Cum au evoluat din punct de vedere tehnic bujiile incandescente

24 iulie 2019 | Articol

Bujiile incandescente au reprezentat o componentă esențială a tuturor motoarelor diesel, încă de la începutul anilor 1900. Cu toate acestea, odată cu demararea producției de bujii incandescente de către DENSO în 1963, aceste componente au început să contribuie din ce în ce mai mult la eficiența motoarelor. În acest articol, analizăm evoluția acestora în paralel cu dezvoltarea parcului auto modern.

De ce sunt importante bujiile incandescente? O scurtă istorie…

M28673 Glow Plug Timeline 700X440px

Bujia incandescentă este practic un dispozitiv de încălzire utilizat la pornirea motoarelor diesel. În perioade reci, masa blocului de cilindru și capul de cilindru din interiorul motorului diesel cauzează absorbția căldurii compresate, prevenind aprinderea. Ei bine, bujiile incandescente rezolvă această problemă. Acestea cuprind un element de încălzire în vârf și sunt situate în fiecare cilindru al motorului diesel, atingând temperaturi ridicate și generând destulă căldură pentru procesele de aprindere și combustie.

DENSO este un pionier în designul și producția de bujii incandescente ce depășesc standardele OEM de peste 50 de ani, oferind domeniului Aftermarket o serie de inovații, precum bujiile incandescente ceramice. Totodată, gama produsă are o acoperire extensivă a parcului auto (cu aplicații variate), oferind astfel companiei DENSO statutul de cel mai mare furnizor de bujii incandescente din Europa.

Primele bujii incandescente  un design de nerecunoscut azi

Primele bujii incandescente aveau un design de nerecunoscut față de cele prezente azi în piață. Cu un design de bază reprezentat de o folie groasă metalică ce cuprindea una sau mai multe bobine, ca și rezistor, acestea aveau de regulă o tensiune scăzută și, de aceea, foarte lente (timpul mediu de încălzire fiind de 60 de secunde). De fiecare dată când o bujie incandescentă era expusă gazului de combustie, durata sa de viață scădea dramatic, cauzând defectarea întregului circuit și chiar a motorului.

Dezvoltarea accelerată a motoarelor diesel a făcut ca designul timpuriu al bujiilor incandescente să nu mai fie unul potrivit. Producătorii de vehicule își doreau bujii mai fiabile pentru asigurarea unei aprinderi rapide iar odată ce motoarele diesel au devenit mai puternice, aceste bujii trebuiau să dezvolte o tensiune mai ridicată. Acest fapt a dus la dezvoltarea bujiilor incandescente placate.

Bujiile cu o bobină

Spre deosebire de designul timpuriu al bujiilor incandescente, cele cu o bobină au în componență un rezistor realizat dintr-o sârmă subțire, înfășurat în mai multe bobine. Acesta a fost plasat într-un tub de fier, sudat la un capăt și umplut cu praf de izolare înainte de a fi introdus într-un înveliș de fontă. Acest lucru a rezultat într-o componentă mult mai durabilă și eficientă. Rezistența scăzută a bujiei incandescente permite acesteia să reziste la tensiuni și temperaturi mai ridicate, rezultând într-o performanță ridicată a motorului.

Produsul a ajutat și la rezolvarea problemei de uzură, asociate cu expunerea la combustia gazului. Cu un profil optim, aceste bujii incandescente combină tensiunea de operare, temperatura maimă de pre-încălzire, timpul de încălzire și perioadele de reacție pentru a îndeplini necesitățile tuturor vehiculelor, rezultând într-o durată de viață mai lungă a produsului. Diferențele dintre timpii de încălzire au fost considerabile - înregistrându-se timpi de pornire de doar 17 secunde, cu 43 de secunde mai rapid decât tehnologia anterioară.

M28673 Glow Plug Graphs 1000Px Graph 01Bujiile incandescente placate erau capabile de a rezista la temperaturi și tensiuni mai ridicate, comparativ cu designul timpuriu al bujiilor incandescente.

Introducerea bobinei duble

Deși un timp de pornire de 17 secunde era impresionant în anii 1970, mai târziu, în anii 1980, producătorii de vehicule își doreau o aprindere mai rapidă, forțând astfel dezvoltarea bujiilor incandescente. Ca și răspuns, a apărut în piață bujia incandescentă cu bobină dublă. Spre deosebire de bujiile tradiționale, bujiile cu bobină dublă cuprindeau 2 rezistori în interiorul tubului metalic. Rezistorul adițional acționa ca și regulator, jucând astfel un rol vital în obținerea unei precizii ridicate a bujiilor incandescente.

Înainte, în cazul bujiilor mono-filament, încălzirea era invers proporțională cu rezistența; dacă rezistența era scăzută, bujia se încălzea rapid, pe când în cazul în care rezistența era crescută, bujia se încălzea încet la o temperatură scăzută. Introducerea unui rezistor suplimentar a oferit bujiei incandescente un coeficient pozitiv de temperatură, ceea ce înseamnă că pe măsură ce bujia se încălzea, creștea și rezistența aferentă. Acest lucru a permis bujiilor să atingă temperaturi mai ridicate într-un timp mai scăzut (de doar 7 secunde).

 

M28673 Glow Plug Graphs 1000Px Graph 02Bujiile cu bobină dublă puteau atinge temperaturi mai ridicate într-un timp mai scăzut

Materiale mai avansate, conform legislației în vigoare

În anii 1990, vehiculele diesel erau deja învinuite pentru emisiile ridicate. Noua legislație prevedea faptul că bujiile incandescente trebuiau pornite într-o fază de pre-încălzire, rămânând calde aprox. 90 de secunde pentru a ajuta aprinderea în timpul perioadelor reci. Denumit ”perioada de post-încălzire”, procesul avea un impact pozitiv asupra bujiilor incandescente, ce ajuta la limitarea emisiilor, pe lângă accelerarea pornirii motorului.

Cu toate acestea, designul tipic al bujiilor incandescente necesita materiale diferite pentru a face față cerințelor procesului de post-încălzire. De aceea, producătorii au început să testeze aliaje și procese de producție noi.

Bujia ceramică

Ca și pionier al designului din domeniul automotive, DENSO a devenit primul producător OE de bujii incandescente din ceramică, îmbunătățind performanța de aprindere și reducând emisiile conform legislației în vigoare. Inovația companiei era reprezentată de o componentă de încălzire, produsă complet din ceramică. Natura conductoare a materialului ceramic a permis ca elementul de încălzire să reziste la temperaturi mai ridicate cu o durată de viață mai lungă.

Prin dezvoltarea continuă a tehnologiei de control a temperaturii, compania DENSO a fost capabilă să producă bujii ce se încălzesc mai rapid, induc o combustie mai bună și au o viață de utilizare mai lungă.

M28673 Glow Plug Graphs 1000Px Graph 04Bujiile incandescente ceramice DENSO oferă o alternativă superioară la opțiunile tradiționale metalice, cu timpi prelungiți de încălzire și rezistență termică îmbunătățită.

M28673 Glow Plug Graphs 1000Px Graph 05Performanța bujiei incandescente ceramice

Încălzire instantă

La scurt timp după aceea, DENSO a continuat seria de inovații prin introducerea tehnologiei cu bobină dublă, cu încălzire instantă pentru bujiile incandescente metalice. Rezistorul folosit a permis o pornire mai rapidă a motorului, reducerea zgomotului, a vibrațiilor și a emisiilor.

M28673 Glow Plug Graphs 1000Px Graph 03Bujiile cu încălzire instantă pot atinge 1000˚C în aprox. 1.5 - 4 secunde

Portofoliul complet de bujii incandescente DENSO

În zilele noastre, DENSO și-a dezvoltat un portofoliu extins de bujii incandescente pentru industria Aftermarket, depășind cu mult standardele calității OE pentru orice marcă și model de vehicul. Astfel, DENSO a contribuit în mod semnificativ la performanța vehiculelor diesel.

Dacă doriți mai multe informații, puteți descărca catalogul de bujii incandescente.

În curând, vom publica un nou articol pentru a înfățișa operarea bujiilor incandescente în conjuncție cu filtrul DPF, în vederea reducerii timpilor de regenerare.

Back to overview Înapoi la pagina anterioară