Vì sao động cơ xăng cần có bugi

Tiêu chí phân loại

Bugi ở động cơ xăng (bugi đánh lửa)

Bugi ở động cơ Diesel (bugi sấy hay bugi xông)

Về vai trò, chức năng

Bugi đánh lửa là bộ phận dẫn điện cao áp vào buồng đốt của động cơ, hình thành tia lửa điện giữa các cực để đốt cháy hỗn hợp khí. Bugi là chi tiết cuối cùng thuộc hệ thống đánh lửa của xe ô tô. Nó thực hiện nhiệm vụ bật tia lửa điện giữa 2 điện cực – cực trung tâm (còn gọi là điện cực dương) và cực bên nối mát – để đốt cháy hỗn hợp gồm nhiên liệu và không khí đã được nén ở buồng đốt.

Bugi sấy (bugi xông) là bộ phận giúp khởi động chiếc xe hiệu quả, nhất là trong thời tiết lạnh.

Nguyên lý hoạt động của động cơ diesel khác với động cơ xăng. Động cơ diesel hoạt động bằng cách nén hỗn hợp nhiên liệu dưới áp suất lớn đến mức tự bốc cháy sinh công. Nó không sử dụng tia lửa điện, nên không cần bugi đánh lửa. Động cơ diesel cần một tỉ số nén lớn để đẩy nhiệt độ lên cao. Tỉ số này có khi đạt tới 20:1 (trong khi ở động cơ xăng trung bình chỉ cần 9,5:1). Tuy nhiên trong những điều kiện thời tiết lạnh, động cơ sẽ khó đạt được tỷ số nén cao như vậy, dẫn đến việc

động cơ diesel sẽ khó nổ hơn bình thường bởi các lí do như: Diện tích buồng đốt lớn, tỏa nhiệt nhiều nên nhiệt độ của không khí cuối kì nén bị thất thoát đáng kể; Tỉ số nén thấp so sánh với buồng đốt thống nhất; Áp suất dầu phun thấp. Để khắc phục tình trạng này, người ta sử dụng

hệ thống sấy sơ bộ để giúp đỡ và hỗ trợ tăng nhiệt độ cần thiết ban đầu cho động cơ diesel. Trong đó bugi sấy là một giải pháp hiệu quả.

Về cấu tạo

Cấu tạo của bugi đánh lửa gồm các bộ phận cơ bản sau:

- Điện cực trung tâm:

Điện cực trung tâm (hay còn gọi là điện cực dương), là nơi mà tia lửa điện được tạo ra để phóng vào trong buồng đốt. Nó được sản xuất bằng các vật liệu chuyên biệt, phù hợp với việc tạo ra tia lửa điện của bugi, đồng thời giúp cho nó có thể hoạt động ổn định trong môi trường có nhiệt độ và áp suất luôn biến thiên, có khả năng chống mài mòn cao. Phần lõi điện cực thường được làm bằng đồng, trong khi đó các vật liệu phổ biến được dùng để chế tạo các đầu điện cực là các hợp kim Nikel, Iridium, Platinum...

Để tối ưu cho quá trình phóng điện, đầu các điện cực thường được chế tạo dạng hình vuông hoặc nhọn (vì theo nguyên lý các điện cực vuông hoặc nhọn dễ dàng phóng điện hơn so với các điện cực tròn). Về nguyên tắc, để quá trình phóng điện thuận lợi, các bugi cần được chế tạo có điện cực mảnh và nhọn. Tuy nhiên, điện cực càng mảnh thì tuổi thọ của bugi càng ngắn vì chúng sẽ nhanh chóng bị mòn. Do đó, để khắc phục tình trạng trên, một số bugi được hàn đắp platin hoặc iridium ở đầu các điện cực để chống ăn mòn. Chúng được gọi là các bugi có cực platin hoặc iridium.

- Lớp vỏ cách điện

Lớp cách điện của bugi thường được chế tạo bằng vật liệu gốm oxit nhôm vì đây là loại vật liệu có nhiều ưu điểm giúp đảm bảo cho bugi không bị rò rỉ điện cao áp, giúp truyền nhiệt tốt, chịu được nhiệt độ cao và có độ bền cơ học tốt. Đồng thời, người ta tạo ra một số nếp nhăn sóng ở thân vỏ cách điện của bugi nhằm mục đích ngăn ngừa hiện tượng phóng điện cao áp từ đầu tiếp xúc của bugi đến phần kim loại

- Vùng nhiệt bugi

Là khoảng trống giữa 2 điện cực. Về nguyên lý, dung tích của vùng nhiệt bugi càng nhỏ và nông thì khả năng tản nhiệt của bugi càng nhanh, ngược lại dung tích vùng nhiệt bugi càng lớn và sâu thì khả năng tản nhiệt của bugi càng kém.

- Đối với loại không điều khiển tự động đóng bugi sấy: Các bugi sấy có dạng dây đốt, chúng được lắp vào vị trí trong buồng cháy của xi lanh động cơ, đối diện với vòi phun, các bugi sấy được nối song song với nhau. Rơle bugi sấy, bộ định thời gian sấy và đèn báo sấy.

Đối với loại có điều khiển tự động đóng bugi sấy: Khác với ở trên hệ thống này có thêm 2 rơle bugi sấy và có thêm điện trở. Các bugi sấy trong động cơ được điều khiển tự động và phụ thuộc vào nước làm mát của động cơ

Vị trí lắp đặt

Bugi đánh lửa được lắp trên lỗ bugi của lỗ xi lanh, điện cực đầu dưới thò vào buồng đốt, đầu trên nối với dây cao áp xi lanh.

Tùy từng loại bugi sấy mà nó được lắp đặt ở các vị trí khác nhau:

– Dạng thứ nhất là bugi sấy được bố trí riêng cho từng xi-lanh. Đây là loại thông dụng nhất.

– Dạng thứ hai là bugi sấy được  bố trí trong đường dẫn nhiên liệu (dạng sấy khí nạp).

Hệ thống sấy hoạt động để hỗ trợ khởi động đối với động cơ sử dụng bugi sấy. Còn đối với dạng thứ hai dạng sử dụng bộ sấy khí nạp sơ bộ thì sau khi động cơ đã nổ, bộ phận này vẫn hoạt động trong một khoảng thời gian nhất định (đến khi nhiệt độ động cơ đạt mức cần thiết) để đảm bảo động cơ không bị chết máy.