cum este scânteia produsă de o bujie într-un motor cu ardere internă?
Balasore, Orissa
o bujie este un dispozitiv electric care se potrivește în chiulasa unor motoare cu ardere internă și aprinde combustibili comprimați, cum ar fi aerosoli, benzină, etanol și gaz petrolier lichefiat prin intermediul unei scântei electrice.
bujiile au un electrod central izolat care este conectat printr-un fir puternic izolat la o bobină de aprindere sau la un circuit magneto la exterior, formând, cu un terminal împământat la baza ștecherului, un spațiu de scânteie în interiorul cilindrului.
bujiile nu produc tensiune înaltă, ci fac doar scântei cu tensiune înaltă.
o bobină de aprindere este o bobină de inducție din sistemul de aprindere al unui automobil care transformă bateria de 12 volți în mii de volți (20 până la 30 de mii de volți sau mai mult) necesare pentru a aprinde bujiile. Firul care merge de la bobina de aprindere la distribuitor și firele care merg de la distribuitor la fiecare dintre bujii se numesc fire de bujie.
această formă specifică a autotransformatorului, împreună cu întrerupătorul de contact și un condensator, transformă tensiunea joasă dintr-o baterie în tensiunea înaltă cerută de bujiile unui motor cu ardere internă.
când întrerupătorul de contact se închide, acesta permite acumularea unui curent de la baterie în înfășurarea primară a bobinei de aprindere.
odată ce curentul a crescut până la nivelul său complet, întrerupătorul de contact se deschide. Deoarece are un condensator conectat peste el, înfășurarea primară și condensatorul formează un circuit reglat și, pe măsură ce energia stocată oscilează între inductorul format de bobină și condensator, câmpul magnetic în schimbare din miezul bobinei induce o tensiune mult mai mare în secundarul bobinei.
pe măsură ce electronii curg din bobină, se dezvoltă o diferență de tensiune între electrodul central și electrodul lateral. Nici un curent nu poate curge deoarece combustibilul și aerul din Gol sunt un izolator, dar pe măsură ce tensiunea crește în continuare, începe să schimbe structura gazelor dintre electrozi.
odată ce tensiunea depășește puterea dielectrică a gazelor, gazele devin ionizate. Gazul ionizat devine un conductor și permite electronilor să curgă peste decalaj. Bujiile necesită, de obicei, o tensiune de 12.000–25.000 volți sau mai mult pentru a declanșa corect, deși poate ajunge până la 45.000 volți.
acestea furnizează un curent mai mare în timpul procesului de descărcare, rezultând o scânteie mai fierbinte și cu durată mai lungă.
pe măsură ce curentul de electroni crește peste decalaj, crește temperatura canalului scânteii la 60.000 K. căldura intensă din canalul scânteii face ca gazul ionizat să se extindă foarte repede, ca o mică explozie.
S. S. UJWAL
(membru al Societății Americane a Inginerilor Mecanici)
Inginerie Mecanică
Universitatea Andhra
Visakhapatnam
Andhra Pradesh