Bugi là một thiết bị tưởng chừng đơn giản, mặc dù nó có một số chức năng khác nhau nhưng rất quan trọng. Đầu tiên và quan trọng nhất, nó tạo ra (theo nghĩa đen) tia sét nhân tạo bên trong buồng đốt (đầu xi-lanh) của động cơ. Nó truyền năng lượng điện (điện áp) rất cao nhằm tạo ra tia lửa điện và “thắp lửa” trong sự hỗn loạn có kiểm soát của buồng đốt. Ở đây, điện áp ở bugi có thể từ 20,000 đến hơn 100,000 vôn.
Tính chất nhiệt của bugi
Mặc dù nó tạo ra tia lửa điện để tạo ra sự cháy nhưng bugi không duy trì được sự cháy đó. Nó thực sự giúp truyền nhiệt từ buồng đốt vào áo nước của đầu xi-lanh.
Khả năng tản nhiệt từ buồng đốt của bugi được xác định bằng "phạm vi nhiệt" của bugi. Nhiệt độ ở đầu đánh lửa của bugi phải được giữ đủ cao để tránh bị bám bẩn nhưng cũng phải đủ thấp để tránh bị cháy sớm. Các nhà sản xuất bugi gọi đây là “hiệu suất nhiệt”. Hiệu suất nhiệt hoặc phạm vi nhiệt của bugi không liên quan gì đến năng lượng được hệ thống đánh lửa truyền qua bugi. Khoảng nhiệt của bugi là vùng nhiệt của bugi tác động.
Bugi lạnh và bugi nóng
Bugi "lạnh" thường có đường truyền nhiệt ngắn hơn. Điều này dẫn đến tốc độ truyền nhiệt rất nhanh. Ngoài ra, mũi cách điện ngắn trên bugi lạnh có diện tích bề mặt ít hơn và không cho phép nó hấp thụ một lượng nhiệt đáng kể.
Mặt khác, bugi "nóng" có mũi cách điện dài hơn và đường truyền nhiệt dài hơn. Điều này dẫn đến việc truyền nhiệt đến đầu xi lanh xung quanh chậm hơn nhiều (và do đó có áo nước).
Khoảng nhiệt của bugi phải được lựa chọn cẩn thận để tạo ra hiệu suất nhiệt tối ưu. Nếu phạm vi nhiệt không chính xác, bạn có thể gặp vấn đề nghiêm trọng. Thông thường, nhiệt độ cuối đám cháy thích hợp là (xấp xỉ) 900-1,450 độ. Dưới 900 độ, sự tích tụ carbon có thể xảy ra. Trên đó, quá nóng trở thành một vấn đề.
Điện áp bugi tăng
Về mặt hoạt động, bugi được nối với điện áp cao do cuộn dây đánh lửa tạo ra (thông qua bộ phân phối thông thường hoặc qua thiết bị điện tử). Khi dòng điện chạy từ cuộn dây, sẽ tạo ra sự chênh lệch điện áp giữa điện cực trung tâm và điện cực đất trên bugi.
Bugi sẽ không cháy ngay lập tức do "khe hở" của bugi và hỗn hợp không khí/nhiên liệu trong khe hở (đóng vai trò như chất cách điện).
Khi điện áp tăng lên khoảng 20,{1}} vôn, khe hở bên trong bugi sẽ "vỡ" và bốc cháy. Sau khi tháo bugi ra khỏi đầu xi lanh và nối đất đúng cách để đánh lửa, bạn sẽ nghe thấy tiếng tách rõ ràng. Nếu điều kiện đủ tối, bạn có thể nhìn thấy tia lửa.
Những tiếng tách bạn nghe thấy về cơ bản là tiếng sét thu nhỏ và những tia lửa bạn quan sát được giống như những tia sét thu nhỏ.
Trong buồng đốt, nhiệt lượng cực lớn do bugi tạo ra sẽ tạo ra một quả cầu lửa nhỏ trong khe hở. Quả cầu lửa hoặc "hạt nhân" của quá trình đốt cháy nở ra và xi lanh (ít nhất là trên lý thuyết) trải qua quá trình đốt cháy hoàn toàn.
Cấu trúc bugi:
Về mặt cấu tạo, bugi có thể không đơn giản như bạn nghĩ. Trên thực tế, chúng là những thiết bị chính xác.
xương sườn: Các gân cách điện cung cấp khả năng bảo vệ bổ sung chống lại điện áp thứ cấp hoặc hiện tượng phóng điện tia lửa điện đồng thời giúp cải thiện độ bám của bốt bugi cao su trên thân phích cắm.
Chất cách điện: Thân cách điện được đúc từ gốm alumina. Để sản xuất bộ phận này của bugi, người ta sử dụng hệ thống tạo hình khô áp suất cao. Sau khi chất cách điện được hình thành, nó được nung trong lò nung đến nhiệt độ vượt quá điểm nóng chảy của thép. Quá trình này tạo ra các thành phần có độ bền điện môi tuyệt vời, độ dẫn nhiệt cao và khả năng chống va đập tuyệt vời.
Con trỏ hiển thị chất cách điện bugi. Như đã đề cập ở trên, nó được hình thành từ gốm alumina. Bề mặt bên ngoài có gân để tạo độ bám cho bộ phận khởi động bugi đồng thời bổ sung thêm khả năng bảo vệ chống cháy nổ bugi (cháy chéo).
lục giác: Hình lục giác cung cấp điểm tiếp xúc cho cờ lê ổ cắm. Kích thước hình lục giác về cơ bản được thống nhất trong ngành và thường liên quan đến kích thước ren của bugi.
Nhà ở: Vỏ thép được sản xuất với dung sai chính xác bằng quy trình ép đùn nguội đặc biệt. Một số loại bugi sử dụng thép phôi (bar stock) để xây dựng nhà ở.
mạ: Vỏ hầu như luôn được mạ. Điều này giúp tăng cường độ bền và bảo vệ chống gỉ và ăn mòn. Vỏ thép được sản xuất với dung sai chính xác bằng cách sử dụng quy trình ép đùn nguội đặc biệt hoặc, trong các trường hợp đặc biệt khác, được gia công từ thép phôi. Hình lục giác được gia công trên vỏ cho phép bạn lắp hoặc tháo phích cắm bằng cờ lê ổ cắm.
vòng đệm: Một số bugi sử dụng vòng đệm, trong khi các ví dụ khác là "không có đệm". Các miếng đệm được sử dụng trên bugi đánh lửa có thiết kế bằng thép gấp để tạo ra bề mặt nhẵn cho mục đích bịt kín. Bugi không đệm kín sử dụng vỏ đế hình côn được làm kín với dung sai chặt chẽ bên trong bugi.
chủ đề: Ren bugi thường được cuộn chứ không bị cắt. Điều này tuân thủ các thông số kỹ thuật do SAE và Viện Tiêu chuẩn Quốc tế thiết lập.
Điện cực nối đất: Có nhiều hình dạng và cấu hình điện cực nối đất khác nhau, nhưng thông thường nhất, chúng được làm từ thép hợp kim niken. Các điện cực nối đất phải có khả năng chống ăn mòn do tia lửa điện và ăn mòn hóa học ở nhiệt độ khắc nghiệt.
Điện cực trung tâm: Điện cực trung tâm phải được làm bằng hợp kim đặc biệt có khả năng chống ăn mòn tia lửa điện và ăn mòn hóa học. Hãy nhớ rằng nhiệt độ buồng đốt sẽ thay đổi (đôi khi rất nhiều). Điện cực trung tâm phải hoạt động trong phạm vi các thông số này.
Khe hở điện cực Spark Park: Vùng giữa điện cực nối đất và điện cực trung tâm được gọi là khe hở. Điện cực trung tâm phải được làm bằng hợp kim đặc biệt có khả năng chống ăn mòn tia lửa và ăn mòn hóa học.
Mũi cách điện: Có nhiều hình dạng và kích cỡ mũi cách điện khác nhau, nhưng về cơ bản, mũi cách điện phải có khả năng loại bỏ cặn carbon, dầu và nhiên liệu ở tốc độ thấp. Ở tốc độ động cơ cao hơn, mặt trước của chất cách điện thường được làm mát, giảm nhiệt độ và ăn mòn điện cực.
