Magneto - dispozitiv și principiu de acțiune

În 1887, inginerul și inventatorul german Robert Bosch, proprietarul companiei cu același nume, a dezvoltat și brevetat primul sistem de aprindere magnetică. Totul a început când unul dintre clienții companiei a comandat dezvoltarea unui sistem de aprindere pentru motorul lor pe gaz, iar în scurt timp comanda a fost îndeplinită. Ulterior au fost descoperite unele defecte și dispozitivul a fost modificat. Drept urmare, până în 1890, Robert Bosch GmbH îndeplinea deja comenzi mari de sisteme de aprindere magnetică, care au început să sosească în cantități uriașe de peste tot.

Șapte ani mai târziu, în 1897, dispozitivul a fost în cele din urmă adaptat pentru un vehicul, deoarece Daimler trebuia să dezvolte o aprindere pentru tricicleta De Dion Bouton. Astfel, problema aprinderii pentru motoarele cu ardere internă a automobilelor care funcționează la turații mari a fost în sfârșit rezolvată. Cinci ani mai târziu, în 1902, un elev al lui Robert Bosch, Gottlob Honnold, a îmbunătățit aprinderea cu magneto prin adăugarea unei bujii și a făcut astfel dispozitivul universal.

Deci, ce este un magneto? Cum funcționează și cum funcționează? Totul este foarte simplu, ca totul ingenios. Magneto este un alternator în care se joacă rolul unui inductor magnet permanentantrenat în rotație de o forță externă. Rotorul magnetic creează un flux magnetic alternativ rotativ care induce un EMF în înfășurarea statorului.

Un magneto tipic al sistemului de aprindere auto conține bobine de joasă și înaltă tensiune. Bobina de joasă tensiune are un întrerupător și un condensator în circuitul său, iar bobina de înaltă tensiune este conectată la masă la unul dintre bornele sale și la bujiile de pe celălalt terminal.

Jugul comun în formă de U pe care sunt înfăşurate bobinele este un circuit magnetic în care câmp magnetic alternant prin rotirea unui magnet permanent. Adesea, o parte din spirele înfășurării de înaltă tensiune sunt utilizate ca înfășurări de joasă tensiune, similar modului în care sunt realizate înfășurările autotransformatoarelor.

Pe măsură ce magnetul se rotește, un EMF este indus în bobina de joasă tensiune, dar bobina este scurtcircuitată de un comutator mecanic, astfel încât experimentează un curent indus cauzat de schimbarea fluxului magnetic care pătrunde în miez pe măsură ce magnetul îl traversează cu el. linii de forță. Modificarea fluxului magnetic durează câteva milisecunde și ca urmare apare o bobină cu autoînchidere cu un curent de câțiva amperi.

La un moment dat, contactele întreruptorului se deschid, curentul trece de la bobină la condensator și încep oscilațiile armonice în circuitul oscilant de joasă tensiune rezultat, frecvența lor este de aproximativ 1 kHz.Deoarece contactele se deschid rapid, pentru mai puțin de un sfert din prima perioadă de oscilație a buclei, nu există întrerupere între contactele întreruptorului și numai după deschiderea contactelor întreruptorului EMF-ul din circuitul de joasă tensiune atinge amplitudine.

În acest moment, apare bujia conectată la înfășurarea de înaltă tensiune, energia condensatorului circuitului de joasă tensiune este convertită în energie de curent alternativ a circuitului de înaltă tensiune, pe măsură ce oscilațiile din circuitul de joasă tensiune continuă , iar amestecul combustibil din cilindru are timp să se aprindă.

Oscilațiile nu durează mai mult de 1 milisecundă, datorită valorilor inductanței și capacității structurii magnetice, apoi contactele întreruptorului se închid din nou și următorul ciclu de creștere a curentului începe în circuitul de joasă tensiune deplasat singur.

Astfel, vedem că magneto-ul este o mașină magnetoelectrică a cărei funcție este de a converti energia mecanică de rotație a rotorului magnetic în energie electrică, în special energia unei descărcări de înaltă tensiune pe o lumânare. Astăzi, încă mai găsești sisteme de aprindere pe bază de magneto pentru motoarele cu ardere internă.

Evident, nu orice generator poate fi atribuit unui magneto, deoarece numai acele generatoare care sunt excitate de magneți permanenți și sunt de obicei conectate la un transformator de înaltă tensiune al sistemului de aprindere al motoarelor cu ardere internă se numesc magneto.

Se întâmplă ca magneto să asigure nu numai aprinderea, ci și alimentarea cu energie a rețelei de bord a vehiculului, dar cel mai adesea magneto furnizează doar sistemul de aprindere.Între timp, astăzi pe piață puteți găsi generatoare cu magnet permanenți cu mai multe bobine generatoare pe stator, astfel de generatoare sunt potrivite pentru motociclete, dar în principiu sunt universale.

În unele cazuri, o bobină suplimentară situată pe miezul magnetic încă servește la generarea de energie electrică pentru rețeaua de bord. Magneții sunt uneori amplasați pe volant, care are dublă funcție de acționare a magnetului și de activare a alternatorului. Un astfel de dispozitiv hibrid se numește de fapt «magdino» dintr-o combinație a cuvintelor «magneto» și «dinam».

Pe motociclete ușoare, jeturi, snowmobile, outboard-uri, outboard-uri, puteți găsi Magdinos lucrând împreună cu redresoare și regulatoare de tensiune. Puterea magdino-ului nu este mare, în limita a 100 de wați, dar este suficientă pentru iluminarea laterală și chiar pentru încărcarea bateriei. Avantajul lui Magdino este dimensiunea redusă și greutatea redusă.

În motoarele cu combustie internă pe benzină, un magneto a fost folosit în mod tradițional pentru o lungă perioadă de timp, oferind un impuls de curent bujii, când bateriile nu erau încă introduse pe scară largă în acest scop. Chiar și astăzi se pot găsi astfel de soluții. Motoare în doi timpi sau în patru timpi de la mopede, mașini de tuns iarba, drujbe. În cel de-al Doilea Război Mondial, motoarele germane cu carburat de tancuri aveau un sistem de aprindere magnetică.

Motoarele de aeronave alternative au câte o pereche de bujii pe fiecare cilindru, iar fiecare set de bujii este conectat la propriul magnet - seturile de bujii din stânga și din dreapta sunt alimentate separat. Această soluție permite arderea mai eficientă a amestecului de combustibil, iar în cazul defectării unuia dintre perechile de magneți, al doilea rămâne în funcțiune, ceea ce adaugă fiabilitate sistemului.