El funcionamiento de las bujías puede ser a menudo una fuente importante de fallos en el motor debido al plomo, el aceite, el grafito, el ensuciamiento de carbono y la erosión de la separación de las bujías. La mayoría de estos fallos, que suelen acompañar al funcionamiento normal de las bujías, pueden minimizarse con buenas prácticas de funcionamiento y mantenimiento. Se considera que una bujía está sucia si ha dejado de permitir que la chispa salve el hueco, ya sea por completo o de forma intermitente.
El ensuciamiento por carbono de las bujías
El ensuciamiento por carbono del combustible se asocia a mezclas demasiado ricas para quemar o a mezclas tan pobres que provocan un encendido intermitente. Cada vez que una bujía no se enciende, el combustible y el aceite se acumulan en los electrodos que no se encienden y en el aislante de la nariz. Estas dificultades están casi siempre asociadas a un ajuste incorrecto de la mezcla de ralentí, a una fuga en el cebador o a un mal funcionamiento del carburador que provoca una mezcla demasiado rica en el rango de ralentí. Una mezcla rica de combustible y aire se detecta por el hollín o el humo negro que sale del escape y por un aumento de las rpm cuando la mezcla de combustible y aire en ralentí se inclina para obtener la mejor potencia. El hollín que se forma como resultado de las mezclas de combustible-aire al ralentí demasiado ricas se deposita en el interior de la cámara de combustión porque el calor del motor y la turbulencia en la cámara de combustión son leves. Sin embargo, a regímenes y potencias más altos, el hollín es barrido y no se condensa fuera de la carga en la cámara de combustión.
Sufrimiento de aceite en las bujías
Aunque la mezcla de combustible y aire en ralentí sea correcta, hay una tendencia a que el aceite sea arrastrado al cilindro más allá de los anillos del pistón, las guías de las válvulas y los anillos de sello de aceite del eje del impulsor. A bajas velocidades del motor, el aceite se combina con el hollín en el cilindro para formar un sólido que es capaz de cortocircuitar la bujía. Las bujías que están mojadas o cubiertas de aceite lubricante se suelen desconectar durante el arranque del motor. En algunos casos, estas bujías pueden aclararse y funcionar correctamente después de un corto período de funcionamiento del motor.
El aceite de motor que ha estado en servicio durante cualquier período de tiempo mantiene en suspensión diminutas partículas de carbón que son capaces de conducir una corriente eléctrica. Por lo tanto, una bujía no hará un arco entre los electrodos cuando la bujía está llena de aceite. En su lugar, el impulso de alta tensión fluye a través del aceite de un electrodo al otro sin que se produzca una chispa, como si se colocara un cable conductor entre los dos electrodos. La combustión en el cilindro afectado no se produce hasta que, a un mayor número de revoluciones, el aumento del flujo de aire ha arrastrado el exceso de aceite. Entonces, cuando se inicia el encendido intermitente, la combustión ayuda a emitir el aceite restante. En unos pocos segundos, el motor está funcionando limpio con humos blancos de aceite evaporado y quemado que salen del escape.
Encaje de las bujías con plomo
El encaje de las bujías de aviación es una condición que probablemente ocurra en cualquier motor que utilice combustibles con plomo. El plomo se añade al combustible de aviación para mejorar sus cualidades antidetonantes. Sin embargo, el plomo tiene el efecto indeseable de formar óxido de plomo durante la combustión. Este óxido de plomo se forma como un sólido con diferentes grados de dureza y consistencia. Los depósitos de plomo en las superficies de la cámara de combustión son buenos conductores eléctricos a altas temperaturas y provocan fallos de encendido. A bajas temperaturas, los mismos depósitos pueden ser buenos aislantes. En cualquier caso, las formaciones de plomo en las bujías de los aviones impiden su funcionamiento normal. Para minimizar la formación de depósitos de plomo, se añade dibromuro de etileno al combustible como agente limpiador que se combina con el plomo durante la combustión.
El ensuciamiento con plomo puede producirse a cualquier ajuste de potencia, pero quizás el ajuste de potencia que más favorece el ensuciamiento con plomo es el de crucero con mezclas pobres. A esta potencia, la temperatura de la culata es relativamente baja y hay más oxígeno del necesario para consumir todo el combustible en la mezcla de combustible y aire. El oxígeno, cuando está caliente, es muy activo y agresivo. Cuando se ha consumido todo el combustible, parte del oxígeno sobrante se une con parte del plomo y parte del agente secuestrante para formar compuestos oxigenados de plomo o bromo o ambos. Algunos de estos compuestos de plomo indeseables se solidifican y se acumulan en capas al entrar en contacto con las paredes del cilindro y las bujías relativamente frías. Aunque el ensuciamiento por plomo puede producirse en cualquier ajuste de potencia, la experiencia indica que la acumulación de plomo se limita generalmente a un rango específico de temperatura de combustión. Las temperaturas de combustión fuera de este rango específico minimizan la tendencia al ensuciamiento por plomo.
Si se detecta el ensuciamiento por plomo antes de que las bujías se ensucien por completo, el plomo puede eliminarse o reducirse por lo general mediante un aumento brusco o un descenso brusco de la temperatura de combustión. Esto impone un choque térmico en las piezas del cilindro, haciendo que se expandan o se contraigan. Dado que existe una velocidad de expansión diferente entre los depósitos y las piezas metálicas en las que se forman, los depósitos se desprenden o se aflojan y luego son expulsados de la cámara de combustión por el escape o se queman en el proceso de combustión.
Se utilizan varios métodos para producir un choque térmico en las piezas del cilindro. El método utilizado depende del equipo accesorio instalado en el motor. En todos los motores se puede obtener un fuerte aumento de las temperaturas de combustión haciéndolos funcionar a plena potencia de despegue durante aproximadamente 1 minuto. Cuando se utiliza este método para eliminar el ensuciamiento, el control de la hélice debe colocarse en paso bajo, o en altas revoluciones, y el acelerador debe avanzarse lentamente para producir las revoluciones de despegue y la presión del colector. El movimiento lento del control del acelerador proporciona una libertad razonable de retroceso en los cilindros afectados durante la aplicación de la potencia.
Otro método de producir choque térmico es el uso de mezclas de combustible-aire excesivamente ricas. Este método enfría repentinamente la cámara de combustión porque el exceso de combustible no contribuye a la combustión, sino que absorbe el calor de la zona de combustión. Algunas instalaciones de carburadores utilizan controles de mezcla manuales de dos posiciones que proporcionan un ajuste de mezcla pobre para la economía de crucero y un ajuste de mezcla más rica para todas las potencias superiores a la de crucero. Ninguno de los ajustes de control de mezcla manual en este tipo de configuración es capaz de producir una mezcla de combustible-aire excesivamente rica. Incluso cuando el motor funciona en auto-rico a potencias en las que un ajuste de auto-limpieza sería totalmente satisfactorio, la mezcla no es lo suficientemente rica.
Encaje de grafito de las bujías
Como resultado de la aplicación descuidada y excesiva de lubricante para roscas, llamado compuesto antiagarrotamiento, a la bujía, el lubricante fluye sobre los electrodos y provoca un cortocircuito. El cortocircuito se produce porque el grafito es un buen conductor eléctrico. La eliminación de las dificultades de servicio causadas por el grafito depende del técnico de la aeronave. Tenga cuidado al aplicar el lubricante para asegurarse de que los dedos manchados, las toallas de taller o los cepillos no entren en contacto con los electrodos ni con ninguna parte del sistema de encendido, excepto las roscas de las bujías. Nunca lo aplique en el primer juego de roscas.
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