Что такое магнето, и как работает это устройство

4 месяца назад

Что такое магнето, и как работает это устройство Фото 0
Магнето – это устройство, благодаря которому можно преобразовать в электрический ток вращательную энергию ротора. Если речь идет о двигателе внутреннего сгорания, который работает на бензине, то происходит преобразование в разряд высокого напряжения на свечах зажигания. 

При сравнении данного девайса с обычным генератором можно увидеть отличие. Оно в том, что возбуждение происходит от постоянных магнитов. В зависимости от девайса магнето способно обеспечивать электричеством не только запуск двигателя, но и даже бортовую сеть какого-либо вида транспорта. 

ВАЖНО! Однако, как правило, девайсы данного вида все-таки применяются лишь для того, чтобы воспламенять топливную смесь, поскольку их энергии маловато для прочих нужд. 

Сегодня данный девайс используется довольно редко. И все-таки его еще можно обнаружить, если имеешь дело с какой-то старой конструкцией двигателей автомобилей. Встречаются они и на пусковых двигателях тракторов, а также на некоторых других видах техники.

Кто разработал магнето

Что такое магнето, и как работает это устройство Фото 1
В 1887 году Роберт Бош, изобретатель и инженер из Германии, он же владелец одноименной компании, получил патент на первую систему зажигания, которая была основана магнето. 

К разработке данного изобретения Роберт Бош приступил после того, как один из клиентов компании сделал оригинальный заказ. Он просил придумать ему систему зажигания для своего двигателя, который работал на газе. И очень быстро заказ выполнили. 

Во время эксплуатации стало очевидно, что устройство имеет некоторые недостатки. Пришлось девайс доработать. А уже к 1890 году компания Robert Bosch GmbH выполняла заказы на производство систем зажигания, изготовленные на принципе магнето. Заказов было очень много. Они поступали отовсюду.

Минуло семь лет, и устройство удалось приспособить и для традиционного транспортного средства. Ведь компании Daimler необходимо было придумать эффективное зажигание для трицикла De Dion Bouton. В результате удалось решить и проблему зажигания для двигателей внутреннего сгорания автомобилей, которые работали на высоких оборотах. 

ВАЖНО! Прошло еще пять лет. Готтлоб Хонольд, который был учеником Роберта Боша, смог усовершенствовать зажигание на магнето. Он сделал универсальное устройство, в котором появилась свеча зажигания.

Как устроено магнето. Принцип его действия 

Что такое магнето, и как работает это устройство Фото 2
Как же работает магнето? Все гениальное очень просто. И тут именно такой случай. Магнето по своей сути относится к генераторам переменного тока. В данном устройстве роль индуктора возложена на постоянный магнит, а во вращение он приводится внешней силой. В итоге при вращении создается переменный магнитный поток, который и наводит ЭДС в катушке статора.

Если взять магнето системы зажигания в автомобиле, то у него обязательно будут обмотки напряжения низкого и высокого. В цепи обмотки низкого напряжения есть прерыватель и конденсатор. И один вывод обмотки соединен с массой, а другой – со свечой зажигания.

Катушки намотаны на общее П-образное ярмо. Оно представляет собой магнитопровод. Именно в нем и возбуждается переменное магнитное поле. Происходит это за счет вращения постоянного магнита. Нередко обмоткой низкого напряжения является часть витков обмотки высокого напряжения. Подобно тому, как изготовлены обмотки автотрансформаторов.

ВАЖНО! При вращении магнита в обмотке низкого напряжения наводится электродвижущая сила (ЭДС). Сама же обмотка замыкается накоротко с помощью механического прерывателя. Вот почему здесь рождается индукционный ток. 

Он вызван магнитным потоком, который постоянно изменяется. Ведь магнит пересекает его своими силовыми линиями. Однако изменение магнитного потока длится недолго. Считанные миллисекунды. В результате есть катушка с током в несколько ампер, которая замкнута на себя.

Что такое магнето, и как работает это устройство Фото 3
Наступает такой момент, когда контакты прерывателя размыкаются. И тогда ток направляется в конденсатор из обмотки. В колебательном контуре низкого напряжения, который при этом образовался, начинаются гармонические колебания. Их частота – примерно 1 кГц. 

Так как размыкание контактов прерывателя идет очень быстро, то есть менее чем за 25% периода колебаний контура первичной цепи, то между ними не случает пробоев. И лишь после того, как контакты прерывателя разомкнуты, электродвижущая сила в контуре низкого напряжения достигает амплитуды.

В это мгновение на свече, которая подключена к обмотке высокого напряжения, идет искровой пробой. Так как продолжаются колебания в низковольтной цепи, и в цилиндре воспламеняется горючая смесь, то происходит преобразование энергии конденсатора низковольтной цепи в энергию переменного тока высоковольтной цепи.

В силу значений индуктивности и емкости конструкции магнето продолжительность колебаний составляет не более одной миллисекунды. Потом вновь замыкаются контакты прерывателя, и берет начало очередной цикл нарастания тока в низковольтной цепи, которая шунтирована сама собой.

ВАЖНО! Значит, магнето – это, по сути, магнитоэлектрическое оборудование, и его функция в том, чтобы преобразовывать механическую энергию вращения магнитного ротора в энергию электрическую. Например, в энергию высоковольтного разряда на свече зажигания. В наши дни хоть и довольно редко, но пользователям еще приходится иметь дело с системой зажигания двигателей внутреннего сгорания на базе магнето.

Как подразделяют магнето

Устройства поделили на категории с учетом нескольких факторов. Вот некоторые из параметров. 

- По количеству искр за оборот ротора:

одноискровые;
двухискровые.

- По направлению вращения:

левого;
правого.

- По габаритным размерам:

Малогабаритные. Используются в мототехнике, гидроциклах, мопедах, лодочных моторах. 
Нормальные. Нашли применение в моторах тракторных четырехцилиндровых.

Чем отличается от других генераторов

Что такое магнето, и как работает это устройство Фото 4
Данная конструкция – это генератор переменного тока. В нем индуктором является постоянный магнит. Двигатель приводит его во вращение. Когда данный магнитный ротор вращается, то он образует изменяемый магнитный поток. И этот поток наводит электродвижущую силу в катушке статора. 

ВАЖНО! Понятно, что не всякий генератор относится к магнето. Ведь к магнето принято относить только те генераторы, что возбуждаются от постоянных магнитов. И они обычно соединенные с высоковольтным трансформатором системы зажигания двигателей внутреннего сгорания.

Иногда магнето не только запускает зажигание транспортного средства, но и обеспечивает электроснабжение его бортовой сети. Однако в большинстве случаев магнето из-за своей маломощности питает лишь систему зажигания. 

Впрочем, в настоящее время в магазине вам могут предложить генераторы на постоянных магнитах, у которых на статоре несколько генераторных катушек. Такие генераторы пригодны для мотоциклов. Однако в целом они считаются универсальными.

Иногда та дополнительная обмотка, которая выполнена на сердечнике магнето, все-таки используется для того, чтобы генерировать электричество для бортовой сети. 

ВАЖНО! Бывает и так, что магниты находятся на маховике, выполняющем двойную функцию. Он возбуждает магнето и генератор переменного тока. Данный девайс можно считать гибридом. Такое устройство порой называется «магдино». Это аббревиатура, образованная от слов «магнето» и «динамо».

Сфера использования магнето

Что такое магнето, и как работает это устройство Фото 5
Именно магдино можно увидеть на подвесных моторах для лодок, на легких мотоциклах, гидроциклах, снегоходах. Они работают вместе с выпрямителями и регуляторами напряжения. 

Мощность магдино довольно маленькая. Примерно 100 ватт. Однако для бортового освещения и даже для того, чтобы зарядить аккумулятор, этой мощности вполне хватит. Достоинство магдино в том, что весит он немного. Да и габариты маленькие.

В двигателях внутреннего сгорания, которые работают на бензине, магнето использовали давным-давно. Тем самым обеспечивался импульс тока для свечи зажигания, когда для этой цели батареи еще не внедрялись массово. 

ВАЖНО! Отметим, что и поныне такие решения встречаются на рынке. Это, скажем, двухтактные или четырехтактные моторы мопедов, газонокосилок, бензопил. Напомним, что во время Второй мировой войны в немецких танках карбюраторные двигатели были именно с системой зажигания на магнето.

Двигатели поршневые авиационные на каждом цилиндре имеют две свечи зажигания. И каждая подключается к собственному магнето — левая и правая группа свечей имеют отдельное питание. За счет такого решения есть возможность более эффективно сжигать топливную смесь. Если откажет один из пары магнето, то второе остается в работе. И потому система считается более надежной.



Оставьте комментарий

Попробуйте наше приложение

Загрузить на Google Play приложение Инструкции по эксплуатации