Μπουζί ή σπινθηριστής ή αναφλεκτήρας ονομάζεται το μικρό εκείνο εξάρτημα το οποίο είναι τοποθετημένο στην κυλινδροκεφαλή του αυτοκινήτου και είναι υπεύθυνο για την έκρηξη του καύσιμου μίγματος κατά τη διάρκεια της μετάβασης ενός τετράχρονου κινητήρα από τον 2ο στον 3ο χρόνο(δηλαδή από τη συμπίεση στην εκτόνωση).Σε αυτό οφείλεται το άπλωμα των ίππων του αυτοκινήτου μας στο δρόμο, αφού αποτελεί τον τελευταίο κρίκο της αλυσίδας του τμήματος του ηλεκτρικού κυκλώματος και είναι υπεύθυνο για την ποιότητα της ανάφλεξης.
Η κατασκευή ενός μπουζί αποτελεί μία πολύ δύσκολη εργασία. Αυτό είναι εύκολο να το καταλάβουμε αν δώσουμε βάση στην ανάλυση των τμημάτων που αποτελούν έναν αναφλεκτήρα. Ένας κοινός τύπος μπουζί, που έχουμε όλοι στα αυτοκίνητά μας, αποτελείται από το κέλυφος, το οποίο είναι βιδωμένο στην κιλινδροκεφαλή, το μονωτικό σώμα που βοηθάει στο να μην έρχονται σε επαφή το θετικό με το αρνητικό ηλεκτρόδιο και το ηλεκτρόδιο γειώσεως, που στην ουσία είναι προέκταση του κελύφους, αφού είναι κολλημένο πάνω σαυτό και έτσι γειώνεται με το σασί του αυτοκινήτου. Στη συνέχεια το μπουζί,(που μας ανάβει φωτιές) αποτελείται από το κεντρικό στέλεχος, το ηλεκτρόδιο δηλαδή που μας δίνει το σπινθήρα, την περόνη, εκεί δηλαδή που κουμπώνει η πίπα του μπουζοκαλώδιου, (αυτή που φέρνει το ρεύμα από τον πολλαπλασιαστή, μην σκέφτεστε πονηρά!!!), την κόλληση μεταξύ της περόνης και του κεντρικού στελέχους, ένα εσωτερικό χάλκινο παρέμβυσμα και το στεγανοποιητικό υλικό, που βοηθάει στο να υπάρχει στεγανότητα και να μη χάνει πίεση ο κύλινδρος από το μπουζί.
Το ηλεκτρόδιο που αποτελεί το ηλεκτρόδιο γείωσης είναι κράματα νικελίου- χρωμίου. Το μονωτικό σώμα αποτελείται από κεραμικό υλικό ή πορσελάνη, που του προσδίδουν ιδιαίτερα χαμηλή αγωγιμότητα και έτσι δεν επιτρέπει στην υψηλή τάση (της τάξης των 17000 volt ) να περάσει μέσα από αυτό και να καταστρέψει τον σπινθηριστή. Τέλος το θετικό ηλεκτρόδιο, συνήθως κατασκευάζεται από το ίδιο υλικό που είναι κατασκευασμένο και το αρνητικό, δηλαδή από κράματα νικελίου ή από χάλυβα με προσμίξεις νικελίου- χρωμίου, αλλά παράλληλα μπορεί να κατασκευαστεί και από άργυρο, ή με τέτοιο τρόπο που να έχει εσωτερικά καρδιά από χαλκό(υλικό με υψηλή αγωγιμότητα).
Τα τελευταία χρόνια βέβαια χρησιμοποιούνται και άλλα υλικά, προϊόντα μελέτης και έρευνας της υψηλής τεχνολογίας, τα οποία πετυχαίνουν πολύ καλό και δυνατό σπινθήρα ενώ ταυτόχρονα αυξάνουν και τον ωφέλιμο χρόνο λειτουργίας ενός μπουζί, αφού αυτός είναι και ένας άλλος στόχος των αυτοκινητοβιομηχανιών.
Το ηλεκτρικό κύκλωμα του αυτοκινήτου
Το τμήμα του ηλεκτρικού κυκλώματος που μας ενδιαφέρει, προκειμένου να εξετάσουμε το πώς ένα μπουζί δημιουργεί το σπινθήρα, είναι στην ουσία το κύκλωμα της ανάφλεξης, το οποίο στα καινούρια αυτοκίνητα έχει εξελιχθεί και έχει γίνει ηλεκτρονικά ελεγχόμενο.
Το σύστημα ανάφλεξης του αυτοκινήτου αποτελείται στην ουσία του από δύο κυκλώματα. Το πρώτο ονομάζεται πρωτεύον και είναι το κύκλωμα όπου διαρρέει ρεύμα χαμηλής τάσης και αποτελείται από τον συσσωρευτή(μπαταρία) , που παρέχει ηλεκτρικό ρεύμα στο κύκλωμα, στη συνέχεια το ρόλο αυτό τον αναλαμβάνει το δυναμό,(αποτελεί τη μονάδα παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος του αυτοκινήτου), τον διακόπτη εναύσεως που ανοίγει και κλείνει το κύκλωμα, το πρωτεύον πηνίο του πολλαπλασιαστή που δημιουργεί τη λεγόμενη επαγωγική τάση στο δευτερεύον πηνίο, και το έκκεντρο και τις επαφές του διακόπτη, ώστε να διακόπτεται το κύκλωμα κατά σταθερά και συγκεκριμένα χρονικά διαστήματα. Το έκκεντρο και οι επαφές του διακόπτη σε ένα σύστημα ηλεκτρονικής ανάφλεξης, μεταφράζονται με τον αισθητήρα θέσης του στροφάλου, ο οποίος αναγνωρίζει κάθε στιγμή που βρίσκεται ο στρόφαλος και ποιος κύλινδρος είναι στη φάση της συμπίεσης,(έτσι ώστε να δοθεί σπινθήρας στον συγκεκριμένο) που είναι τοποθετημένος ως επί το πλείστον στο βολάν, και μία ηλεκτρονική διάταξη που διακόπτει και κλείνει το κύκλωμα σαν διακόπτης.
Το δεύτερο κύκλωμα, ονομάζεται δευτερεύον και είναι κύκλωμα που το διαρρέει ρεύμα υψηλής τάσης (από 12000-20000 volts) και αποτελείται από το δευτερεύον πηνίο του πολλαπλασιαστή, τον διανομέα που κατανέμει το ρεύμα στους αναφλεκτήρες, τους αγωγούς μετάβασης του ρεύματος από τον διανομέα στο μπουζί(μπουζοκαλώδια) και τους αναφλεκτήρες.
Το όλο σύστημα λειτουργεί ως εξής:
Όταν το κύκλωμα κλείνει, το πρωτεύον πηνίο ρεύμα διαρρέει και μαγνητίζει έναν πυρήνα μαλακού σιδήρου που υπάρχει στο κέντρο του. Το μαγνητικό πεδίο αυτό εξαφανίζεται γρήγορα, όταν το κύκλωμα διακοπεί( το έκκεντρο ανοίγει το διακόπτη) γιατί ο μαλακός σίδηρος απομαγνητίζεται ταχύτερα, με τη βοήθεια ενός πυκνωτή που υπάρχει στο κύκλωμα, από ότι μαγνητίζεται, και έτσι δημιουργείται στο δευτερεύον πηνίο υψηλή τάση. Η τάση αυτή( που ανάλογα με την κατασκευή του πολλαπλασιαστή μπορεί να φτάσει τα 20000 v) διαμέσου του διανομέα κατευθύνεται στους αναφλεκτήρες, που δημιουργεί σπινθήρα με τη βοήθεια του διάκενου που υπάρχει μεταξύ των δύο ηλεκτροδίων του μπουζί.
Παράγοντες καθορισμού του σπινθήρα
Το διάκενο που υπάρχει στο μπουζί παίζει πρωταρχικό ρόλο στη σωστή λειτουργία του κινητήρα και στη δημιουργία σωστού σπινθήρα. Θεωρητικά, όσο μεγαλώνει το διάκενο, τόσο πιο μεγάλη ένταση λαμβάνει ο σπινθήρας, συνεπώς έχουμε πιο μεγάλη πηγή ανάφλεξης άρα και πιο τέλεια καύση. Στην πραγματικότητα αυτό δεν είναι δυνατόν να συμβεί διότι το συμπιεσμένο καύσιμο μείγμα παρουσιάζει ωμική αντίσταση και όταν τα δύο ηλεκτρόδια απομακρυνθούν πολύ, τότε δεν έχουμε καθόλου δημιουργία σπινθήρα. Αυτό το φαινόμενο, όπως καταλαβαίνουμε, γίνεται εντονότερο σε κινητήρες με υψηλή σχέση συμπίεσης, αφού εκεί στη μονάδα του όγκου έχουμε μεγαλύτερη ποσότητα συμπιεσμένου μίγματος, συνεπώς και μεγαλύτερη ωμική αντίσταση. Μικρές διακυμάνσεις του διακένου της τάξης του 0,05-0,2 mm, ανάλογα με τον τύπο του αυτοκινήτου, του πολλαπλασιαστή και των μπουζοκαλωδίων που χρησιμοποιούνται, είναι δυνατό να βοηθήσουν τον κινητήρα μας.
Όπως αναφέρθηκε πιο πάνω, ο πολλαπλασιαστής και τα μπουζοκαλώδια παίζουν κι αυτά ρόλο στη δημιουργία «ζωηρού» σπινθήρα στον κινητήρα. Ο πολλαπλασιαστής είναι υπεύθυνος για τη δημιουργία της υψηλής τάσης στο δευτερεύον κύκλωμα του συστήματος ανάφλεξης(αρκεί βέβαια να λειτουργεί σωστά το δυναμό και η μπαταρία). Άρα όσο πιο υψηλή είναι αυτή η τάση τόσο πιο έντονο σπινθήρα έχουμε. Όφελος λοιπόν είναι, να τοποθετήσουμε στο αυτοκίνητό μας πολλαπλασιαστή που να παράγει πιο ισχυρό ρεύμα, εάν θέλουμε να βελτιώσουμε την τάση(άρα και την ισχύ του κινητήρα). Η ενέργεια όμως αυτή πρέπει να γίνει στα πλαίσια του λογικού και μετά από ψάξιμο διότι από πολύ υψηλές τάσεις μπορεί να δημιουργηθούν βραχυκυκλώματα στα μπουζοκαλώδια.
Τα μπουζοκαλώδια είναι άλλη μια παράμετρος που επιδέχεται βελτίωση, αφού χαρακτηρίζονται από την ωμική τους αντίσταση , όπως όλοι άλλωστε οι αγωγοί. Η ωμική αντίσταση που έχουν τα μπουζοκαλώδια προκαλούν τη λεγόμενη «πτώση τάσης» , χαμηλώνουν δηλαδή την τάση του ρεύματος που φτάνει στο μπουζί. Η πτώση τάσης εξαρτάται από το μήκος των καλωδίων , τη διατομή τους, το υλικό κατασκευής τους αλλά και από τη θερμοκρασία λειτουργίας τους. Το αισιόδοξο είναι ότι στην « after market» αγορά κυκλοφορούν πληθώρα βελτιωτικών καλωδίων τα οποία μπορούν να βελτιώσουν τη λειτουργία του ηλεκτρικού κυκλώματος, αφού είναι κατασκευασμένα από υλικά καλύτερης ποιότητας από αυτά που, για λόγους μείωσης του κόστους, χρησιμοποιεί ο κατασκευαστής του αυτοκινήτου μας, έχουν μεγαλύτερη διατομή, παρουσιάζουν μικρότερη ωμική αντίσταση και έχουν καλύτερη και ποιοτικότερη μόνωση.
Τύποι μπουζί
Το κριτήριο με το οποίο επιλέγεται ένας τύπος για κάποιον κινητήρα, αποτελεί απόρροια έρευνας και εργαστηριακών πειραμάτων που έχουν προηγηθεί και δεν είναι καθόλου τυχαίο. Έτσι η αντικατάσταση ενός τύπου από ένα άλλο τυχαία δεν είναι εγγυημένο ότι θα βελτιώσει το αποτέλεσμα του αυτοκινήτου, αλλά μπορεί και να το κάνει χειρότερο. Ας δούμε τους τύπους μπουζί που υπάρχουν:
Α:ανάλογα με τον αριθμό των ακίδων
-Μονοάκιδα: ονομάζονται τα μπουζί με μία ακίδα-ηλεκτρόδιο γειώσεως
-Διάκιδα: Ονομάζονται εκείνα με δύο ακίδες -ηλεκτρόδια γειώσεως
-Τριάκιδα: Εκείνα με τρεις ακίδες ηλεκτρόδια γειώσεως
-Τετράκιδα: Ονομάζονται εκείνα με τέσσερις ακίδες -ηλεκτρόδια γειώσεως
Β. ανάλογα με το υλικό κατασκευής των ηλεκτροδίων
-Σε απλά (τα υλικά που περιγράψαμε παραπάνω)
-Πλατίνας (όπου τα ηλεκτρόδια είναι κατασκευασμένα από κράμα πλατίνας)
-Ιριδίου (όπου τα ηλεκτρόδια είναι κατασκευασμένα από κράμα πλατίνας)
Γ: ανάλογα με τη θερμοκρασία λειτουργίας τους
-ψυχρά
-θερμά
Ανάλυση χαρακτηριστικών
Το πρώτο πράγμα που είναι εμφανές στον καθένα μας όταν αγοράζουμε ένα μπουζί από ένα μαγαζί, είναι ο αριθμός των ακίδων. Τα κλασικά μπουζί που κυκλοφορούν και τα χρησιμοποιεί η πλειονότητα των αυτοκινήτων είναι αυτά με τη μία ακίδα. Το χαρακτηριστικό τους είναι ότι το διάκενο που έχουν, έχει τη δυνατότητα να μεταβάλλεται επιτυγχάνοντας έτσι μικρότερης ή μεγαλύτερης έκτασης σπινθήρα, το οποίο όμως αποτελεί ταυτόχρονα και μειονέκτημά τους αφού θα πρέπει να ελέγχουμε σε τακτά χρονικά διαστήματα το διάκενό τους. Ο λόγος που πρέπει να γίνεται αυτό είναι γιατί το διάκενο εκτός από την αλλαγή που μπορούμε να του προκαλέσουμε εμείς, μεγαλώνει με τη χρήση γιατί το ηλεκτρόδιο τρώγεται σιγά σιγά με τη λειτουργία του κινητήρα και έτσι κάποια στιγμή δε λειτουργούν όπως πρέπει.
Από την άλλη πλευράς ένα μεγάλο προτέρημα που έχει το μπουζί με τη μία ακίδα είναι ότι η φλόγα του διαχέεται σαν στεφάνι και έτσι έχουμε μία επίπεδη μετάβαση του κύματος της φλόγας. Άρα σε κινητήρες με υψηλή σχέση συμπίεσης έχουμε μείωση των πιθανοτήτων της εμφάνισης του φαινομένου της προανάφλεξης.
Τα μπουζί με μεγαλύτερο αριθμό ακίδων δεν εμφανίζουν το φαινόμενο να «τρώγεται» το ηλεκτρόδιό τους εύκολα. Και αυτό γιατί έχουν επιλογή από το ποιο ηλεκτρόδιο θα παραχθεί ο σπινθήρας. Ο σπινθήρας γενικά επιλέγει την πιο κοντινή απόσταση μεταξύ του θετικού και του αρνητικού ηλεκτροδίου, προκειμένου να παραχθεί. Έτσι, εάν το ηλεκτρόδιο 1 απέχει 0,8999999 mm και τα ηλεκτρόδια 2 και 3 απέχουν 0,9 mm από το θετικό ηλεκτρόδιο(μιλάμε για ένα τριάκιδο μπουζί) τότε ο σπινθήρας θα δημιουργηθεί μεταξύ του ηλεκτροδίου 1 και του θετικού. Αυτή η επιλογή υποτριπλασιάζει τη φθορά του μπουζί και τριπλασιάζει τη ζωή του.
Εξετάζοντας τώρα την τοποθέτηση πολυάκιδων μπουζί σε ένα σύγχρονο κινητήρα, δεν θα πρέπει να μας αναστείλει αυτό που αναφέραμε προηγούμενα σχετικά με την εξάπλωση της καύσης. Ο λόγος για αυτό είναι απλός. Στους σύγχρονους κινητήρες υπάρχει βελτιστοποίηση των θαλάμων καύσης ενώ η χρήση πολυβάλβιδων κεφαλών τοποθετούν το μπουζί στην ιδανικότερη, για την ανάφλεξη, θέση που είναι το κέντρο. Έτσι η εκκίνηση της καύσης από το κέντρο προς τα άκρα, παράγει καλύτερη καύση ακόμα και σε κινητήρες με υψηλή σχέση συμπίεσης και ελαττωμένες πιθανότητες κρουστικής καύσης.
Διαφοροποίηση θερμοκρασιών
Στην τοποθέτηση κάποιου συγκεκριμένου τύπου μπουζί σε έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης, σημαντικό κριτήριο επιλογής αποτελεί το φάσμα των θερμοκρασιών, μέσα στο οποίο λειτουργεί. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το μπουζί, βρίσκεται μέσα στο θάλαμο καύσης, συμμετέχει ενεργά στην καύση(αφού αυτό δίνει το έναυσμα) και έτσι αδιαμφισβήτητα, είναι δέκτης μεγάλου ποσού θερμότητας που εκλύεται από αυτή. Η χαρακτηριστική του ευχέρεια, λοιπόν, στο να απάγει θερμότητα προς την κυλινδροκεφαλή, το χαρακτηρίζει σαν «θερμό» ή «ψυχρό» μπουζί.
Θερμό λοιπόν μπουζί χαρακτηρίζεται εκείνο το οποίο μπορεί και απάγει μικρό ποσό θερμότητας προς το καπάκι. Οι θερμοί ή αλλιώς μαλακοί αναφλεκτήρες λειτουργούν κάτω από συνθήκες χαμηλής θερμοκρασίας δηλαδή σε κινητήρες που έχουν μικρή θερμική απόδοση.
Ψυχρό χαρακτηρίζεται το μπουζί εκείνο το οποίο μπορεί και απάγει μεγάλο ποσό θερμότητας προς την κυλινδροκεφαλή. Οι ψυχροί ή σκληροί αναφλεκτήρες είναι κατάλληλοι για κινητήρες που λειτουργού κάτω από συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας και έχουν μεγάλη θερμική απόδοση.
Γενικά για να επιλέξουμε την θερμότητα ή την ψυχρότητα των μπουζί που θα χρησιμοποιήσουμε θα πρέπει να λάβουμε υπόψη μας τους παρακάτω παράγοντες:
- τη σχέση συμπίεσης που δουλεύει ο κινητήρας, καθώς μία υψηλή σχέση συμπίεσης, ευνοεί την ανάπτυξη υψηλών θερμοκρασιών και συνεπώς ένα θερμό μπουζί λειτουργεί ευκολότερα σαν αναφλεκτήρας πριν δοθεί ο σπινθήρας.
- Την πίεση που δουλεύει ένας υπερτροφοδοτούμενος κινητήρας αφού η υψηλή πίεση θα είχε τα ίδια αποτελέσματα με την υψηλή σχέση συμπίεσης.
- Τη σχεδίαση του θαλάμου καύσης
- Τη σχεδίαση και την τελειότητα του συστήματος ανάφλεξης. Το κύκλωμα ανάφλεξης παίζει καταλυτικό ρόλο προκειμένου να αποφευχθούν φαινόμενα προανάφλεξης.
Τέλος ιδιαίτερη προσοχή θα πρέπει να δείξουν οι διάφοροι επίδοξοι βελτιωτές οι οποίοι συστήνουν και τοποθετούν ψυχρότερα μπουζί από αυτά που προτείνει ο κατασκευαστής κάθε αυτοκινήτου, χωρίς πρώτα να μελετήσουν και να λάβουν υπόψη τους όλες τις παραμέτρους επιλογής της ψυχρότητας ενός μπουζί. Αποτέλεσμα αυτής της λαθεμένης επιλογής είναι το αυτοκίνητο να μην ξεκινάει εύκολα όταν είναι κρύο, να παρουσιάζει ρεταρίσματα και γενικότερα να έχει πιο ανομοιογενή συμπεριφορά από ότι θα είχε με ένα πιο θερμό μπουζί.
Ανάλογα με το υλικό κατασκευής
Τα μπουζί πλατίνας αποτελούν στην ουσία μία τεχνολογική εξέλιξη των μονοάκιδων μπουζί. Τα υλικά κατασκευής είναι στο μεγαλύτερο ποσοστό ίδια με αυτά ενός κοινού μπουζί ενώ η βασική διαφορά που τα κάνει ξεχωριστά, είναι ότι οι απολήξεις των ηλεκτροδίων έχουν ειδική θερμική επεξεργασία από πλατίνα. Έτσι παρουσιάζουν μεγαλύτερη αντίσταση στη διάβρωση με αποτέλεσμα να διαρκούν για περισσότερα χιλιόμετρα χωρίς να φθείρονται. Η ένταση του σπινθήρα που δημιουργείται είναι ισχυρότερη και έτσι έχουμε καλύτερη ποιότητα καύσης.[/b]
ΠΗΓΗ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ:POWER TECHNIQUES
..: μπουζί και σύστημα ανάφλεξης :..
Moderator: Puntoclub.gr moderators
-
mariagt
- Νικολάκης
- Posts: 68
- Joined: Wed Mar 17, 2004 2:12 pm
- Location: ΠΑΛΛΗΝΗ
..: μπουζί και σύστημα ανάφλεξης :..
Last edited by mariagt on Wed Apr 28, 2004 2:13 pm, edited 1 time in total.
-
puntomad
- Administrator
- Posts: 2752
- Joined: Tue Mar 16, 2004 10:44 pm
- Location: Γαλάτσι Αθήνα
- Contact:
-
mariagt
- Νικολάκης
- Posts: 68
- Joined: Wed Mar 17, 2004 2:12 pm
- Location: ΠΑΛΛΗΝΗ
-
Schumi
- Νικολάκης
- Posts: 10
- Joined: Sun Mar 28, 2004 5:40 pm
- Location: SALONIKA!!!
- Contact:
