A função das velas de ignição
A vela de ignição é um componente importante do sistema de ignição de um motor a gasolina. Ela introduz alta tensão na câmara de combustão, fazendo com que essa tensão salte sobre o espaço entre os eletrodos para gerar uma faísca, inflamando assim a mistura combustível no cilindro. É composta principalmente por uma porca de conexão, um isolador, um parafuso de conexão, um eletrodo central, eletrodos laterais e uma carcaça. Os eletrodos laterais são soldados à carcaça.
A vela de ignição, também conhecida como "bocal de ignição", tem a função de liberar a eletricidade pulsada de alta tensão enviada pelo fio de alta tensão (fio do bocal de ignição), romper a barreira de ar entre os dois eletrodos da vela e gerar uma faísca elétrica para inflamar a mistura ar-combustível no cilindro. Os principais tipos incluem: velas de ignição do tipo "quase-vela", velas de ignição com corpo saliente na borda, velas de ignição com eletrodo, velas de ignição com sede, velas de ignição com eletrodo, velas de ignição com contato frontal, etc.
As velas de ignição são instaladas na lateral ou na parte superior do motor. Antigamente, as velas eram conectadas ao distribuidor por meio de cabos de ignição. Na última década, a maioria dos motores de carros pequenos foi modificada para ter a bobina de ignição conectada diretamente à vela. A tensão de operação de uma vela de ignição é de pelo menos 10.000 V. Essa alta tensão é gerada pela bobina de ignição a partir de uma fonte de 12 V e então transmitida para a vela.
Sob o efeito de alta tensão, o ar entre o eletrodo central e o eletrodo lateral da vela de ignição sofre ionização rápida, formando íons carregados positivamente e elétrons livres carregados negativamente. Quando a tensão entre os eletrodos atinge um determinado valor, o número de íons e elétrons no gás aumenta como uma avalanche, fazendo com que o ar perca sua propriedade isolante. Um canal de descarga se forma no espaço entre os eletrodos, e ocorre um fenômeno de "ruptura". Nesse ponto, o gás forma um corpo luminoso, chamado de "faísca". À medida que se expande devido ao calor, um som de "estalo" também é produzido. A temperatura dessa faísca elétrica pode chegar a 2000 a 3000 graus Celsius, o suficiente para inflamar a mistura na câmara de combustão do cilindro.
De acordo com o poder calorífico, existem velas de ignição do tipo frio e do tipo quente. De acordo com os materiais dos eletrodos, existem ligas de níquel, ligas de prata e ligas de platina, etc. Se formos mais técnicos, os tipos de velas de ignição são, em linhas gerais, os seguintes:
Vela de ignição do tipo "quase-tipo": Sua saia isoladora é ligeiramente retraída para dentro da face final da carcaça, e o eletrodo lateral fica fora da face final da carcaça. É o tipo mais amplamente utilizado.
Vela de ignição com corpo saliente na borda: A saia do isolador é relativamente longa e se projeta além da face final da carcaça. Isso proporciona grande absorção de calor e boa resistência à incrustação. Além disso, pode ser resfriada diretamente pelo ar de admissão, reduzindo a temperatura e, consequentemente, a probabilidade de ignição a quente. Portanto, possui ampla adaptabilidade térmica.
Velas de ignição do tipo eletrodo: Seus eletrodos são muito finos. Caracterizam-se por faíscas fortes, boa capacidade de ignição e garantem a partida rápida e confiável do motor, mesmo em climas frios. Possuem ampla faixa térmica e atendem a diversas aplicações.
Assento da vela de ignição: Seu corpo e a rosca são feitos em formato cônico, o que permite uma boa vedação sem a necessidade de junta, reduzindo assim o volume da vela e sendo mais vantajoso para o projeto do motor.
Velas de ignição polarizadas: Geralmente possuem dois ou mais eletrodos laterais. Suas vantagens são a ignição confiável e a dispensa de ajustes frequentes na folga. Por isso, são frequentemente utilizadas em alguns motores a gasolina onde os eletrodos são propensos à erosão e a folga da vela não pode ser ajustada com frequência.
Vela de ignição de face: Também conhecida como vela de ignição de face com folga, é o tipo de vela mais fria, e a folga entre o eletrodo central e a face da extremidade da carcaça é concêntrica.
velas de ignição do tipo padrão e do tipo saliente
A vela de ignição padrão é uma vela com eletrodo unilateral, cuja extremidade da saia do isolador fica ligeiramente abaixo da face roscada da carcaça. Ela adota a estrutura tradicional de extremidade de ignição, mais comum em motores com válvulas laterais. Para diferenciá-la do "tipo saliente" que surgiu posteriormente, essa estrutura é chamada de "tipo padrão".
A vela de ignição saliente foi originalmente projetada para motores com válvulas no cabeçote. Sua saia isolante se projeta da extremidade roscada da carcaça e se estende para dentro da câmara de combustão. Ela absorve uma quantidade considerável de calor da mistura ar-combustível, possui uma temperatura de operação relativamente alta na faixa de rotação da combustão e evita a contaminação. Em altas rotações, devido à válvula estar localizada na parte superior, o fluxo de ar admitido é direcionado para a saia isolante, resfriando-a. Como resultado, a temperatura máxima não aumenta muito, e, portanto, a faixa térmica é relativamente ampla. Velas de ignição salientes não são adequadas para motores com válvulas laterais, pois estes possuem muitas curvas no duto de admissão e o fluxo de ar tem pouco efeito de resfriamento sobre a saia isolante.
Velas de ignição de polo único e multipolo
A vela de ignição tradicional de polo único apresenta uma desvantagem importante: o eletrodo lateral cobre o eletrodo central. Quando ocorre uma descarga de alta tensão entre os dois polos, a mistura gasosa na folga da vela absorve o calor da faísca e é ativada pela ionização, formando um "núcleo da faísca". O núcleo da faísca geralmente se forma próximo ao eletrodo lateral. Durante esse período, o eletrodo lateral absorve mais calor, o que é conhecido como "efeito de supressão da chama". Isso reduz a energia da faísca e diminui o desempenho da ignição.
Assim, na década de 1920, surgiram as velas de ignição de três polos. Comparadas com as de eletrodo único, as velas de ignição de eletrodo múltiplo possuem um centelhador composto pelas seções transversais de múltiplos eletrodos laterais (recortados em orifícios circulares) e pela superfície cilíndrica do eletrodo central. Esse centelhador lateral elimina a desvantagem dos eletrodos laterais cobrirem o eletrodo central, aumenta a "acessibilidade" da faísca, proporciona maior energia e facilita a penetração da faísca no interior do cilindro, o que contribui para melhorar a combustão da mistura e reduzir as emissões de gases de escape. Devido aos múltiplos polos laterais que fornecem múltiplos canais de faísca, a vida útil é prolongada e a confiabilidade da ignição é aprimorada. É importante ressaltar que, no momento da descarga, apenas um canal pode gerar faísca, sendo impossível que múltiplos polos produzam faísca simultaneamente. O processo de descarga, registrado em fotografias de alta velocidade, comprova esse ponto.
As letras de sufixo (as letras que seguem o valor calorífico) D, J e Q nos modelos de velas de ignição nacionais representam, respectivamente, polo duplo, polo triplo e polo tetra.
Velas de ignição com eletrodo de núcleo de cobre e liga à base de níquel
Os requisitos mais fundamentais para eletrodos que se estendem até a câmara de combustão são a resistência à ablação (corrosão elétrica e química) e uma boa condutividade térmica. Com o desenvolvimento da ciência dos materiais e da tecnologia de processos, os materiais de eletrodo passaram por um processo evolutivo, desde ferro, níquel, ligas à base de níquel, materiais compósitos de níquel-cobre até metais preciosos. A liga mais comumente usada atualmente é a liga à base de níquel. Geralmente, metais puros têm melhor condutividade térmica do que ligas, mas metais puros (como o níquel) são mais sensíveis à reação de corrosão química dos gases de combustão e aos depósitos sólidos que eles formam do que as ligas. Portanto, o material do eletrodo adota materiais à base de níquel com a adição de elementos como cromo, manganês e silício. O cromo aumenta a resistência à erosão elétrica, enquanto o manganês e o silício melhoram a resistência à corrosão química, especialmente a resistência ao óxido de enxofre, altamente perigoso.
Velas de ignição comuns e velas de ignição resistivas
A vela de ignição, como geradora de descarga elétrica, é uma fonte contínua de interferência eletromagnética de banda larga. Desde a década de 1960, países ao redor do mundo têm acelerado o desenvolvimento de velas de ignição resistivas para suprimir a forte interferência da radiação eletromagnética causada pelas faíscas no campo de rádio, proteger as comunicações de rádio e prevenir o mau funcionamento de dispositivos eletrônicos embarcados. A China também emitiu uma série de normas nacionais obrigatórias para compatibilidade eletromagnética, impondo restrições rigorosas às características de interferência de rádio de dispositivos veiculares movidos a motores com ignição por vela. Como resultado, a demanda por velas de ignição resistivas aumentou significativamente. As velas de ignição resistivas não apresentam diferenças estruturais significativas em relação às velas comuns; a única diferença é a substituição do selante condutor dentro do corpo isolante por um selante resistivo.
Se você quiser saber mais, continue lendo os outros artigos neste site!
Por favor, entre em contato conosco caso precise desses produtos.
Zhuo Meng Xangai Auto Co., Ltd. está empenhada em vender MG&MAXUSpeças automotivas são bem-vindas comprar.
