¿COMO SELECCIONAR LA BUJÍA PARA UN AUTOMÓVIL?

¿Cual es la función de una bujía?

¿Como se clasifican las bujías?

¿Que información debo proporcionar a un refaccionario para adquirir la bujía?

¿Cuales son las fallas por una mala selección de una bujía?

¿Como selecciono mis bujías?

¿Cual es la mejor bujía para mi automóvil?

¿Son mejores las bujías de platino e iridio que las de cobre?

Estas son algunas preguntas que se contestarán durante el desarrollo de este tema. Hacemos hincapié en que las dos últimas son preguntas frecuentes que hace un automovilista cuando va a adquirir el juego de bujías para su vehículo. Con la finalidad de dar la respuesta mas acertada posible a cada una de ellas, en este post analizaremos los tipos y características de las bujías mas utilizadas que existen en el marcado de autopartes.

FUNCIÓN DE LA BUJÍA

Podemos decir que entre otras funciones de la bujía sobresalen principalmente dos:

- Como parte del Sistema de Encendido: en este caso, la función de la bujía es conducir y facilitar el paso de la corriente eléctrica hacia el interior de la cámara de combustión, para convertirla en una chispa con la finalidad de inflamar y provocar la detonación de la mezcla aire-gasolina en su punto máximo de compresión. De aquí se deriva que la fabricación de las bujías sean de cobre, platino o iridio.

- Como parte del sistema de enfriamiento: en consecuencia a la alta temperatura que se genera dentro de la cámara de combustión debido a la energía calorífica, otra de las funciones de la bujía es transferir parte de esta energía del interior del cilindro hacia la cabeza o culata del motor para contribuir en el enfriamiento del mismo. De aquí el hecho de que existan bujías calientes y frías.

TIPOS Y CARACTERÍSTICAS DE LAS BUJÍAS

Del párrafo anterior tenemos que los tipos de bujías de clasifican en:

Analicemos cada tipo de bujía y sus diferencia entre ellas:

Por su función eléctrica

En electricidad y electrónica existe el concepto de Resistencia eléctrica (R) la cual se define como la propiedad que tiene un material para oponerse al paso de la corriente eléctrica. Partiendo de las propiedades físico-químicas de los materiales, esta resistencia depende de manera directa de la Longitud (L) y de la resistividad (ρ) y de modo inverso al Área (A) de la sección transversal de dicho material. Su representación matemática es:

La conductividad eléctrica (σ) de un material, se define como aquella magnitud obtenida aplicando la operación inversa de la resistividad, es decir, σ=1/ρ, y representa la capacidad que tiene un material para dejar pasar la corriente eléctrica a través de él. Esta capacidad depende de la estructura interna atómica y molecular del material. Debemos tener en cuenta que a mayor conductividad menor resistividad y viceversa. Tanto el valor de la resistividad (ρ) y así como de la conductividad eléctrica (σ)ya esta calculado en tablas.

Así, podemos observar en la siguiente tabla 1 la variación de la conductividad (σ) de los distintos tipos de material con los cuales se fabrica el electrodo de cada bujía.

Observamos que la conductividad eléctrica en una bujía con electrodo de Cobre (Cu) es mayor que la del electrodo de iridio (Ir) y este mayor que el de Platino (Pt).

De acuerdo a la "Formula a", la bujía con el electrodo de cobre presenta menor resistencia al paso de la corriente eléctrica produciéndose una mayor chispa eléctrica para encender la mezcla de gases del cilindro. La bujía que entregará la menor chispa eléctrica es la fabricada con electrodo de platino.

Podemos decir que la bujía con electrodo de cobre es recomendable para aquellos motores que son de baja potencia o compresión y las bujías de iridio y platino para motores de alta potencia o compresión.

Un aspecto que se considera en este tipo de fabricación es la durabilidad: las bujías de cobre tienen una duración promedio de 25,000 km, las de platino e iridio entre 100,000 y 150,000 km.

El otro aspecto a considerar es el costo de cada bujía, la de platino e iridio es de dos a cuatros veces mayor que el costo de una bujía con electrodo de cobre.

Cuando se adquiere un vehículo nuevo, algunos fabricantes los entregan con bujías de platino o iridio porque su extracción requiere remover otros componentes que impiden el acceso directo a ellas. Este es un punto que se debe tomar en cuenta cuando se realice el cambio de bujías.

En los modelos actuales de automóviles, los fabricantes de bujías han incluido en sus diseños un resistor cerámico dentro de la misma, que tiene la capacidad de atenuar las interferencias electromagnéticas provocadas por el sistema de encendido y que pueden alterar el buen funcionamiento de los sistemas electrónicos del automóvil como por ejemplo: la computadora principal(ECU), sistemas de frenos ABS, sistema de inyección, sistema de audio, sistema de alarma, etc., a este tipo de bujía se le conoce como “Bujía Resistiva”.

Por su función térmica.

Como ya se menciono antes, la bujía es la encargada de proporcionar la chispa para provocar la explosión de la mezcla aire-gasolina dentro del cilindro y de este modo suministrar la potencia necesaria para encender el motor y mantener su funcionamiento. Durante este ciclo se genera alta temperatura dentro de la cámara de combustión que debe ser controlada para mantener óptimo el punto de operación del motor y de este modo evitar su desgaste prematuro o daño grave en el mismo. El sistema de enfriamiento es el que se encarga de realizar esta tarea.

Por consecuencia, la bujía también se diseña para contribuir y auxiliar al sistema de enfriamiento, transfiriendo a través de ella energía calorífica del cilindro a la cabeza o culata del motor donde por sus conductos internos circula liquido refrigerante para enfriar al motor (Figura 1).

En este diseño, también influye la conductividad térmica del electrodo, la forma del aislante y el tamaño del electrodo.

Se define como conductividad térmica (λ) la capacidad de un material para transferir la energía cinética de sus moléculas (calor) a otras sustancias o materiales adyacentes con las que esta en contacto. El calor siempre fluye del cuerpo de mayor temperatura al cuerpo de menor temperatura. De la tabla 1 observamos que el cobre tiene mayor conductividad térmica que el iridio y este tiene mayor conductividad térmica que el platino.

La característica que toma en cuenta los parámetros antes mencionados y que adiciona ademas la relación de compresión, tipo de admisión entre otros, se conoce como “Grado térmico de la bujía” y se define como: la capacidad de la bujía para trasmitir la energía calorífica desde la cámara de combustión o cilindro hacia la culata o cabeza donde a su vez, sera transmitida hacia el refrigerante para su enfriamiento. De aquí que el fabricante las clasifique en bujías frías y calientes.

La diferencia entre esta dos bujías esta determinado por el tamaño y forma del aislante que cubre el electrodo; en una bujía fría como la de la figura 2 el tamaño del aislante B es menor que el aislante C de una bujía caliente como lo muestra la figura 3.

Bujía Frías.-Su capacidad es muy alta para transmitir una gran cantidad de calor a la cabeza o culata. Se recomiendan para los motores de gran potencia, altas revoluciones, para recorridos frecuentemente largos y trabajo pesado.

Bujías Calientes.-Al contrario de la bujías frías, estas son las que transmiten menor cantidad de calor a la culata o cabeza. Su uso se recomienda para motores de baja potencia, poco uso, recorridos cortos, uso particular o ligero y motores desgastados.

Por estas razones, los fabricantes de las bujías las producen para trabajar de manera óptima en un rango de temperaturas que varia entre 450 ^oC y 850 ^oC. A este rango se le conoce como zona de autolimpieza de la bujía, es decir, conforme se aumenta la velocidad y la carga del motor, se incrementa de manera gradual la temperatura en la punta de la bujía, si la bujía opera dentro de este rango, entonces, la propia bujía quema los residuos de carbón manteniéndose limpia.

Si la bujía se enfría demasiado, no quemará de manera optima la mezcla de combustible y ocasionará la formación hollín y ceniza en el electrodo, esta suciedad debilita la formación de la chispa.

Por el contrario si la bujía se calienta en exceso puede presentarse el fenómeno de autoignición, es decir, que debido a la alta temperatura del electrodo se producirá la explosión de la mezcla antes de que se produzca la chispa. Una forma de conducir agresiva influye en el calentamiento del motor y las bujías, se puede observar este caso cuando se produce un ruido conocido como “cascabeleo”

En la tabla 1 se tiene que la temperatura de fusión del cobre es de 1084.6 °C, esta temperatura esta muy cercana al limite máximo de los 850 °C a la que se diseña una bujía para que opere de modo correcto, como consecuencia de esto un sobrecalentamiento puede ocasionar que se funda el electrodo de la bujía ocasionando daños severos al motor.

Calibración de la bujía.

La calibración de una bujía consiste en colocar la distancia “d” de manera correcta entre el electrodo central y el electrodo de tierra para obtener la chispa optima para el vehículo como se muestra en la figura 4.

Su valor se obtiene de las tablas de los fabricantes y se requiere de una herramienta especial denominada “calibrador de bujía”.

Algunos marcas de bujías se entregan calibradas de fabrica, sin embargo, es recomendable verificar la calibración antes de colocarlas.

CABLES PARA BUJÍAS

El juego de cables para las bujías al igual que las bujías son elementos que pertenecen al sistema de encendido del motor. A través de cada uno de estos cables viaja la corriente eléctrica impulsada por el alto voltaje generado en la bobina hasta llegar a la bujía para producir la chispa.

Estos cables al conducir alto voltaje generan alrededor de ellos un fuerte campo magnético que pueden inducir voltaje en otros cables adyacentes o muy cercanos, dando como consecuencia que se altere el punto de detonación de la mezcla dentro del cilindro presentándose el fenómeno de pre-encendido del motor.

Si los cables no son los adecuados, presentan desgaste o mala calidad ocasionarán mal funcionamiento de la bujía reflejándose como fallos en el motor y variación en el aumento en el consumo de combustible.

IMPORTANTE Para el automovilista.- Nunca toque con las manos desnudas los cables para bujías cuando el motor esta funcionando porque puede recibir una descarga eléctrica. Por ellos viaja un voltaje que va desde los 10,000 hasta los 30,000 Voltios variando según la marca y modelo del vehículo.

LA BUJÍA USADA COMO DIAGNOSTICO.

Dependiendo de las partículas adheridas en el espacio que comprende la zona de combustión de las bujías y el estado en que se encuentran sus electrodos, así como el color del aislante cuando estas son extraídas, se puede determinar el estado de funcionamiento general de un motor y de este diagnostico partir para la solución de fallas.

Causas y Fallas de un motor por bujías.

1.-La carbonización de una bujía.-los factores que ocasionan este fenómeno son:

-Instalación de una bujía más fría que la indicada en el “manual del propietario”

-Manejo de vehículo en bajas velocidades durante mucho tiempo

-Mezcla de oxigeno/combustible muy rica (humo gris oscuro en el escape)

-Cilindros con fuga de compresión (Motor desgastado)

- Aceite que entra a la cámara de combustión(humo azul en el escape)

-Falta de termostato (haciendo que el motor trabaje motor frió)

-Calibración mala de bujías (muy cerrada)

-Punto de encendido atrasado

-Combustible sucio (filtro tapado )

2.-Sobrecalentamiento de una bujía.-las causas principales que pueden generar el sobrecalentamiento de la bujía son:

-Instalación de bujía más caliente que la indicada en el “manual del propietario”;

-Exceso de compresión dentro de la cámara de combustión;

-Objetos o residuos que impiden el flujo de calor entre la bujía y la cabeza o culata.

-Fallas en el sistema de enfriamiento(motor trabajando muy caliente)

-Punto de encendido adelantado;

-Manejo agresivo para conducir el automóvil;

-Combustible con grado de octanos distinto al recomendado (premiun o magna)

Como puede verse de los puntos anteriores, las fallas en las bujías no solo se debe a una mala selección de las mismas, sino que existen factores externos que contribuyen a acelerar su desgaste. Estas causas externas requieren del diagnóstico y análisis de un experto, de aquí la importancia de acudir con un especialista en mecánica automotriz para que oriente al automovilista y le diga la causa precisa de la falla y las autopartes que se deben adquirir (bujías u otros piezas) para corregir la falla.

RECOMENDACIONES:

1.-Sustituya las bujías cuando hayan cumplido su periodo de trabajo. Si el motor esta en buenas condiciones de funcionamiento y no se cambian, ocasionará un desgaste excesivo por su uso que se reflejará en un incremento entre separación de las puntas del electrodo central y el electrodo a tierra. Lo que se ahorra por no cambiarlas a tiempo, se va a gastar con el incremento en el consumo de gasolina y existe la posibilidad daño de otras piezas del automóvil.

2.-Utilice la gasolina con el grado de combustión que le sugiere en “manual del automóvil”. En México se venden dos tipos de gasolinas: Premiun y Magna.

3.-Consulte el manual del Propietario para determinar el tipo de bujía que debe utilizar su vehículo, apunte el código para adquirirlas ya sea en la agencia automotriz o con un proveedor de autopartes.

4.-En caso que que no se cuente con su manual de propietario, pídala por catálogo, los datos necesarios que debe proporcionar a su proveedor para localizarla son:

En algunos casos, se requerirán además los siguientes datos: Tipo de árbol (DOHC,SOCH,OHC), Num. de válvulas, Potencia HP del motor. Generalmente con los cinco primeros datos de la tabla anterior se abarca la mayoría de los automóviles.

Una vez localizada la información, se presenta el dilema de que bujía adquirir ,ya que el catalogo pueden mostrar mas de un código que identifican distintos tipos de bujías para un mismo motor, como son: bujía con electrodo standar (cobre), bujía de uno o dos electrodos de platinos y bujía de electrodo iridio. En este caso y de acuerdo al fabricante de la bujía, cualquiera de esos tipos puede ser utilizada para ese motor y los únicos criterios a tomar en cuenta para la selección seria la durabilidad y relación costo-beneficio que da la bujía, esto es así, siempre que el motor este en optimas condiciones de funcionamiento.

Si el motor presenta desgaste, durante el desarrollo de este post se han mencionado varios criterios que se pueden tomar en cuenta para la selección correcta de las bujías.

Recomendamos apoyarse con un mecánico automotriz para que en base a su experiencia y mediante algunas pruebas e inspecciones del motor, le pueda recomendar la mejor alternativa de bujía que se debe adquirir.

5.-Se puede descargar de Internet los catálogos de bujías para la marca preferida y con los datos del punto anterior localizar o en su defecto consultar on-line la bujía que requiere el vehículo.

6.-Si el motor del automóvil no esta trabajando optimamente o presenta fallas; la bujía puede ser una de las causas entre muchas otras. Para determinar la causa del fallo recomendamos acudir al taller de servicio mecánico con la finalidad de realizar un diagnostico mas preciso. Si se determina que es la bujía la causa del fallo, entonces se deberán tomar en cuenta los criterios explicados en este post para la selección correcta de la misma.

7.-Cuando se repara un motor mediante ajuste o cambio de empaques de las culatas (cabezas), generalmente se rectifican (cepillan) estas últimas. Esta acción disminuye el volumen de la cámara de combustión que originalmente tenía de fabrica, ocasionando un incremento de compresión de la mezcla aire-combustible que repercutirá también en un aumento de temperatura. Dependiendo del grado de disminución de la cámara del cilindro, es posible que tenga que recurrir a los criterios establecidos en este post para la selección de las bujías.

8.-Quizás al cambiar las bujías de un vehículo, se deba también sustituir el conjunto de cables de las mismas.

9.-Adquiera bujías y cables para bujías de calidad y marca reconocida.

10.-No se recomienda limpiar las bujías para su reutilización.

Con este último punto cerramos este tema y como siempre pido que si este articulo fue de utilidad para Ud. mi amigo lector lo comparta con familiares, vecinos, amigos y cualquier persona interesada en el tema. Todo esto con el propósito de que se mantengan bien informados. Invito a que le den “Me gusta” y se suscriban a este blog ( http://tecnoautomundo.blogspot.mx) para que reciban de manera automática los futuros temas que se seguirán desarrollando.

Les recomiendo este vídeo (elaborado por uno de los fabricantes de bujías reconocido en México) para aclarar aun mas lo explicado en este articulo: https://www.youtube.com/watch?v=5BYM7Ewqzes

Gracias por el tiempo y atención y espero contar contigo en el siguiente tema…

Atentamente

Marco A. Reza SM.

PD. Nissan, Tsuru y Volkswagen, Jetta son marca registradas por sus respectivos fabricantes.