir la mejor detonación. Los añadidos (caros) de la fórmula uno van en ese sentido. Lo que es cierto es que la gasolina tiene impurezas, por ejemplo a base de nitrógeno, que se combinan también con el oxígeno de aire, pero que no tienen el poder explosivo de la reacción de los hidrocarburos.

Por otro lado, cuando arrancas el coche, al principio, las explosiones no son tan perfectas porque no se alcanza la temperatura adecuada y queda gasolina sin explotar y no se recicla.

No hay un reciclaje de la gasolina una vez que está en el cilindro, salvo el llamado "quinto tiempo" del ciclo Atkinson, en el que una parte de la mezcla retorna a la cámara de mezclas, pero no ha explotado previamente.

Respeto a la situación normal, un mal estado de la bujía puede hacer que la combustión no sea perfecta.Y conforme va pasando el tiempo suele haber holguras en los cilindros que hace que aspiren aceite y se una a la mezcla, haciendo que las explosiones no sean perfectas.

De modo que, no hay reciclaje de la gasolina ya quemada, que en situaciones ideales y a temperatura adecuada se queman los hidrocarburos y las trazas de otros elementos, y que el mal estado de las bujías o el propio desgaste de las camisas de los cilindros, hacen que con el tiempo las explosiones no sean tan eficientes como al principio.
 
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PASSATVW

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En esta ocasión saco un tema que a la mayoría de nosotros ni tan siquiera nos va a preocupar si seguimos religiosamente el calendario de mantenimientos previstos por Toyota para nuestro automóvil. Este articulo aplica a todas las series de nuestro modelo, así como a todos los vehículos híbridos de Toyota.

Nuestro coche, por el hecho de tener un motor de gasolina, necesita disponer de una bujía en cada cilindro para producir la chispa que combustione la mezcla aire-gasolina. Los motores de gasolina modernos ya no dosifican mecánicamente la gasolina mediante un carburador, sino que tanto la dosis de aire como la dosis de gasolina se regulan utilizando una centralita electrónica en base a criterios de eficiencia y necesidad de potencia en el momento, en un sitio que se denomina “cámara de mezclas”.

Pero se sigue necesitando la chispa que de vida al tercero de los ciclos del motor de 4 tiempos, el único de los ciclos en donde se genera el par motor y que proporciona potencia necesaria para mover las ruedas y/o rellenar la batería de fuerza.

Como en cada ciclo del motor de 4 tiempos se mueve el cigüeñal media vuelta, en todo el ciclo se mueve 2 vueltas. Pero solo una chispa. Por tanto si, por ejemplo, un motor gira a 2.000 rpm, en cada cilindro han tenido lugar 1.000 chispas. Como hay 4 cilindros, en total 4.000 intervenciones de las bujías, por tanto, el doble que las revoluciones en total en el motor. Se denomina régimen del motor al número de chispas de la bujía por unidad de tiempo.

Si miramos al motor de frente (delante del capó), nos encontramos:
  • la parte de servicio (cadena de distribución) más a la izquierda,
  • luego los cilindros numerados del 1 al 4,
  • luego el volante de inercia
  • el mecanismo epicicloidal del eje motor (reductora)
  • luego, y aquí ya no estoy tan seguro del orden, el epicicloidal principal el MG2 y los engranajes de las ruedas y el MG1.
  • Y más arriba el inversor (transformador de voltaje, intensidad y de alterna a continua y viceversa)

El que la cadena de distribución esté más a la izquierda (visto de frente) y el volante de inercia esté a la derecha lo tienen prácticamente todos los coches del mercado con motor delantero colocado transversalmente.

Si he sacado lo de la distribución de elementos de la planta motor solo es explicar como se numeran los cilindros por necesitarlo para la siguiente explicación.

Lo normal es que el cilindro 1 y el 4 compartan disposición en el cigüeñal aunque no en la misma fase (es decir si los dos están por ejemplo con el pistón arriba, uno de ellos está en el tiempo de admisión y el otro en combustión) y el 2 y 3 también compartan a su vez disposición, y opuesta a los otros 2 (es decir, en el ejemplo anterior del cilindro 1 y 4 con el pistón arriba, el 2 y el 3 lo tendrían abajo, uno iniciando la compresión y el otro el escape). El orden normal de activación de la chispa en la combustión es 1-3-4-2. Se busca la mejor eficiencia y reducción de vibraciones.


Pero vamos a la bujía, la protagonista del hilo.



La bujía es un elemento pasivo por el cual se le hace pasar una corriente de alto voltaje, creada por una bobina (algo parecido a lo que hace el balastro en las luces de xenon), para crear un arco eléctrico con la suficiente energía como para producir la reacción química violenta entre la gasolina y el oxígeno del aire que impele al pistón y esta transfiera el movimiento a la biela y esta al cigüeñal, convirtiendo una reacción química en movimiento circular.

La bujía básicamente es un electrodo rodeado de un aislamiento cerámico, que cumple una labor de aislante y disipador de calor, y rodeándole una tuerca con otro electrodo a una determinada distancia que se atornilla a la culata del motor (tapa superior del motor) en donde hace masa.

Por cierto, la primera patente de bujía la hizo el ingeniero eléctrico Nikola Tesla en 1898, pero como un sistema entero de encendido eléctrico con electrodo fijo. El diseño actual de electrodo reemplazable viene de una patente de un ingeniero que trabajaba en la Bosch allá en 1902.

El electrodo es alargado para evitar que se produzcan cortocircuitos eléctricos de alta tensión entre los dos extremos del electrodo y por tanto chispas no deseadas (flashovers). Es importante su aislamiento cerámico y estar bien enroscado para evitar que se pierda presión de la compresión de la mezcla por su causa.

La bujía para un perfecto funcionamiento, debe estar en un entorno entre 500 y 600 grados, Temperaturas inferiores o superiores no son adecuadas. Es por lo que el motor tiene que calentarse a una determinada temperatura para que el rendimiento sea el más eficiente.

Una de las funciones menos conocidas de la bujía es la de intercambiador de calor. Es decir, tras la combustión, toma parte del calor de la cámara de combustión y lo saca fuera a la culata, en donde el agua de refrigeración recoge el exceso de calor y lo lleva al radiador. No es que solo la refrigeración del motor dependa de la bujía, pero ayuda.

Decir que por el material de la punta, lo normal es que el electrodo disponga de punta de cobre. Pero existen bujías con puntas de materiales preciosos, tipo plata, platino o iridio que admiten más temperatura y más duración.

Nuestro modelo y todos los híbridos de Toyota utilizan bujías de punta de iridio, que son más caras (casi el doble), prometen alcanzar una mayor energía en la combustión, y sobre todo tienen una mayor duración, el doble que las normales.


De hecho, no es conveniente para coches diseñados con motores que utilizan bujías con punta de iridio, el usar bujías convencionales, aunque al contrario si. Aparte de incremento de consumo porque la combustión no es la adecuada, su durabilidad por desgaste del electrodo es menor.

La buena noticia es que el cambio de bujías se realiza cada 90.000 km en nuestro coche según la calculadora de mantenimiento que suele ser muy conservadora. A su alta duración contribuye también el que el motor no tenga ralentí y el que no siempre esté encendido el motor en movimiento.

El cambio de bujías incrementa en alrededor de 160 euros el mantenimiento normal, por lo que saldría cada una sobre 40 euros.

Hay foreros de Prius que las han llevado 200.000 km sin problemas, pero supongo que eso es apurar demasiado.

Hay muchas cosas más que contar sobre las bujías, temática que no es especialmente híbrida, y para la gran mayoría poco interesante, pero espero haber dado una información interesante por lo de la culturilla general. Saludos.
 

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