Como funcionam as velas de ignição

Uma vela de ignição é um dispositivo elétrico que se encaixa na cabeça do cilindro de alguns motores de combustão interna e acende a gasolina aerossol comprimida por meio de uma faísca elétrica. As velas de ignição possuem um eletrodo central isolado que é conectado por um fio fortemente isolado a uma bobina de ignição ou circuito magnético na parte externa, formando, com um terminal aterrado na base da vela, um centelhador dentro do cilindro. Os motores de combustão interna podem ser divididos em motores de ignição por centelha, que requerem velas de ignição para iniciar a combustão, e motores de ignição por compressão (motores diesel), que comprimem o ar e depois injetam óleo diesel na mistura de ar comprimido aquecida, onde ele se autoignita. Os motores de ignição por compressão podem usar velas de incandescência para melhorar as características de partida a frio.

A vela de ignição tem duas funções principais:

Para inflamar a mistura ar/combustível. A energia elétrica é transmitida através da vela de ignição, saltando a lacuna na extremidade de disparo da vela se a tensão fornecida à vela for alta o suficiente. Esta faísca elétrica inflama a mistura gasolina/ar na câmara de combustão. Para remover o calor da câmara de combustão. As velas de ignição não podem criar calor, apenas remover calor. A temperatura da extremidade de disparo do plugue deve ser mantida baixa o suficiente para evitar a pré-ignição, mas alta o suficiente para evitar incrustações. A vela de ignição funciona como um trocador de calor, retirando energia térmica indesejada da câmara de combustão e transferindo calor para o sistema de refrigeração do motor. A faixa de calor de uma vela de ignição é definida como sua capacidade de dissipar o calor da ponta.

Operação :

O plugue é conectado à alta tensão gerada por uma bobina de ignição ou magneto. À medida que os elétrons fluem da bobina, uma diferença de tensão se desenvolve entre o eletrodo central e o eletrodo lateral. Nenhuma corrente pode fluir porque o combustível e o ar no espaço são isolantes, mas à medida que a tensão aumenta ainda mais, começa a alterar a estrutura dos gases entre os eletrodos. Uma vez que a tensão excede a rigidez dielétrica dos gases, os gases tornam-se ionizados. O gás ionizado se torna um condutor e permite que os elétrons fluam através da lacuna. As velas de ignição geralmente requerem tensão superior a 20.000 volts para 'dispararem' adequadamente.

À medida que a corrente de elétrons atravessa a lacuna, aumenta a temperatura do canal de faísca para 60.000 K. O calor intenso no canal de faísca faz com que o gás ionizado se expanda muito rapidamente, como uma pequena explosão. Este é o “clique” ouvido ao observar uma faísca, semelhante a um relâmpago e um trovão.

O calor e a pressão forçam os gases a reagirem entre si e, no final do evento de faísca, deve haver uma pequena bola de fogo no centelhador enquanto os gases queimam por conta própria. O tamanho desta bola de fogo ou núcleo depende da composição exata da mistura entre os eletrodos e do nível de turbulência da câmara de combustão no momento da faísca. Um núcleo pequeno fará o motor funcionar como se o ponto de ignição estivesse atrasado, e um grande, como se o ponto de ignição estivesse avançado.