Qual a função da vela de incandescência?

Qual a função da vela de incandescência?

Os motores a gasóleo possuem
auto-ignição. Ao contrário dos motores a gasolina, que incendeiam a mistura de
ar/ combustível através das velas de ignição, os motores a gasóleo iniciam a
combustão do combustível através do aquecimento de ar altamente comprimido.
Quando a temperatura ambiente é
baixa e o motor está frio, o ar de admissão frio e as paredes dos cilindros
frias impedem que se alcance a temperatura de arranque necessária. Nestas condições, as velas de
incandescência fornecem o calor adicional necessário para aumentar a
temperatura do ar de admissão, por forma a iniciar o ciclo de combustão.
As velas de incandescência estão
montadas na cabeça do motor e sobressaem para dentro das câmaras de
pré-combustão ou das câmaras de combustão dos motores a gasóleo com injeção
direta, por forma a estarem posicionadas precisamente no limite da mistura de
ar/combustível.
Antes de o motor ser ligado, é
aplicada uma certa voltagem à vela de incandescência que, na ponta, aquece
acima dos 800 °C. Este facto aumenta significativamente a capacidade de
arranque a frio do motor. Assim que as velas atingem a temperatura necessária,
a tensão é ajustada automaticamente por um dispositivo de controlo.
Depois de o motor estar ligado,
as velas continuam incandescentes durante algum tempo. Esta incandescência
posterior reduz o impacto do arranque a frio e garante que o combustível arde
completamente, libertando mais energia e diminuindo a produção de fumos e de
outras emissões.
Se as velas de incandescência não funcionarem devidamente:
  • Irá ser necessário um esforço excessivo do motor
    para arrancar. Isto pode provocar a admissão de combustível no óleo do motor, o
    que pode ter efeitos negativos na vida útil do motor.
  • Deixa de ser possível ligar o veículo.
  • O motor produz emissões excessivas de gases de
    escape durante a fase de arranque.
  • A vela de incandescência pode sobreaquecer e
    partir o invólucro, originando uma avaria do motor.

As velas de incandescência revestidas são a forma mais comum de
velas de incandescência. A ponta destas velas possui uma espiral metálica de
aquecimento e uma espiral de regulação dentro de um tubo de aquecimento, que
protege as espirais do carbono produzido no processo de combustão.
O tubo de aquecimento é
preenchido com um pó isolante de óxido de magnésio, para proteger as espirais
das ondas de choque e para evitar o contacto direto com as paredes do tubo de
aquecimento.
Há vários tipos de velas de incandescência revestidas:
  • Velas de incandescência standard – possuem um
    filamento de aquecimento cuja resistência permanece inalterada com o aumento da
    temperatura. Consomem sempre a mesma quantidade de energia.
  • Velas de incandescência de aquecimento rápido –
    nestas, a resistência do filamento altera-se com a temperatura. A resistência
    inicial é baixa, para que possa passar uma forte corrente eléctrica pelo
    filamento, originando um aquecimento mais rápido e um tempo de pré-aquecimento
    mais reduzido em comparação com as velas de incandescência standard.
  • Velas de incandescência QGS – possuem uma única
    espiral de baixa resistência, tempos de pré-aquecimento muito curtos e uma
    performance de arranque melhorada. Estas velas requerem um dispositivo de
    regulação externo. Também são fornecidas sob a forma de velas com espiral
    dupla, possuindo uma espiral de regulação adicional para um aumento mais rápido
    da temperatura e para protecção contra o sobreaquecimento. Não requerem
    praticamente nenhuma regulação externa.
Velas de incandescência em cerâmica – estão equipadas com um
filamento de aquecimento especial, com um ponto de fusão particularmente alto,
encapsulado em material cerâmico. Este material tem excelente condutividade
térmica e permite tempos de pré-aquecimento muito curtos. Também suporta o
aquecimento rápido por longos períodos de tempo, o que torna estas velas muito
resistentes ao calor.
Critérios de performance:
Para a melhor performance possível, as velas
de incandescência têm de:
  • Ser especificamente concebidas para o motor onde
    vão ser instaladas.
  • Ser capazes de suportar calor intenso, pressões
    elevadas, vibrações e as agressões de produtos químicos corrosivos.
  • Ser capazes de alcançar rapidamente a
    temperatura normal de funcionamento.
  • Garantir a temperatura e os intervalos correctos
    após a incandescência.
  • Possuir uma vida útil longa.

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