Bujías: todo lo que las empresas necesitan saber

Las bujías son una parte indispensable para el óptimo funcionamiento de un vehículo. Al ser responsables de encender la mezcla de aire y combustible en el motor, ejercen una influencia crítica sobre el rendimiento del motor, impactando directamente factores como los arranques en frío y evitando fallos de encendido. 

Como resultado, no se puede subestimar la importancia de mantener las bujías en buenas condiciones de funcionamiento, ya que se correlacionan directamente con el máximo potencial del vehículo y la eficiencia del combustible. 

Aquí, exploraremos la mecánica detrás de las bujías, arrojaremos luz sobre los indicadores de que pueden estar deteriorándose y ofreceremos orientación valiosa sobre cuándo deben reemplazarse.

Índice del contenido
Una visión general del mercado de las bujías.
¿Qué son las bujías y cómo funcionan?
¿Todas las bujías son iguales?
Qué hacer con las bujías defectuosas y cuándo se deben reemplazar
Conclusión

Una visión general del mercado de las bujías.

La mercado mundial de bujías estaba valorado en 4.9 millones de dólares en 2022 y se prevé que crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 5% entre 2023 y 2032, hasta alcanzar los 7.6 millones de dólares en 2032.

Los impulsores clave del crecimiento del mercado de bujías incluyen un mayor uso de equipos de gas natural y la creciente producción de automóviles de pasajeros en todo el mundo. A medida que la demanda de vehículos comerciales y de pasajeros siga aumentando, también aumentará la necesidad de bujías. 

Geográficamente, la región de Asia y el Pacífico es el principal mercado regional de bujías. Impulsada por la expansión del comercio electrónico, la demanda continúa aumentando en las industrias de logística, construcción y minería de la región. 

¿Qué son las bujías y cómo funcionan?

Las bujías tienen una función principal: encender la mezcla de aire y combustible dentro de los cilindros de un motor. Este encendido crea una explosión controlada que genera la energía para impulsar el automóvil.

Básicamente, una bujía consta de una carcasa, un aislante y electrodos, que trabajan juntos para crear una chispa en la cámara de encendido del motor. Echemos un vistazo más de cerca a estos componentes:

1. Aislante: Este componente encierra el electrodo central, el terminal y el eje central, evitando que la electricidad generada escape de la bujía.

2. Terminal: Esto se conecta al cable de alta tensión, proporcionando un camino para que la electricidad pase desde el encendido. Mientras tanto, la tuerca terminal, que es extraíble, hace que la bujía sea universalmente compatible con casi cualquier cable de alta tensión. 

3. Anillo, arandela de empaquetadura: Esto crea un sello hermético al fijar el aislador y la carcasa juntos.

4. Eje central (vástago): Este componente conecta el electrodo central al terminal. Están fabricados en acero, lo que les permite soportar corrientes de alto voltaje.

5. Alojamiento: Esta es la capa exterior que rodea el aislante. La carcasa también soporta el aislante y garantiza que la bujía encaje perfectamente dentro del motor. El electrodo de tierra permanece en la parte inferior de la carcasa, lo que permite que la corriente fluya desde el motor hasta el electrodo central.

6. Sello de vidrio: Este se encuentra entre el aislador y el eje central para mantener la estanqueidad.

7. Empaquetadora: Este componente crea un ajuste perfecto alrededor de la carcasa y la cámara de combustión.

8. Electrodo: Los electrodos de una bujía están hechos de níquel especial para limitar los daños por desgaste. El cobre también está sellado en la sección central para mejorar la conductividad térmica.

9. Electrodo central: Esto reduce el voltaje de la chispa, reduce el efecto de extinción, mejora el rendimiento del encendido y ayuda a conseguir chispas adecuadas.

10. Electrodo de tierra con ranura en U: El electrodo de tierra está hecho de níquel-cromo, lo que ayuda a mejorar el rendimiento del encendido.

11. Electrodo de tierra de corte cónico: Este componente reduce el efecto de extinción, lo que ayuda a mejorar el rendimiento de la bujía.

Ahora veremos cómo funcionan las bujías:

• Iniciación del proceso de encendido: La bujía crea una chispa eléctrica a través del espacio entre los electrodos central y de tierra cuando el pistón del motor alcanza la parte superior de su carrera de compresión. Esta chispa se genera a partir de la electricidad que suministra el sistema de encendido del vehículo.

• Descarga eléctrica: La descarga eléctrica de alto voltaje a través del espacio de la bujía crea una pequeña pero intensa explosión de energía eléctrica. También ioniza la mezcla de aire y combustible en la cámara de combustión, convirtiéndola en un camino conductor.

• Iniciación de la combustión: El camino conductor permite que la energía eléctrica se multiplique a través de la mezcla de aire y combustible, aumentando rápidamente su temperatura. Es este aumento de temperatura lo que enciende la mezcla e inicia la combustión. 

• Generación de energía: La mezcla de aire y combustible se expande rápidamente durante el encendido, creando una onda de alta presión que empuja el pistón hacia abajo. Este movimiento descendente genera suficiente energía mecánica para impulsar las ruedas del vehículo.

• Disipación de calor: Las bujías están diseñadas para disipar rápidamente el intenso calor generado durante la combustión. En verdad, el aislante cerámico ayuda a proteger la carcasa metálica del alto voltaje del electrodo central, evitando fugas eléctricas y dirigiendo la energía de la chispa hacia la cámara de combustión. 

¿Todas las bujías son iguales?

La respuesta fácil es no. Las bujías varían en diseño, materiales y especificaciones. Sin embargo, existen tres formas sencillas para que las empresas distingan las diferentes bujías: el sistema de numeración, el material y la configuración de los electrodos.

Aquí hay una explicación detallada para cada categoría y lo que significan:

Sistema de numeración

El sistema de numeración es una forma de diferenciar las bujías. Cada enchufe viene con un código único que representa sus especificaciones, lo que permite a las empresas encontrar su equivalente o reemplazo adecuado.

Los códigos se dividen en seis partes. Esto es lo que representa cada uno:

1. La primera parte del código representa la carcasa, la rosca y el paso de la bujía. Aunque existen muchos tamaños de rosca, la mayoría son específicos de las aplicaciones del fabricante. También denota paso, que mide los espacios entre los picos del hilo. Algunos códigos estándar incluyen:

2. La segunda parte del código representa la construcción de la bujía. Sin embargo, esta parte del código puede constar de más de una letra para indicar múltiples atributos de la bujía. Éstos son algunos de los códigos:

Nota: El "LR" en el código de bujía BLR5ES significa que la bujía es compacta y de tipo resistor.

3. La tercera parte del segmento indica el rango de calor de la bujía. Los fabricantes los clasifican del 2 (el más caliente) al 12 (el más frío). Por lo tanto, el “5” en el código BLR5ES es adecuado para condiciones de calor moderado.

4. La letra o letras siguientes indican el alcance de la bujía. Este alcance significa la medida entre el extremo de la carcasa metálica roscada y el electrodo de tierra en la punta del enchufe.

Nota: Por lo tanto, la “E” en BLR5E indica un alcance de 19 mm (¾”)

5. La siguiente parte del código indica la construcción del extremo de disparo de la bujía. El "extremo de disparo" o "punta" determina la protuberancia del electrodo central, lo que mejora la eficiencia de la combustión. Hay cuatro clasificaciones de puntas de disparo:

• Lo más hondo: El extremo de disparo está ubicado dentro de la carcasa, lo que ofrece protección para motores de carreras y una sólida resistencia a las vibraciones.

• No proyectado: El extremo de disparo está en su mayor parte nivelado con el extremo roscado del casquillo. Una punta relativamente corta garantiza una fuerte resistencia a la vibración de la punta del electrodo y una conducción térmica eficaz.

• Proyectado: El aislador y el electrodo central se extienden más allá de la carcasa roscada, a menudo 1.5 mm. Esta exposición crea una chispa más cerca del centro de la cámara de combustión.

• Extra proyectado: Estos enchufes ofrecen proyecciones que van desde 2.5 mm hasta 10 mm o más. Los fabricantes suelen crear variantes personalizadas para aplicaciones de máquinas específicas. Tenga en cuenta que las aplicaciones incorrectas pueden dañar los motores.

6. Por último, algunas bujías pueden tener un dígito al final de su código. Este número indica el tamaño del espacio requerido por la bujía.

Nota: Los códigos enumerados anteriormente son solo algunos de muchos ejemplos.

Materiales

Dependiendo de las especificaciones del fabricante, los electrodos central y de tierra de una bujía están hechos de diferentes materiales. Los materiales comunes utilizados incluyen cobre, platino, iridio y doble platino.

Cada material posee propiedades distintas que afectarán el rendimiento de la bujía.

1. Cobre: El cobre, mezclado con revestimientos de aleación de níquel, ofrece una buena conductividad eléctrica, lo que ayuda a generar chispas de manera eficiente. 

Para Agencias y Operadores

• Ideal para modelos más antiguos, preferiblemente de 1980 o anteriores.
• Ofrece un rendimiento excelente en motores turboalimentados.
• Funciona bien en aplicaciones de alta compresión

Desventajas

• Necesita reemplazo frecuente debido a su vida útil más corta
• Requiere voltaje adicional

Precio

• Puede costar entre 2 y 10 dólares estadounidenses por pieza

2. Platino: Las bujías de platino son similares a sus predecesoras de cobre, excepto que en lugar de un núcleo de cobre, el electrodo central está hecho de un disco de platino unido a la punta.

Para Agencias y Operadores

• Más duradero que los enchufes de cobre (mayor vida útil)
• El diseño reduce la acumulación de carbono.
• Ofrece un rendimiento consistente

Desventajas

• Más caras que las bujías de cobre.

Precio

• Alrededor de 10 dólares estadounidenses por pieza

3. Iridio: Las bujías de iridio vienen con electrodos centrales más pequeños y requieren menos voltaje para generar una chispa. Dado que los automóviles más nuevos con motores de alto rendimiento a menudo cuentan con bujías de iridio, cambiar a variantes de platino o cobre puede reducir el rendimiento.

Para Agencias y Operadores

• Mayor durabilidad con dureza y resistencia al desgaste excepcionales.
• Mayor esperanza de vida
• Requiere menos voltaje
• Garantiza una combustión completa.

Desventajas

• Más caro que otros materiales de bujías.

Precio

• Entre 20 y 100 dólares estadounidenses por pieza

4. Doble platino: Las bujías de doble platino cuentan con electrodos central y de tierra con puntas de platino. Son más comunes en los motores modernos, que exigen una alta eficiencia del sistema de encendido.

Para Agencias y Operadores

• Ideal para encendidos por chispa desperdiciados.
• Mayor durabilidad
• Desempeño confiable

Desventajas

• Más caro que los enchufes de cobre y de platino simple.

Precio

• Alrededor de 20 dólares estadounidenses por pieza.

Configuración de electrodos 

Las bujías tienen diferentes configuraciones de electrodos que pueden afectar su rendimiento y eficiencia. Estos son los diseños más comunes:

• 1. Electrodo único: En esta configuración básica, la bujía tiene un único electrodo central y un único electrodo de tierra. Es un diseño simple adecuado para motores estándar con demandas de rendimiento moderadas.
• 2. Múltiples electrodos de tierra: Algunas bujías cuentan con múltiples electrodos de tierra que rodean el electrodo central. Los electrodos de tierra adicionales mejoran la estabilidad de la chispa y mejoran la confiabilidad del encendido.
• 3. Electrodo de alambre fino: Las bujías de alambre fino tienen un electrodo central más delgado hecho de metales preciosos como platino o iridio. El diámetro reducido del electrodo central permite una chispa más concentrada, promoviendo una combustión eficiente y un mejor rendimiento del motor.
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• 4. Electrodo de descarga superficial: Esta configuración presenta un electrodo de tierra de superficie plana, lo que permite que la chispa se descargue a lo largo de la superficie en lugar de saltar el espacio. 

¿Qué hacer con las bujías defectuosas y cuándo se deben reemplazar?

Con el tiempo, las bujías se vuelven menos eficientes debido a diversos factores que afectan su rendimiento. Aquí hay algunas razones comunes por las que las bujías pierden efectividad:

1. Desgaste y erosión: Los electrodos de una bujía experimentan desgaste y erosión después del encendido repetido de la mezcla de aire y combustible de un motor. La descarga eléctrica constante genera calor, erosionando gradualmente las superficies de los electrodos. Este proceso aumenta la separación de los electrodos, lo que reduce la capacidad de la bujía para producir una chispa fuerte y consistente.

2. Abordaje: Los depósitos del proceso de combustión, como carbón, aceite y otros contaminantes, pueden acumularse en los electrodos y el aislante de la bujía. Estos depósitos forman una capa que inhibe la capacidad de la chispa de saltar a través de la distancia entre electrodos, reduciendo la efectividad de la bujía.

3. Calor y estrés térmico: Las bujías funcionan en un ambiente extremo y están expuestas a calor intenso y estrés térmico durante la combustión del motor. Los ciclos repetidos de calentamiento y enfriamiento pueden hacer que los componentes de la bujía se expandan y contraigan, lo que podría provocar grietas o daños, lo que reduciría aún más el rendimiento.

4. Resistencia eléctrica: Los componentes internos de la bujía pueden desarrollar resistencia eléctrica debido a la corrosión o el envejecimiento. Una mayor resistencia impide el flujo de la corriente eléctrica, lo que genera chispas más débiles, lo que puede provocar fallos de encendido y una disminución de la eficiencia del motor.

5. Avería del aislante: El aislante que rodea el electrodo central puede degradarse con el tiempo debido a las duras condiciones de funcionamiento. Las grietas o roturas del material aislante pueden comprometer la capacidad de la bujía para mantener un aislamiento de voltaje adecuado, lo que puede provocar posibles fallos de encendido.

6. Crecimiento de la brecha: A medida que la bujía experimenta desgaste y erosión, la distancia entre los electrodos aumenta, lo que requiere un voltaje más alto para saltar una distancia mayor. Esta mayor demanda de voltaje puede forzar el sistema de encendido, lo que podría provocar un mal funcionamiento del sistema de encendido.

Conclusión

Las bujías son cruciales para la salud del motor de cualquier vehículo y varias variables afectan la rapidez con la que es necesario reemplazarlas. Si bien los problemas de las bujías pueden parecer insignificantes al principio, el uso de una bujía defectuosa puede provocar complicaciones más graves.

Afortunadamente, la mayoría de las bujías pueden durar períodos prolongados o kilometraje, lo que reduce la necesidad de reemplazo frecuente. Sin embargo, si se produce alguno de los problemas enumerados en este artículo, es recomendable reemplazarlos lo antes posible. 
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