La motoarele pe benzină arderea amestecului aer-carburant este inițiată de o sursă

externă. Sursa aprinderii amestecului este generată de bujie. Aceasta produce o scânteie care

aprinde amestecul aer-combustibil din camera de ardere. Poziționarea bujiei în camera de ardere

trebuie optimizată astfel încât să faciliteze aprinderea amestecului aer-combustibil.

Fig 1.1 Buji

Aprinderea în motoarele pe benzină este electrică. La pornirea motorului, energia

electrică este furnizată de bateria de acumulatori iar în timpul funcționării motorului

de alternator. Tensiunea electrică de la baterie este multiplicată de bobinele de inducție care,

mai departe alimentează bujiile.

Fig 1.2 Scânteia generată între electrozii bujiei

La motoarele moderne calculatorul de injecție controlează generarea periodică a scânteii

pentru fiecare cilindru (bujie) în parte. Energia electrică conținută în scânteie conduce la inițierea

arderii amestecului aer-carburant.

Bujia este fabricată din materiale metalice, ceramice și sticlă. Părțile principale ale bujiei

sunt: terminalul (conectorul), izolatorul ceramic și electrozii. Bujia se fixează

în chiulasa motorului prin înfiletare. Electrozii pătrund în camera de ardere iar terminalul este

cuplat la bobinele de inducție

Pe scurt, bujia conține doi electrozi, separați de un izolator, între care se formează o

scânteie. Electrodul negativ este de fapt corpul bujiei, conectat prin intermediul chiulasei la

borna negativă a bateriei (masă), iar electrodul pozitiv este central și conectat la bobina de

inducție.

1. Terminal

2. izolator terminal (zonă ondulată)

3. izolator terminal (zonă netedă)

4. element de etanșare

5. izolator electrod

6. sticlă conductoare

7. carcasă metalică

8. garnitură metalică

9. nucleu de cupru

10. distanța între electrozii bujiei (întrefier)

11. electrozi (pozitiv și negativ)Fig 1.3 Componente bujie

Fig 1.4 Bujie (radiografie)

Terminalul se conectează prin intermediul unui cablu de înaltă tensiune la bobina de

inducție. Sistemele de aprindere de ultimă generație conțin câte o bobină de inducție pe fiecare

cilindru. La acest tip de sistem de aprindere bobina de inducție se montează direct pe bujie.

     Izolatorul este un material ceramic pe bază de oxid de aluminiu (Al2O3). Acesta are

rolul de a izola din punct de vedere electric cei doi electrozi ai bujiei. Terminalul este conectat,

din punct de vedere electric, la electrodul central prin intermediul unei sticle conductoare.

Diferența mare de tensiune care este produsă între cei doi electrozi duce la apariția

scânteii. Tensiune electrică trebuie să fie suficient de mare pentru a străpunge întrefierul dintre

cei doi electrozi. Valoarea tensiunii electrice necesară pentru producerea scânteii poate ajunge și

la 20.000V. Cu cât distanța între cei doi electrozi este mai mare cu atât tensiunea necesară

pentru străpungerea întrefierului crește.

Bujia trebuie să asigure, pe o durată de utilizare cât mai mare, următoarele:

o pornire la rece facilă

o aprindere la fiecare ciclu motor (pentru evitarea rateurilor de combustie)

o funcționare în condiții de temperatură și presiune extreme

 În timpul duratei de viață a bujiei electrozii se uzează datorită:

o eroziunii, cauzată de scânteie

o coroziunii, cauzată de solicitările termice și chimice

Cu cât uzura este mai mare cu atât tensiunea electrică necesară producerii scânteii este mai mare.

Din acest motiv forma și numărul electrozilor sunt parametrii care contribuie la calitatea

scânteii și implicit a arderii amestecului aer-combustibil.

Valorile uzuale pentru întrefier se situează în jurul valorilor 0.7 ... 1.2 mm. Acestă distanță este

specifică fiecărui motor și este specificată în manualul de întreținere al automobilului.

    Temperatura de funcționare a bujiei are un rol decisiv asupra fiabilității acesteia. Partea de

material izolator (ceramic) care intră în camera de ardere trebuie menținut la temperaturi între

500 și 900 ºC.

Starea vizuală a bujiei Diagnosticarea motorului

Funcționare normalăIzolatorul are culoare alb-gri sau gri-gălbui spre maro. Motorul funcționează în parametrii. Plaja de temperaturi corectă. Amestecul și avansul la aprindere sunt corecte. Sistemul de pornire la rece funcționează. Nu sunt depuneri datorită aditivilor din benzină sau uleiului. Motorul nu a funcționat supraîncălzit.

Depuneri de carbonIzolatorul, electrozii și carcasa bujiei sunt acoperite cu particule de carbon, de culoare neagră și aspect de catifea.Cauze: amestec aer-combustibil incorect. Amestec prea bogat: filtrul de aer foarte încărcat, sistemul de pornire la rece defect, bujie „rece” (incompatibilă cu motorul)Efecte: rateuri de combustie, dificultăți la pornirea la rece.Reparație: se ajustează amestecul aer-combustibil și sistemul de pornire la rece, se verifică filtrul de aer și compatibilitatea termică a bujiei.

Depuneri de uleiIzolatorul, electrozii și carcasa bujiei sunt acoperite cu particule de carbon, de culoare neagră și aspect lucios.Cauze: prea mult ulei în camera de ardere. Nivelul uleiului prea mare. Uzură excesivă la segmenți, cilindri sau la ghidul supapei.Efecte: rateuri de combustie, dificultăți la pornireReparație: revizie generală motor, ajustare nivel ulei, înlocuire bujii.

Depuneri de plumbIzolatorul, electrozii și carcasa bujiei sunt acoperite cu o crustă maro/gălbuie cu porțiuni verzui.Cauze: carburantul conține aditivi pe bază de plumb. Crusta apare datorită funcționării motorului la sarcină mare după utilizarea îndelungată la sarcini medii.Efecte: la sarcini mari ale motorului, crusta devine conductivă și provoacă rateuri de combustie.Reparație: înlocuire bujii.

Depuneri de plumb pronunțateIzolatorul, electrozii și carcasa bujiei sunt acoperite cu o crustă consistentă maro/gălbuie cu porțiuni verzui.Cauze: carburantul conține aditivi pe bază de plumb. Crusta apare datorită funcționării motorului la sarcină mare după utilizarea îndelungată la sarcini medii.Efecte: la sarcini mari ale motorului, crusta devine conductivă și provoacă rateuri de combustie.Reparație: înlocuire bujii.

Depuneri de cenușăDepozite consistente de cenușă pe izolator și electrozi, provenită de la aditivii din carburant și ulei. Cauze: aditivii metalici din ulei se pot depune sub formă de cenușă pe suprafața camerei de ardere și a bujieiEfecte: poate provoca autoaprinderea, pierderea de putere și chiar deteriorarea motoruluiReparație: revizia generală a motorului, înlocuirea bujiilor, verificarea și schimbarea uleiului.

Electrodul central acoperit cu depozite topiteDepozite topite pe electrodul central. Vârful izolatorului acoperit cu depozite moi și cu textură de bureteCauze: supraîncălzire datorită autoaprinderii (cauzată de un avans prea mare, defect al sistemului de aprindere, calitate inferioară a combustibilului). Plaja de temperatură a bujiei nu este adaptată motorului (temperaturi prea mari de funcționare)Efecte: rateuri de combustie, pierderea puterii, defectarea motoruluiReparație: revizia generală a motorului, verificarea sistemului de aprindere și a injecției/carburației. Montarea de bujii noi adaptate din punct de vedere termic.

Electrodul central parțial topitElectrodul central este topit iar electrodul lateral este grav avariatCauze: supraîncălzire datorită autoaprinderii (cauzată de un avans prea mare, defect al sistemului de aprindere, calitate inferioară a combustibilului).Efecte: rateuri de combustie, pierderea puterii, defectarea motorului. Fractura vârfului izolatorului datorită supraîncălzirii electrodului central.Reparație: revizia generală a motorului, verificarea sistemului de aprindere și a injecției/carburației. Montarea de bujii noi.

Electrozi topiți parțialElectrozi cu aspect de conopidă. Posibile depozite metalice care nu provin de la electrozi.Cauze: supraîncălzire datorită autoaprinderii (cauzată de un avans prea mare, defect al sistemului de aprindere, calitate inferioară a combustibilului).Efecte: scăderea puterii motorului este evidentă urmată de o defectareReparație: revizie generală a motorului și verificarea injecției/carburației. Montarea de bujii noi.

Electrod central uzat excesivCauze: intervalul de înlocuire a bujiei a fost depășit.Efecte: rateuri de combustie, în special în timpul accelerațiilor (tensiunea de aprindere insuficientă pentru întrefierul mărit). Porniri dificile.Reparație: Montarea de bujii noi.

Uzură excesivă a electrodului lateralCauze: aditivi agresivi în combustibil sau bujii. Introducere defectuoasă a combustibilului în cilindri (posibil datorită depunerilor pe sistemul de injecție). Detonarea motorului.Efecte: rateuri de combustie, în special în timpul accelerațiilor (tensiunea de aprindere insuficientă pentru întrefierul mărit). Porniri dificile.Reparație: Montarea de bujii noi.

Fractura stratului ceramic (izolatorului)Cauze: deteriorări de natură mecanică (datorită loviturilor din timpul manipulării bujiei). În cazuri excepționale depozitele dintre electrodul central și izolator precum și coroziunea electrodului central pot provoca fractura izolatorului (de obicei datorită utilizării pe perioade ce depășesc durata de viață).Efecte: rateuri de combustie, scânteia se formează în zone inaccesibile amestecului aer-combustibil.Reparație: Montarea de bujii noi.

Inlocuire bujie

https://www.youtube.com/watch?v=g2lPAUBk2ek

Cum functioneaza o bujie

https://www.youtube.com/watch?v=b2udCm7DMzU

https://www.youtube.com/watch?v=dea07uYGkps