¿Cuánto afecta la separación de las bujías a la eficiencia del combustible?

Las afirmaciones generalizadas de que los huecos son demasiado pequeños para causar un quemado insuficiente y demasiado amplios para tener una chispa débil son acertadas. A medida que se amplía la brecha, es necesario aumentar el voltaje para cubrir la brecha. Además, al aumentar la presión en la parte superior del ciclo de compresión, necesitará aumentar el voltaje de salida de la bujía y/o reducir el espacio de la bujía. Si no lo haces, la chispa no saltará el hueco tan eficientemente y por lo tanto no obtendrás el mejor rendimiento de tu vehículo.

No sé si esto responderá exactamente a su pregunta, pero es lo mejor que he encontrado hasta ahora (si encuentro más, le agregaré), pero tiene mucho sentido para mí:

Por lo general, una bujía con la separación adecuada se quemará en caliente sin ser demasiado ancha a altas rpm para causar un fallo de encendido. Irónicamente, la separación de bujías recomendada por el fabricante del coche no es óptima! La separación de bujías recomendada está diseñada para ser adecuada para un arranque en frío y una conducción suave en un coche que necesita una puesta a punto del motor. **Si conduces tu coche normalmente y afinas el motor regularmente, puedes aumentar la separación de las bujías en unos 0,010" para un mejor rendimiento y una mayor economía de combustible. La propia bujía, y el residuo que se forma en ella, indicaría si el espacio es demasiado grande o demasiado pequeño. Una decoloración marrón claro de la punta del aislador de porcelana indica el funcionamiento correcto de las bujías, siendo el espacio ideal o casi ideal para las velocidades más recientes del motor. Por lo tanto, para comprobar la separación de las bujías a altas velocidades del motor, habría que funcionar a todo gas y apagar inmediatamente el encendido sin permitir que el motor se quede al ralentí. Pero en última instancia, necesitarías hacer funcionar tu coche en un dinamómetro para encontrar la mejor separación de la bujía, y el momento de encendido correcto para tu motor.

Hay mucha más información en la página que da indicaciones sobre cómo la separación afecta a las cosas, así que vale la pena leerlo en mi libro.

Diría, sin embargo, que el último rango de separación para un vehículo va a ser diferente del que será para otro. Como se indica al final del extracto, tendrías que hacer funcionar tu coche con un dinamómetro para encontrar el mejor hueco para las bujías. Cualquier auto será diferente. Algunos fabricantes pueden tener la separación óptima, mientras que otros serán mucho más conservadores.

En general, no he encontrado ningún dato empírico que muestre exactamente cuál es la diferencia entre las separaciones en cualquier vehículo, pero como he dicho, cada línea de vehículo va a ser diferente de todos modos. Esto hace que sea difícil llegar a una conclusión estricta.

Me encontré con un artículo de una revista científica que proporciona algunas afirmaciones con algunos datos duros y algunas referencias adicionales: Impacto del número de bujías de los electrodos de tierra en la estabilidad del motor

Por otra parte, se creía que una menor cantidad de material cerca de la brecha es un factor importante que contribuye a un crecimiento más rápido de los núcleos de la llama. Esto significa que los electrodos más grandes aumentan la pérdida de calor del núcleo de llama inicial, mientras que la tasa de desarrollo del núcleo de llama inicial se ve afectada negativamente [2] y [3]. Herweg y Ziegler [2] encontraron que la reducción de las áreas de contacto entre el núcleo de la llama y la bujía, que puede lograrse ya sea reduciendo el diámetro del electrodo y/o aumentando la separación, conduce a un desarrollo más rápido del núcleo de la llama.

A pesar de que la reducción del diámetro del electrodo contradice su durabilidad, un diseño de extremo fino ha sido adoptado por diferentes investigadores [2], [3], [4], [5] y [6] para reducir la interferencia de la superficie de contacto de la llama entre el extremo del electrodo y el núcleo de la llama.

Fue reportado por Hori et al. [3] que un electrodo de tierra fino aumentaría el rendimiento, pero también señalaron que los requisitos de durabilidad dificultan la construcción de una correa de tierra de alambre fino.

Los resultados presentados en [3] y [7] mostraron que una bujía con electrodos de centro y tierra finos producía una menor variación de la combustión con una reducción de aproximadamente el 3,1% en el COV y el 2,4% en el consumo de combustible en comparación con las bujías normales.

Se acepta ampliamente que el desarrollo temprano de la llama influye profundamente en la fase de combustión posterior [8]. En consecuencia, pequeñas diferencias en la tasa de formación o ubicación del núcleo pueden producir variaciones significativas en la presión dentro del cilindro [9]. Pischinger y Heywood [10] encontraron que la variación cíclica de la propagación de la llama cerca de la bujía influye en la cantidad de calor liberado en el hueco de la bujía y esto influye en gran medida en el llamado ángulo de quemado rápido.

Más abajo dice:

Los resultados mostraron que la cantidad de cruce de la correa de tierra, las dimensiones de la correa de tierra y el ancho del hueco son los factores primarios que afectan el inicio de la chispa, la iniciación de la llama y el crecimiento del núcleo.

Así que, si lo entiendo correctamente, la eficiencia de la combustión se ve afectada negativamente por el apagado en las primeras etapas del desarrollo de la llama. Las dos formas principales de reducir el apagado son reducir la masa de metal alrededor del núcleo de la llama, o ensanchar la brecha (lo que supongo que también reduce efectivamente la cantidad de metal en contacto con el núcleo de la llama). Aunque sólo dan un número duro, 2,4%, en relación con el primero, tengo la impresión de que se pueden implicar resultados similares para el segundo, aunque sería bueno tener un número duro medido directamente para eso también.