Por Wayne Scraba, automedia.com
A vela de ignição é um dispositivo aparentemente simples, embora seja encarregada de um conjunto de trabalhos diferentes mas críticos. Antes de mais nada, ela cria (literalmente) um raio artificial dentro da câmara de combustão (cabeça de cilindro) do motor. A energia elétrica (voltagem) que transmite é extremamente alta para criar uma faísca e para “acender o fogo” com o caos controlado da câmara de combustão. Aqui, a voltagem na vela pode ser de 20.000 a mais de 100.000 voltagens.
Velas de ignição de desempenho térmico
Embora inicie a faísca para criar combustão, a vela não a sustenta. Ela ajuda a transmitir calor da câmara de combustão para dentro da camisa de água da cabeça do cilindro.
A capacidade de uma vela de ignição de dissipar calor da câmara de combustão é definida pela “faixa de calor” da vela de ignição. A temperatura do final da queima da vela deve ser mantida em um nível alto o suficiente para prevenir a formação de incrustações, mas baixo o suficiente para prevenir a pré-ignição. Os fabricantes de velas de ignição referem-se a isto como “desempenho térmico”. O desempenho térmico, ou alcance de calor da vela de ignição, não tem nada a ver com a quantidade de transferência de energia do sistema de ignição através da vela de ignição. A faixa de calor da vela de ignição é a área na qual a vela de ignição funciona termicamente.
Velas de ignição frias versus velas de ignição quentes
Velas de ignição “frias” normalmente têm um caminho de fluxo de calor curto. Isto resulta em uma taxa média de transferência de calor rápida. Além disso, o isolante curto encontrado nas velas frias tem uma pequena área superficial, o que não permite uma grande absorção de calor.
Por outro lado, as velas “quentes” possuem um nariz isolante mais longo, bem como um caminho mais longo de transferência de calor. Isto resulta numa taxa de transferência de calor muito mais lenta para a cabeça do cilindro circundante (e consequentemente, para a camisa de água).
A gama de calor da vela deve ser cuidadosamente seleccionada de modo a obter um desempenho térmico óptimo. Se a faixa de calor não estiver correta, você pode esperar sérios problemas. Normalmente, a temperatura final de queima apropriada é (aproximadamente) de 900-1.450 graus. Abaixo de 900 graus, é possível a queima de carbono. Acima dele, o superaquecimento torna-se um problema.
Aumento da tensão da vela de ignição
Em termos de operação, a vela de ignição é conectada à alta tensão gerada por uma bobina de ignição (por meio de um distribuidor convencional ou por meio de um meio eletrônico). Como a eletricidade flui da bobina, desenvolve-se uma diferença de voltagem entre o eletrodo central e o eletrodo de terra na vela de ignição.
Por causa do “gap” da vela de ignição, acoplado à mistura ar/combustível (que atua como isolante) dentro do gap, a vela de ignição não pode disparar imediatamente.
Quando o aumento da voltagem aumenta para aproximadamente 20.000 volts, o gap com a vela de ignição pode ser “quebrado” e ela dispara. Com uma vela de ignição retirada do cabeçote e devidamente aterrada ao fogo, você pode ouvir um clique adefinitivo. Se as condições forem suficientemente escuras, você pode ver a faísca.
O clique que você ouve é essencialmente uma miniatura de um trovão, e a faísca que você observa é semelhante a uma forma miniatura de relâmpago.
Na câmara de combustão, o calor intenso criado pela vela de ignição cria uma pequena bola de fogo dentro da fenda. A bola de fogo ou núcleo de combustão expande-se e o cilindro (pelo menos em teoria) experimenta combustão completa.
Construção da vela de ignição
Em termos de construção, as velas de ignição podem não ser tão simples como a vela de ignição. Na verdade, elas são peças de equipamento de precisão.
Graças ao pessoal da vela Champion Spark Plug, podemos fornecer-lhe uma avaria completa das várias características da vela. Tenha em mente que a vasta maioria das velas oferecem uma construção similar (embora não necessariamente idêntica).
Nas fotos que acompanham, você pode ver como muitas das características das velas acima podem ser vistas de fato. Confira-as.
Ribs:As costelas isolantes fornecem proteção adicional contra voltagem secundária ou sparkflashover e também ajudam a melhorar a aderência da vela de borracha bootagainst o corpo da vela.
O corpo isolante é moldado a partir de cerâmica de óxido de alumínio. Para moldar esta parte da vela de ignição, é utilizado um sistema de moldagem de alta pressão e seco. Depois que o isolante é moldado, ele é queimado em forno até a temperatura que excede o ponto de fusão do aço. Este processo resulta em um componente que apresenta excepcional resistência dielétrica, alta condutividade térmica e excelente resistência ao choque.
Insulador:O corpo isolante é moldado a partir de cerâmica de óxido de alumínio. Para moldar esta parte da vela de ignição, é utilizado um sistema de moldagem de alta pressão e seco. Depois que o isolador é moldado, ele é queimado em forno até a temperatura que excede o ponto de fusão do aço. Este processo resulta em um componente que apresenta excepcional resistência dielétrica, alta condutividade térmica e excelente resistência ao choque.