As velas de ignição são uma parte indispensável para o funcionamento ideal de um veículo. Sendo responsáveis pela ignição da mistura ar-combustível no motor, eles exercem uma influência crítica sobre o desempenho do motor, impactando diretamente fatores como partidas a frio e evitando falhas de ignição.
Como resultado, a importância de manter as velas de ignição em boas condições de funcionamento não pode ser exagerada, pois estão diretamente correlacionadas com o potencial maximizado do veículo e a eficiência de combustível.
Aqui, exploraremos a mecânica por trás das velas de ignição, esclareceremos os indicadores de que elas podem estar se deteriorando e ofereceremos orientações valiosas sobre quando devem ser substituídas.
Conteúdo
Uma visão geral do mercado de velas de ignição
O que são velas de ignição e como funcionam?
Todas as velas de ignição são criadas iguais?
O que fazer com velas de ignição defeituosas e quando devem ser substituídas
Conclusão
Uma visão geral do mercado de velas de ignição
A mercado global de velas de ignição foi avaliado em 4.9 mil milhões de dólares em 2022 e deverá crescer a uma taxa composta de crescimento anual (CAGR) de 5% entre 2023 e 2032, atingindo 7.6 mil milhões de dólares em 2032.
Os principais impulsionadores do crescimento do mercado de velas de ignição incluem o aumento do uso de equipamentos de gás natural e o aumento da produção de automóveis de passageiros em todo o mundo. À medida que a procura por veículos comerciais e de passageiros continua a aumentar, a necessidade de velas de ignição também aumentará.
Geograficamente, a região Ásia-Pacífico é o principal mercado regional de velas de ignição. Impulsionada pela expansão do comércio eletrónico, a procura continua a aumentar nas indústrias de logística, construção e mineração na região.
O que são velas de ignição e como funcionam?
As velas de ignição têm uma função principal: acender a mistura ar-combustível dentro dos cilindros do motor. Essa ignição cria uma explosão controlada que gera a energia para impulsionar o carro.
Basicamente, uma vela de ignição consiste em um invólucro, um isolador e eletrodos, que trabalham juntos para criar uma faísca na câmara de ignição do motor. Vamos dar uma olhada mais de perto nesses componentes:
- Isolador: Este componente envolve o eletrodo central, o terminal e o eixo central, impedindo que a eletricidade gerada escape da vela de ignição.
- Terminal: Isso se conecta ao cabo de alta tensão, fornecendo um caminho para a eletricidade passar da ignição. Enquanto isso, a porca do terminal, que é removível, torna a vela de ignição universalmente compatível com quase todos os cabos de alta tensão.
- Anel, arruela de embalagem: Isso cria uma vedação hermética, fixando o isolador e o invólucro juntos.
- Eixo central (haste): Este componente conecta o eletrodo central ao terminal. Eles são feitos de aço, permitindo-lhes lidar com correntes de alta tensão.
- Habitação: Esta é a camada externa que envolve o isolador. A carcaça também suporta o isolador e garante que a vela se encaixe perfeitamente dentro do motor. O eletrodo terra fica na parte inferior da carcaça, permitindo que a corrente flua do motor para o eletrodo central.
- Selo de vidro: Ele fica entre o isolador e o eixo central para manter a estanqueidade.
- Junta: Este componente cria um ajuste perfeito ao redor da carcaça e da câmara de combustão.
- Eletrodo: Os eletrodos de uma vela de ignição são feitos de níquel especial para limitar os danos por desgaste. O cobre também é selado na seção central para aumentar a condutividade térmica.
- Eletrodo central: Isto reduz a tensão da faísca, reduz o efeito de extinção, melhora o desempenho da ignição e ajuda a garantir faíscas adequadas.
- Eletrodo de aterramento com ranhura em U: O eletrodo terra é feito de níquel-cromo, o que ajuda a melhorar o desempenho da ignição.
- Eletrodo de aterramento de corte cônico: Este componente reduz o efeito de têmpera, ajudando a melhorar o desempenho da vela.
Agora vamos dar uma olhada em como funcionam as velas de ignição:
- Iniciação do processo de ignição: A vela de ignição cria uma faísca elétrica através da lacuna entre os eletrodos central e terra quando o pistão do motor atinge o topo do seu curso de compressão. Essa faísca é gerada a partir da eletricidade fornecida pelo sistema de ignição do veículo.
- Descarga elétrica: A descarga elétrica de alta tensão através do espaço da vela cria uma pequena mas intensa explosão de energia elétrica. Também ioniza a mistura ar-combustível na câmara de combustão, transformando-a em um caminho condutor.
- Iniciação de combustão: O caminho condutivo permite que a energia elétrica se multiplique pela mistura ar-combustível, aumentando rapidamente sua temperatura. É esse aumento de temperatura que inflama a mistura e inicia a combustão.
- Geração de energia: A mistura ar-combustível se expande rapidamente durante a ignição, criando uma onda de alta pressão que empurra o pistão para baixo. Esse movimento descendente gera energia mecânica suficiente para acionar as rodas do veículo.
- Dissipação de calor: As velas de ignição são projetadas para dissipar rapidamente o intenso calor gerado durante a combustão. Na verdade, o isolador cerâmico ajuda a proteger o invólucro metálico da alta tensão do eletrodo central, evitando vazamentos elétricos e direcionando a energia da faísca para a câmara de combustão.
Todas as velas de ignição são criadas iguais?
A resposta fácil é não. As velas de ignição variam em design, materiais e especificações. No entanto, existem três maneiras fáceis para as empresas diferenciarem as diferentes velas de ignição: o sistema de numeração, o material e a configuração do eletrodo.
Aqui está uma explicação detalhada para cada categoria e o que elas significam:
Sistema de numeração
O sistema de numeração é uma forma de diferenciar as velas de ignição. Cada plugue vem com um código exclusivo que representa suas especificações, permitindo que as empresas encontrem seu equivalente ou substituto adequado.
Os códigos estão divididos em seis partes. Veja o que cada um representa:
- A primeira parte do código representa o casco, a rosca e o passo da vela de ignição. Embora existam muitos tamanhos de rosca, a maioria é específica para as aplicações do fabricante. Também denota passo, que mede as lacunas entre os picos da rosca. Alguns códigos padrão incluem:
| SHELL | ||
| Code | Tamanho da rosca | Passo |
| A | 18 mm x 1 " | 1.50mm |
| AB | 18 mm x 13/16 ” | 1.50mm |
| B | 14 mm x 13/16 ” | 1.25mm |
| BC | 14mm x ⅝” (16mm) | 1.25mm |
| BK | 14mm x ⅝” (16mm) | 1.25mm |
- A segunda parte do código representa a construção da vela. No entanto, esta parte do código pode consistir em mais de uma letra para indicar vários atributos da vela de ignição. Aqui estão alguns dos códigos:
| CONSTRUÇÃO | |
| Code | Significado |
| L | Tipo compacto |
| M | Tipo compacto (Bantam) Tamanho hexagonal de ¾” |
| P | Isolador projetado |
| R | Resistor |
| U | Descarga semi-superficialAbertura suplementarAbertura superficialResistor indutivo |
| Z | Resistor indutivo |
Nota: O “LR” no código da vela de ignição BLR5ES significa que a vela é compacta e do tipo resistor
- A terceira parte do segmento indica a faixa de calor da vela. Os fabricantes os classificam de 2 (mais quente) a 12 (mais frio). Portanto, o “5” no código BLR5ES é adequado para condições de calor moderado.
- A letra ou letras subsequentes indicam o alcance da vela de ignição. Este alcance significa a medição entre a extremidade do invólucro metálico roscado e o eletrodo de aterramento na ponta do plugue.
| REACH | |
| Code | Valor (mm) |
| E | 19 mm (¾”) |
| EH | Meia rosca de alcance de 19 mm (¾”) (rosca de 12.7 mm) |
| H | 12.7 mm (½”) |
| L | 11.2 mm (7/16 ”) |
| S | 9.5 mm (⅜”) |
Nota: Portanto, o “E” em BLR5Es indica um alcance de 19mm (¾”)
- A próxima parte do código indica a construção da extremidade de disparo do plugue. A “extremidade de queima” ou “ponta” determina a saliência do eletrodo central, o que aumenta a eficiência da combustão. Existem quatro classificações de pontas de disparo:
- Recessos: A extremidade de disparo é posicionada dentro do casco, oferecendo proteção para motores de corrida e resistência robusta à vibração
- Não projetado: A extremidade de disparo é principalmente nivelada com a extremidade roscada do projétil. Uma ponta relativamente curta garante forte resistência à vibração da ponta do eletrodo e condução térmica eficaz.
- Projetado: O isolador e o eletrodo central se estendem além do invólucro roscado, geralmente em 1.5 mm. Esta exposição cria uma faísca mais próxima do centro da câmara de combustão.
- Extra projetado: Esses plugues oferecem projeções que variam de 2.5 mm a 10 mm ou mais. Os fabricantes costumam criar variantes personalizadas para aplicações específicas de máquinas. Observe que aplicações incorretas podem danificar os motores.
- Por último, algumas velas de ignição podem ter um dígito no final do seu código. Este número indica o tamanho da folga exigido pela vela de ignição.
| GAP | |
| Code | Valor (mm) |
| 6 | 0.6 mm (024 ”) |
| 7 | 0.7 mm (028 ”) |
| 8 | 0.8 mm (032 ”) |
| 9 | 0.9 mm (035 ”) |
| 10 | 1.0 mm (040 ”) |
| 11 | 1.1 mm (044 ”) |
Nota: Os códigos listados acima são apenas alguns de muitos exemplos
Materiais
Dependendo das especificações do fabricante, os eletrodos central e de aterramento da vela de ignição são feitos de materiais diferentes. Os materiais comuns usados incluem cobre, platina, irídio e platina dupla.
Cada material possui propriedades distintas que afetarão o desempenho da vela.
1. Cobre: O cobre, misturado com revestimentos de liga de níquel, oferece boa condutividade elétrica, auxiliando na geração eficiente de faíscas.
Prós
- Ideal para modelos mais antigos, de preferência de 1980 ou anteriores
- Oferece excelente desempenho em motores turboalimentados
- Funciona bem em aplicações de alta compressão
Desvantagens
- Precisa de substituição frequente devido à vida útil mais curta
- Requer tensão adicional
Preço
- Pode custar entre US$ 2 e US$ 10 por peça
2. Platina: As velas de ignição de platina são semelhantes às suas antecessoras de cobre, exceto que, em vez de um núcleo de cobre, o eletrodo central é feito de um disco de platina unido à ponta.
Prós
- Mais duráveis que os plugues de cobre (maior vida útil)
- O design reduz o acúmulo de carbono
- Oferece desempenho consistente
Desvantagens
- Mais caro que velas de cobre
Preço
- Cerca de US$ 10 por peça
3. Irídio: As velas de ignição de irídio vêm com eletrodos centrais menores e requerem menos voltagem para criar uma faísca. Como os carros mais novos com motores de alto desempenho geralmente apresentam velas de irídio, o downgrade para variantes de platina ou cobre pode levar a um desempenho reduzido.
Prós
- Maior durabilidade com excepcional dureza e resistência ao desgaste
- Vida útil mais longa
- Requer menos tensão
- Garante combustão completa
Desvantagens
- Mais caro do que outros materiais de vela de ignição
Preço
- Qualquer coisa entre US$ 20-100 por peça
4. Platina dupla: As velas de ignição duplas de platina apresentam eletrodos centrais e de aterramento com pontas de platina. São mais comuns em motores modernos, que exigem alta eficiência do sistema de ignição.
Prós
- Ideal para ignições por faísca desperdiçadas
- Maior durabilidade
- Desempenho confiável
Desvantagens
- Mais caro que plugues de cobre e platina simples
Preço
- Cerca de US$ 20 por peça.
Configuração do eletrodo
As velas de ignição têm diferentes configurações de eletrodos que podem afetar seu desempenho e eficiência. Aqui estão os designs mais comuns:
- 1. Eletrodo único: Nesta configuração básica, a vela possui um único eletrodo central e um único eletrodo de aterramento. É um design simples, adequado para motores padrão com demandas moderadas de desempenho.
- 2. Vários eletrodos de aterramento: Algumas velas de ignição apresentam vários eletrodos de aterramento ao redor do eletrodo central. Os eletrodos de aterramento adicionais melhoram a estabilidade da faísca e aumentam a confiabilidade da ignição.
- 3. Eletrodo de fio fino: As velas de ignição de fio fino têm um eletrodo central mais fino feito de metais preciosos como platina ou irídio. O diâmetro reduzido do eletrodo central permite uma faísca mais concentrada, promovendo uma combustão eficiente e melhor desempenho do motor.
- 4. Eletrodo de descarga superficial: Esta configuração apresenta um eletrodo de aterramento de superfície plana, permitindo que a faísca seja descarregada ao longo da superfície em vez de saltar a lacuna
O que fazer com velas de ignição defeituosas e quando devem ser substituídas?
Com o tempo, as velas tornam-se menos eficientes devido a vários fatores que afetam o seu desempenho. Aqui estão alguns motivos comuns pelos quais as velas de ignição perdem eficácia:
- Desgaste e erosão: Os eletrodos de uma vela de ignição sofrem desgaste e erosão após a ignição repetida da mistura ar-combustível de um motor. A descarga elétrica constante gera calor, corroendo gradativamente as superfícies dos eletrodos. Este processo aumenta a folga do eletrodo, reduzindo a capacidade da vela de produzir uma faísca forte e consistente.
- Sujeira: Depósitos do processo de combustão, como carbono, óleo e outros contaminantes, podem se acumular nos eletrodos e no isolador da vela de ignição. Esses depósitos formam uma camada que inibe a capacidade da faísca de saltar através da abertura do eletrodo, reduzindo a eficácia da vela.
- Calor e estresse térmico: As velas de ignição operam em ambientes extremos e são expostas a intenso calor e estresse térmico durante a combustão do motor. Os repetidos ciclos de aquecimento e resfriamento podem fazer com que os componentes da vela de ignição se expandam e contraiam, podendo causar rachaduras ou danos, reduzindo ainda mais o desempenho.
- Resistência elétrica: Os componentes internos da vela de ignição podem desenvolver resistência elétrica devido à corrosão ou envelhecimento. Uma resistência mais elevada impede o fluxo da corrente eléctrica, resultando em faíscas mais fracas, o que pode levar a falhas de ignição e diminuição da eficiência do motor.
- Quebra do isolador: O isolador que envolve o eletrodo central pode degradar-se com o tempo devido a condições operacionais adversas. Rachaduras ou quebras do material isolante podem comprometer a capacidade da vela de manter o isolamento de tensão adequado, levando a possíveis falhas de ignição.
- Crescimento da lacuna: À medida que a vela de ignição sofre desgaste e erosão, a folga do eletrodo aumenta, exigindo uma tensão mais alta para percorrer uma distância maior. Este aumento da demanda de tensão pode sobrecarregar o sistema de ignição, levando potencialmente ao mau funcionamento do sistema de ignição.
Conslusão
As velas de ignição são cruciais para a saúde do motor de qualquer veículo e diversas variáveis afetam a rapidez com que podem precisar ser substituídas. Embora os problemas das velas de ignição possam parecer insignificantes inicialmente, usar uma vela defeituosa pode levar a várias complicações mais graves.
Felizmente, a maioria das velas de ignição pode durar longos períodos ou quilometragem, reduzindo a necessidade de substituição frequente. No entanto, se ocorrer algum dos problemas listados neste artigo, é aconselhável substituí-los o mais rápido possível.
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