Entendendo a vela de ignição

Originalmente, com o design perfeito dos motores de combustão interna a gasolina, se a vela de ignição for eliminado, o processo de combustão não funcionará. O dispositivo fornece corrente elétrica de um sistema de ignição para a câmara de combustão dos motores de ignição por centelha. A mistura ar/combustível comprimida está inflamando com o componente.

Como aprendemos o segredo por trás do movimento mecânico da maioria dos automóveis recebidos do círculo de combustão. Para que a pequena explosão ocorra, a vela de ignição da versão SI está incluída.

O componente é tão pequeno que as pessoas ignoram sua função no motor do carro. contém um invólucro metálico rosqueado, eletricamente isolado de um eletrodo central por um isolante de porcelana. O eletrodo central que pode conter um resistor, é conectado por um fio fortemente isolado ao terminal de saída de uma bobina de ignição ou magneto.



A carcaça de metal é aparafusada na cabeça do cilindro do motor, causando a ignição. Hoje veremos a definição, funções, peças, tipos, princípio de funcionamento, sintomas ruins, bem como vantagens e desvantagens das velas de ignição.

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Definição da vela de ignição

Uma vela de ignição é um dispositivo elétrico que é usado em motores de combustão interna para inflamar a gasolina em aerossol comprimida usando uma faísca elétrica. O componente elétrico é muito utilizado para realizar trabalhos mecânicos.

Em termos simples, as velas de ignição transformam uma fonte de energia (gasolina) em movimento. Por exemplo, temos gasolina que é altamente inflamável e também ar, que pode causar explosão quando misturado. O plugue é como acender fogo no gás comprimido.

As velas de ignição são regulares (substituição) ou de desempenho. As velas de ignição de desempenho são mais resistentes, tendo a capacidade de suportar uma maior mudança de temperatura e tensões mecânicas. No entanto, os tipos regulares não podem. bem, vamos analisá-los mais abaixo neste artigo.

Funções das velas de ignição

Uma vela de ignição tem duas funções principais em motores de combustão interna, que incluem:

• Ignição da mistura ar/combustível:à medida que a energia elétrica é transmitida através do componente, ela acende a mistura gasolina/ar na câmara de combustão.
• Remoção de calor:as velas de ignição não podem criar calor, mas só podem ser usadas para remover o calor. A temperatura da extremidade de queima dos bujões deve ser baixa o suficiente para evitar a pré-ignição, mas deve ser alta o suficiente para evitar incrustações. As velas de ignição podem servir como trocador de calor, eliminando a energia térmica indesejada da câmara de combustão. O calor é então transferido para o sistema de refrigeração dos motores.

Outra função descoberta das velas de ignição está na ignição direta da Saab. Quando não estão disparando, o aparelho é usado para medir a ionização nos cilindros. Esta medição de corrente iônica é usada para substituir o sensor de fase de came comum, sensor de detonação e função de medição de falha de ignição.

Outros grandes propósitos de velas de ignição incluem fornos em que uma mistura combustível/ar combustível deve ser inflamada. Nesta condição, eles são referidos como ignitores de chama.

Partes principais de uma vela de ignição

Abaixo estão as várias partes de uma vela de ignição e suas funções:

Isolador:

Esta peça isola o terminal, o eixo central e o eletrodo central da carcaça. ajuda a evitar a fuga de alta tensão dos eletrodos. Como a parte inferior do isolador é inserida na câmara de combustão, deve-se utilizar alumina de alta pureza com grande resistência ao calor, resistência mecânica, excelente isolamento e condutividade térmica em alta temperatura.

Terminal:

Um terminal é conectado a um cabo de alta tensão que permite que a corrente de alta tensão flua através do sistema de ignição. Ele continha uma porca terminal que suporta quase qualquer cabo de alta tensão disponível. Para alguns veículos que não necessitam de porca de terminal, o terminal pode ser removido.

Anel, Arruela de Estacionamento:

Este componente da vela de ignição ajuda o isolador e a carcaça a se encaixarem firmemente e a manter a estanqueidade

Junta:

A junta faz com que a carcaça e o motor se encaixem perfeitamente e também mantenham a estanqueidade da câmara de combustão. No entanto, existe um procedimento de aperto e a margem de travamento adequada deve ser garantida.

Eixo central (haste):

O eixo central conecta o terminal e o eletrodo central. A peça é feita de aço e contém um papel que permite que a corrente de alta tensão flua do terminal para o eletrodo central sem perdas.

Selo de vidro:

A vedação de vidro está localizada entre o eixo central e o isolador para manter a estanqueidade. É feito de uma mistura especial de pó de vidro e pó de cobre. Eles são carregados na seção de instalação do eixo e eixo central e eletrodo central e depois fundidos em alta temperatura. Isso liga o eixo central e o eletrodo central e funde o isolador e o metal. Sua vedação é boa e a relação térmica de expansão é perfeita. Por isso, mesmo sob condições adversas, não ocorrem folgas e uma boa estanqueidade pode ser protegida.

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Eletrodo com cobre:

Uma liga especial de níquel é empregada no eletrodo central para reduzir o desgaste do eletrodo e o cobre é selado na seção central para aumentar sua condutividade térmica.

Habitação:

A carcaça cria um invólucro externo que envolve e suporta o isolador. Também permite que a vela de ignição seja instalada no motor. na parte inferior, há um eletrodo de aterramento que faz a corrente fluir através do próprio motor para o eletrodo central sobre a folga.

Eletrodo central:

O eletrodo central é soldado a laser a uma ponta de liga de irídio geralmente com um diâmetro de 0,4 mm para produzir o eletrodo central, o irídio é um metal precioso com propriedades extraordinariamente superiores para um eletrodo de vela de ignição. Essas propriedades incluem resistência a altas temperaturas, alta resistência e baixa resistência, etc. O objetivo de um eletrodo central é diminuir a tensão da faísca, garantir uma faísca confiável que melhora o desempenho da ignição e reduz o efeito de têmpera.

Eletrodo de aterramento com ranhura em U:

Este componente tem um propósito muito importante, pois permite obter grande energia de ignição, ampliar facilmente o núcleo da chama (tamanho da chama). A superfície em contato com a mistura ar-combustível é grande e há muita seção de borda, e faíscas ocorrem facilmente. Finalmente,

Eletrodo de aterramento de corte cônico:

Nesta parte, a ponta do eletrodo é cortada em uma forma finamente cônica. O objetivo é reduzir o efeito de têmpera, o que enriquece o desempenho de ignição.

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Abaixo está o diagrama completo de uma vela de ignição:

Tipos de velas de ignição

Abaixo estão os vários tipos de velas de ignição disponíveis no mercado:

Velas de ignição de cobre:​​

Nestes tipos de vela de ignição, o eletrodo central é o núcleo de cobre revestido com uma liga de níquel. Há necessidade de mais voltagem para produzir faíscas, pois o eletrodo central possui o maior diâmetro em relação aos demais. Como as ligas de níquel são um material macio e pouco durável, as velas de cobre precisam ser substituídas com mais frequência do que outros tipos. Alguns carros são projetados para usar o plugue, apesar de sua vida útil mais curta. Embora alguns fabricantes vejam que instalar velas de ignição caras pode ser um desperdício de dinheiro.

Velas de Iridium:

Os tipos de vela de ignição de irídio duram mais, pois o irídio é um material mais duro e durável que a platina. O eletrodo central é projetado para ser pequeno, o que requer menos tensão para gerar uma faísca. É por isso que é de alto custo em comparação com o primeiro tipo. Hoje em dia, a maioria dos veículos possui a vela de ignição de irídio porque minimiza a quantidade de quebra do carro.

Velas de ignição de platina simples:

Esses tipos de vela são semelhantes à versão cobre/níquel, só que seu eletrodo central contém um disco de platina. este disco é soldado à ponta em vez de liga de níquel. Os plugues de platina simples são caros, mas duram mais do que a liga de níquel antes de se desgastarem. Gera mais calor, o que reduz o acúmulo de carbono. O plugue é recomendado para carros novos com um sistema de ignição bobina-on-plug.

Velas de ignição de platina dupla:

Nesses tipos, há um revestimento de platina tanto no centro quanto nos eletrodos de aterramento, o que os torna mais eficientes e duram mais. É uma ótima opção para um sistema de ignição por faísca desperdiçada que exerce mais desgaste em ambos os eletrodos.

Em um sistema de ignição por faísca desperdiçado, cada bobina de ignição acende duas velas de cada vez. Um no cilindro do curso do compressor e outro no cilindro do curso do escapamento. Por fim, a faísca é desperdiçada porque a mistura ar/combustível já está queimada no curso anterior. este sistema de ignição não é muito afetado pela chuva ou detritos.

Velas de ignição de prata:

Como o material da vela de ignição de prata é menos durável, não dura tanto quanto a vela de ignição de irídio ou platina. Mas superou a condutividade térmica, é frequentemente usado em carros e motocicletas de desempenho europeus mais antigos.

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Princípio de funcionamento de uma vela de ignição

O funcionamento de uma vela de ignição pode ser bastante complexo em algum estágio, mas pode ser muito interessante de aprender. Como mencionado anteriormente, seu objetivo é inflamar a mistura ar comprimido/combustível dos motores a gasolina.

O dispositivo contém um eletrodo central isolado que percorre todo o seu comprimento e há um ou mais eletrodos de aterramento na extremidade inferior. Esta parte é separada da extremidade exposta do eletrodo central que é chamado de “espaço de faísca”. Sempre que a tensão é fornecida da bobina de ignição para a vela de ignição, ela é alta o suficiente, fazendo com que a energia elétrica salte a folga e produza uma faísca.

Os eletrodos eram tradicionalmente feitos de cobre, mas melhoram usando metais altos como irídio e platina. As velas de ignição modernas são projetadas com eletrodos centrais menores para que seja necessária uma tensão mais baixa para gerar faíscas. Isso ocorre porque menos tensão fará um sistema de ignição mais eficiente.

O plugue é instalado em uma alta tensão gerada por ignição ou magneto. Uma diferença de voltagem é desenvolvida entre o eletrodo central e o eletrodo lateral quando os elétrons fluem da bobina. Nesse estágio, nenhuma corrente pode fluir porque o ar e o combustível no intervalo são um isolante, mas à medida que a tensão aumenta, a estrutura do gás entre os eletrodos começa a mudar. Uma vez que a tensão excede a rigidez dielétrica dos gases, ela se torna ionizada.

Este gás ionizado torna-se um condutor e permite que os elétrons fluam através da lacuna. As velas de ignição geralmente exigiam tensão de mais de 2000 volts para acender corretamente. À medida que a corrente de elétrons aumenta através do intervalo, a temperatura do canal de faísca chega a 60.000 k. Com esse imenso calor no canal de faísca, o gás ionizado se expande rapidamente, causando uma pequena explosão na câmara.

Tomadas Quentes e Frias

A faixa de calor das velas de ignição é a temperatura da ponta no centelhador. O componente é considerado quente ou frio dependendo da temperatura. As velas de ignição quentes são bons isolantes porque mais calor é armazenado na ponta e, portanto, na câmara de combustão. Ele tende a durar mais do que o tipo frio porque a temperatura é alta o suficiente para queimar os depósitos de carbono. É por isso que os hot plugs funcionam bem em veículos padrão.

As velas de ignição frias são muito menos isoladas e é por isso que mais calor é conduzido para fora da ponta e para longe da câmara. Isso mantém a câmara de combustão mais fria. No entanto, câmaras muito quentes do cilindro para um funcionamento perfeito podem resultar em pré-ignição ou detonação (queima de combustível desigual), o que pode causar danos permanentes ao motor. As velas frias são ideais para veículos de alto desempenho com motores de alta temperatura, aqueles com alta potência, alta rotação, aceleração prolongada ou condução em alta velocidade ou indução forçada.

assista ao vídeo para entender melhor como as velas de ignição funcionam:



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Sintomas de vela de ignição ruim ou com defeito

Abaixo estão os sintomas de vela de ignição ruim ou com defeito e sua prevenção:

Aceleração lenta:

Quando as velas de ignição começam a falhar, você começa a notar uma aceleração ruim em seu carro. Embora em veículos modernos, onde o sensor esteja informando a maior condição do sistema de ignição do motor. A questão pode ser facilmente notada. Às vezes, o problema pode ser de um sensor defeituoso, mas na maioria dos casos, é um plugue desgastado. A aceleração lenta pode ser causada por vários fatores no motor, como filtros de combustível ruins, injetor de combustível sujo ou entupido ou sensor de oxigênio com defeito. É por isso que um especialista precisa examinar a situação assim que ela começou.

Baixa economia de combustível:

Uma vela de ignição ruim pode fazer você gastar mais dinheiro em combustível. Uma boa vela de ignição ajuda a queimar combustível de forma eficiente no ciclo de combustão, o que ajuda a alcançar uma economia de combustível superior à média. O problema ocorre na vela de ignição porque a folga entre os eletrodos é muito próxima ou a folga entre eles. Na maioria dos casos, os mecânicos ajustam a lacuna quando você reclama de um problema semelhante. Bem, é melhor trocar o plugue para evitar isso no futuro.

Inicialização difícil:

O problema é comum, pois você encontra um motorista de bricolage perdendo a vela de ignição quando tem problemas para ligar o carro. Na maioria das vezes o aparelho parece estar desgastado. Mas, diferentes sintomas podem afetar o sistema de ignição de um motor, um especialista deve estar envolvido.

Falha no motor:

A falha de ignição dos motores é um problema do sistema de ignição, muitas vezes em carros modernos é uma falha de um sensor. Mas também é causado pelo fio da vela de ignição ou se a ponta da vela de ignição que conecta o fio foi danificada. Se um motor falhar, o motorista experimentará sons intermitentes de tropeço ou crepitação no motor. se não for tomado cuidado e a falha de ignição continuar, as emissões de escape aumentarão, a economia de combustível diminuirá e a potência do motor diminuirá. Portanto, um problema diferente está relacionado à falha de ignição, considere consultar um mecânico imediatamente ao notar uma falha de ignição no motor.

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Em conclusão, uma vela de ignição é um ótimo componente que vimos funcionar eficazmente em motores a gasolina. Também examinamos duas funções que ele oferece, que incluem acender e remover o calor da câmara. Várias peças e funções da vela de ignição foram reveladas e também tipos e sintomas ruins.

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