Bujii incandescente (de asemenea, bujii incandescente ) - piese dintr-un motor diesel , într-un preîncălzitor de motor , într-un încălzitor autonom de cabină (cabină) și într-un motor cu carburator incandescent (folosit pe scară largă în modelarea aeronavelor, navelor și mașinilor), care servesc pentru a facilita pornirea sa la rece. Spre deosebire de bujii , acestea nu produc scântei, ci sunt un element de încălzire electric convențional.
În timpul funcționării normale a motorului diesel, combustibilul din cilindri este aprins prin autoaprindere în momentul injectării acestuia prin duze în aer precomprimat de piston, încălzit la 700-900 ° C; în consecință, bujiile convenționale, ca în cazul unui motor pe benzină, nu sunt și nu sunt necesare în proiectarea sa.
Bujiile incandescente sunt, de fapt, parte a dispozitivului de pre-pornire a motorului și, în mare, sunt necesare doar pentru a facilita pornirea unui motor diesel după un timp lung de ralanti ("rece") prin îmbunătățirea condițiilor de formare a amestecul de lucru, mai ales dacă temperatura aerului este scăzută (sub + 5 ° C). La această temperatură, motorina se evaporă fără tragere de inimă și nu formează amestecul cu aerul necesar funcționării motorului.
Unele motoare diesel cu injecție directă de combustibil în camera de ardere (fără precamere) nu au bujii incandescente deloc, în principal acestea sunt motoare de tractor relativ mari și cu mișcare lentă sau motoare care antrenează echipamente industriale. Unele motoare diesel folosesc un preîncălzitor sub forma unui grătar de încălzire (încălzitor cu grilă) încorporat în galeria de admisie în loc de bujii incandescente - un exemplu sunt motoarele diesel Cummins de 5,9 litri instalate pe o mașină Dodge Ram . Unele tractoare au o singură bujie incandescentă, situată în galeria de admisie și care funcționează în tandem cu o duză suplimentară (la pornire, motorina este injectată continuu într-o cantitate mică); Astfel, înainte de pornire, camerele de ardere nu furnizează aer rece, ci aer cald împreună cu produsele de ardere a motorinei. Acest dispozitiv se numește încălzitor electric cu lanternă.
În termeni simpli, bujiile incandescente sunt un încălzitor electric de imersie convențional cu o rezistență în spirală . Tija bujiilor incandescente iese în camera de ardere (sau precamera) a motorului diesel, astfel încât vârful său se află la marginea vârtejului amestecului de lucru creat de duză.
În mod normal, bujiile incandescente sunt conectate automat după ce cheia de contact este rotită în poziția imediat anterioară celei în care este cuplat demarorul (III, Start sau similar). În același timp, pe panoul de instrumente se aprinde un indicator special (prezentat în ilustrație) , iar bujiile incandescente încep să se încălzească până la o temperatură ridicată (elementul de lucru devine roșu), încălzind simultan camerele de ardere și aer care intră în camera de ardere (cu excepția motoarelor din precamera). Cu toate acestea, 2-5 secunde de încălzire electrică a unei lumânări dintr-o stare rece sunt suficiente doar pentru autoîncălzirea acesteia, lumânarea nu este capabilă să încălziți aerul și metalul rece al blocului cilindric masiv și al capului său, mai ales că aerul este înlocuit constant din exterior de demarorul motorului atunci când demarorul motorului nu este încălzit. Astfel, scopul principal al încălzirii bujiilor este de a încălzi combustibilul injectat la o temperatură la care acesta se evaporă, se amestecă bine cu aerul care intră și se aprinde ușor deja din compresie.
Când temperatura bujiei crește la un nivel suficient (de obicei durează 2 până la 5 secunde), indicatorul se stinge, după care motorul poate fi pornit. De obicei, indicatorul se stinge cu cât mai repede cu atât temperatura aerului este mai mare, dar, de regulă, tensiunea de pe lumânări continuă să fie aplicată destul de mult timp. Chiar înainte de a porni motorul sau cel mai adesea la scurt timp după, bujiile incandescente sunt oprite.
În timpul pornirii motorului, combustibilul injectat prin injectoare se încălzește puternic și se evaporă, amestecându-se bine cu aerul. În plus, datorită compresiei, amestecul combustibil-aer se aprinde spontan. Dacă lumânările sunt defecte sau nu le este furnizat curent, atunci compresia unui motor diesel rece nu este suficientă pentru a aprinde amestecul cu încredere - fie motorul va porni după o rotire lungă a demarorului, fie nu va porni deloc. Cu cât temperatura mediului ambiant este mai scăzută, cu atât este mai dificil să porniți un astfel de motor. Un motor diesel funcțional, de regulă, pornește la valorile minus ale aerului la fel de repede ca și cu cele pozitive, ceea ce este asigurat de bujii incandescente și compresie în limitele toleranței.
La majoritatea motoarelor moderne, acestea pot continua să funcționeze până la câteva minute după pornire pentru a reduce nivelul emisiilor nocive în atmosferă atunci când motorul funcționează la rece, precum și pentru a stabiliza procesul de ardere într-un motor care nu este încă complet încălzit. sus. Adesea, pentru aceasta, tensiunea nu este eliminată deloc, ci este redusă în trepte (de exemplu, + 12V sau + 24V în timpul încălzirii inițiale și + 7V în continuare pentru a menține temperatura lumânărilor). Apoi alimentarea curentă a lumânărilor este complet întreruptă.
În timpul funcționării constante a motorului, lumânările încep să joace un alt rol, deja unul auxiliar - ele devin un element al sistemului de pulverizare a combustibilului care îmbunătățește pregătirea amestecului de lucru (fluxul de combustibil se „rupe” în mod constant împotriva vârfului lumânarea, care contribuie la crearea de turbulențe în camera de ardere). De asemenea, fiind un corp solid cu conductivitate termica buna, bujiile incandescente continua sa incalzeasca combustibilul injectat, fiind deja incalzite de procesele de ardere din interiorul motorului.
Astfel, pornirea de iarnă a unui motor diesel și funcționarea ulterioară a acestuia depind direct de funcționarea corectă a bujiilor incandescente.
Schema de implementare a sistemului de bujii incandescente depinde direct de producătorul motorului - pot fi aplicate tensiuni diferite, lumânările în sine pot fi realizate din diferite materiale, circuitul de control poate ține cont de temperatura aerului, combustibil, schimbarea rezistenta dopurilor in functie de incalzirea acestora, de temperatura antigel (la atingerea carei marcaj de setat pentru a opri incalzirea lumanarilor) si asa mai departe.
Bujiile incandescente sunt, de asemenea, utilizate în motoarele cu carburator incandescent în doi timpi și în patru timpi , unde sunt necesare pentru inițial și ulterior (în primul rând, un curent electric este furnizat bobinei pentru a încălzi bobina, aprinderea, apoi bobina fierbinte în sine menține temperatura) aprinderea amestecului combustibil-aer.
Ele sunt împărțite în mai multe tipuri:
Acest lucru este necesar pentru selectarea optimă a temperaturii de aprindere a amestecului combustibil, raportat la efectul climatic al temperaturii ambientale.
Bujiile incandescente sunt, de asemenea, utilizate în preîncălzitoarele de motoare autonome ( pe motorină sau pe benzină ) și în încălzitoarele autonome de interior (cabină) ale autovehiculelor. Scopul este același - aprinderea combustibilului furnizat de duza din camera de ardere.
Pe mașinile Zaporozhets, în portbagajul situat în față, era un încălzitor interior autonom pe benzină, pe LUAZ-969 (motor din față), același încălzitor a încălzit motorul rece iarna înainte de pornire. Benzina din camera de ardere a încălzitorului a fost aprinsă cu o bujie incandescentă, după aprindere, arderea a fost menținută independent.
Pe autobuzele familiei Ikarus , autobasculantele Tatra 138 , Tatra 148 , Tatra T815 , au fost instalate încălzitoare interioare autonome și aproape toate macaralele (pentru încălzirea cabinei operatorului de macara).
Astfel de unități sunt cele mai utilizate pe scară largă pentru încălzirea corpurilor armatei sub presiune unificate de tip KUNG - încălzitoare OV-65 și OV-95, care funcționează cu motorină. Încălzitorul interior al elicopterului Mi-8 este aranjat în mod similar .
Dimensiuni pentru lumanari cu spirale inchise: