В 1887 году немецкий инженер и изобретатель Роберт Бош, владелец одноименной компании, разработал и запатентовал первую систему зажигания на основе магнето. Все началось с того, что один из клиентов компании заказал разработку системы зажигания для своего газового двигателя, и вскоре заказ был выполнен. Позже выявились некоторые недостатки, и устройство было доработано. В результате к 1890 году компания Robert Bosch GmbH уже выполняла крупные заказы на системы зажигания на принципе магнето, которые стали поступать отовсюду в огромном количестве.
Спустя семь лет, в 1897 году, устройство было в конце концов адаптировано и для транспортного средства, поскольку компании «Daimler» потребовалось разработать зажигание для трицикла De Dion Bouton. Так проблема зажигания для автомобильных двигателей внутреннего сгорания, работавших на высоких оборотах, была наконец решена. Еще через пять лет, в 1902 году, ученик Роберта Боша, Готтлоб Хонольд, усовершенствовал зажигание на магнето, добавив свечу зажигания, и таким образом сделал устройство универсальным.
Так что же такое магнето? Как оно устроено и работает? Все очень просто, как и все гениальное. Магнето представляет собой генератор переменного тока, в котором роль индуктора выполняет постоянный магнит, приводимый во вращение внешней силой. Магнитный ротор создает вращаясь переменный магнитный поток, который и наводит ЭДС в катушке статора.
Типичное магнето автомобильной системы зажигания содержит обмотки низкого и высокого напряжения. Обмотка низкого напряжения имеет в своей цепи прерыватель и конденсатор, а обмотка высокого напряжения соединена одним своим выводом с массой, и со свечей зажигания — другим своим выводом.
Общее П-образное ярмо, на которое намотаны катушки, представляет собой магнитопровод, в котором и возбуждается переменное магнитное поле посредством вращения постоянного магнита. Часто в качестве обмотки низкого напряжения используется часть витков обмотки высокого напряжения, подобно тому, как выполнены обмотки автотрансформаторов.
Когда магнит вращается, в обмотке низкого напряжения наводится ЭДС, но при этом обмотка накоротко замкнута механическим прерывателем, поэтому в ней возникает индукционный ток, вызванный изменяющимся магнитным потоком, пронизывающим сердечник, поскольку магнит пересекает его своими силовыми линиями. Изменение магнитного потока длится несколько миллисекунд, и в результате имеется замкнутая сама на себя катушка с током в несколько ампер.
В какой-то момент контакты прерывателя размыкаются, ток устремляется из обмотки в конденсатор, и начинаются гармонические колебания в образовавшемся колебательном контуре низкого напряжения, их частота составляет около 1 кГц. Поскольку контакты размыкаются быстро, менее чем за четверть периода колебаний контура первичной цепи, пробоя между контактами прерывателя не происходит, и только после размыкания контактов прерывателя, ЭДС в контуре низкого напряжения достигает амплитуды.
В этот момент на свече, подключенной к обмотке высокого напряжения, происходит искровой пробой, энергия конденсатора низковольтной цепи преобразуется в энергию переменного тока высоковольтной цепи, поскольку колебания в низковольтной цепи продолжаются, и горючая смесь в цилиндре успевает воспламениться.
Колебания длятся не более 1 миллисекунды, в силу значений индуктивности и емкости конструкции магнето, затем контакты прерывателя замыкаются вновь, и начинается очередной цикл нарастания тока в низковольтной цепи, шунтированной самой собой.
Таким образом мы видим, что магнето представляет собой магнитоэлектрическую машину, функция которой заключается в преобразовании механической энергии вращения магнитного ротора в электрическую энергию, в частности — в энергию высоковольтного разряда на свече зажигания. Сегодня еще можно встретить системы зажигания двигателей внутреннего сгорания на базе магнето.
Очевидно не каждый генератор можно отнести к магнето, поскольку к магнето относятся лишь те генераторы, которые возбуждаются от постоянных магнитов, и как правило соединенные с высоковольтным трансформатором системы зажигания двигателей внутреннего сгорания.
Бывает, что магнето обеспечивает не только зажигание, но и электроснабжение бортовой сети транспортного средства, однако чаще всего магнето питает только систему зажигания. Между тем, сегодня можно встретить на рынке генераторы на постоянных магнитах с несколькими генераторными катушками на статоре, такие генераторы подходят для мотоциклов, но в принципе они универсальны.
В некоторых случаях дополнительная обмотка, расположенная на сердечнике магнето, все же служит для генерации электричества для бортовой сети. Иногда магниты располагаются на маховике, который выполняет двойную функцию — возбуждение магнето и возбуждение генератора переменного тока. Такое гибридное устройство называется вообще-то «магдино» от сочетания слов «магнето» и «динамо».
На легких мотоциклах, гидроциклах, снегоходах, на лодочных подвесных моторах можно встретить именно магдино, работающие совместно с выпрямителями и регуляторами напряжения. Мощность магдино не велика, в пределах 100 ватт, но для бортового освещения и даже для зарядки аккумулятора этого вполне достаточно. Преимущество магдино — малые габариты и небольшой вес.
В бензиновых двигателях внутреннего сгорания магнето традиционно применялись с давних времен, обеспечивая импульс тока для свечи зажигания, когда еще батареи не были внедрены массово для этой цели. Даже сегодня такие решения можно встретить. Двухтактные или четырехтактные двигатели мопедов, газонокосилок, бензопил. Во Второй мировой войне карбюраторные двигатели немецких танков имели систему зажигания на магнето.
Поршневые авиационные двигатели имеют на каждом цилиндре пару свечей, и каждая группа свечей подключена к своему магнето — левая и правая группа свечей зажигания питаются раздельно. Такое решение позволяет более эффективно сжигать топливную смесь, а в случае отказа одного из пары магнето, второе остается в работе, это добавляет системе надежности.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Электрооборудование двигателей внутреннего сгорания
Схемы и конструкция электрооборудования бензиновых и дизельных двигателей
e-mail:
office@matrixplus.ru tender@matrixplus.ru
icq:
613603564
skype:
matrixplus2012
телефон
+79173107414 +79173107418
г. С аратов
Принцип работы магнето
Магнето представляет собой аппарат переменного тока (с возбуждением от постоянных магнитов), в котором объединены источник тока, трансформатор, прерыватель и распределитель.
По устройству магнето разделяются на следующие основные типы:
1) с неподвижным магнитом и вращающейся обмоткой;
2) с вращающимся постоянным магнитом и неподвижной обмоткой;
3) с вращающимся магнитным коммутатором, в котором магнит и обмотки неподвижны.
Магнето с вращающимся магнитом (рис. 45) применяется чаще, чем другие типы, так как они имеют более простое устройство из-за отсутствия скользящих контактов.
Магнитный поток магнето замыкается через железный сердечник 5, на котором размещены первичная 3 и вторичная 4 обмотки. При вращении ротора 6 магнитный поток, создаваемый током первичной обмотки, будет изменяться как по величине, так и по направлению.
Изменяющийся магнитный поток индуктирует э. д. с. в обеих обмотках сердечника (э. д. с. вращения). Э. д. с. вращения будет достигать максимума в моменты наибольшей скорости изменения магнитного потока (2 раза за один оборот двухполюсного магнита). Э. д. с. вращения в первичной обмотке сердечника при высоких числах оборотов достигает 50-100 в, а во вторичной 2000-3000 в. Однако такая э. д. с. явно недостаточна для образования искры в свече зажигания; кроме того, создаваемая ею искра не всегда проскакивала бы точно в один и тот же заданный момент.
Для увеличения вторичного напряжения и для возможности точного обеспечения момента получения искры в первичную цепь включен прерыватель 2 тока, контакты которого замыкают первичную цепь тогда, когда э. д. с. в первичной обмотке близка к нулю.
После замыкания контактов э. д. с. в первичной обмотке начинает возрастать, это ведет к возрастанию в ней тока на период поворота якоря на 90°. Ток в первичной обмотке достигает своего наибольшего значения тогда, когда ротор повернется на угол, несколько превышающий 90°, т. е. с некоторым запаздыванием от максимального значения э. д. с. холостого хода. При размыкании контактов прерывателя ток в первичной цепи быстро падает до нуля, а энергия магнитного поля первичной обмотки при этом переходит в электрическую энергию искры на свече 7 зажигания. Таким образом, рабочий процесс магнето разбивается на следующие этапы: возбуждение переменного тока низкого напряжения в первичной обмотке, разрыв первичной цепи, прекращение поступления тока в первичную цепь и возбуждение тока во вторичной цепи, искровой пробой в свече зажигания через распределитель тока высокого напряжения.
Для получения от магнето максимального вторичного напряжения нужно, чтобы прерыватель разомкнул первичную цепь в тот момент, когда индуктированный в ней ток достигает наибольшего значения. Это происходит при определенном положении ротора относительно сердечника. Угол, определяющий положение ротора магнето в момент размыкания контактов прерывателя, называют абрисом магнето. Абрис устанавливается в зависимости от назначения магнето в пределах 7-14°.
Ток первичной цепи системы зажигания от магнето и интенсивность искры возрастают с увеличением числа оборотов ротора. Однако при больших числах оборотов ротора этот ток не будет возрастать, что объясняется значительным повышением индуктивного сопротивления обмотки при увеличении частоты тока.
форсунок в ультразвуковых ваннах и на стендах
Дезинфицирующие средства
широкого применения для дезинфекции на объектах железнодорожного транспорта, пищевой промышленности, ЛПУ, ветеринарного надзора
Моющие средства
для железнодорожного транспорта, сертифицированные ВНИИЖТ- «Фаворит К» и «Фаворит Щ», внутренняя и наружная замывка вагонов.
Магнето — это магнитоэлектрическая машина, преобразующая механическую энергию в электрическую. В настоящее время иногда применяется в системах зажигания двигателей внутреннего сгорания.
Магнето объединяет в себе магнитоэлектрический генератор, прерыватель и катушку зажигания. Оно вырабатывает ток низкого напряжения и преобразует его в ток высокого напряжения. На тракторах применяют одноискровые и двухискровые магнето левого и правого вращения. У магнето правого вращения ротор, если смотреть со стороны привода, вращается по часовой стрелке.
Магнето. Бесконтактные системы зажигания
Система зажигания бензиновых двигателей для электрогенераторов, моделей ЕУ15-3, ЕУ20-3 и ЕУ28 (производства Subaru-Robin) основывается на необслуживаемом электронном бесконтактном магнето. В электронной схеме магнето прерывание тока производится силовым транзистором, подача максимального напряжения на контакты свечи зажигания — универсальной транзисторной схемой зажигания (УТСЗ).
Рис. 8.8. Зажигание от магнето
Рабочий процесс магнето заключается в следующем. При вращении ротора магнето между полюсными башмаками стоек сердечника через сердечник проходит магнитный поток, пересекающий витки обмоток. За один полный оборот ротора магнитный поток, непрерывно изменяясь, дважды достигает максимальной величины (0 и 180°) и дважды меняет направление.
При вращении ротора в первичной обмотке индуктируется ЭДС, величина которой непрерывно изменяется. Согласно закону электромагнитной индукции ЭДС пропорциональна скорости изменения магнитного потока.
За один оборот ротора ЭДС, индуктируемая в первичной обмотке, дважды достигает максимального значения (90 и 270°). Это происходит в моменты наибольшей скорости изменения магнитного потока, проходящего через сердечник. При положениях ротора, соответствующих 0 (360) и 180, когда скорость изменения магнитного потока равна нулю, ЭДС в первичной обмотке также равна нулю.
В периоды, когда первичная цепь замкнута механическим прерывателем, ЭДС, индуктируемая в первичной обмотке, создает ток. Но первичный ток достигает максимальной величины не в моменты, при которых ЭДС имеет максимальные значения (90 и 270°), а несколько позже. Отставание первичного тока от ЭДС объясняется явлением самоиндукции первичной обмотки.
В моменты, когда ток в первичной обмотке достигает максимального значения, механический прерыватель дважды за один оборот ротора размыкает первичную цепь, а во вторичной обмотке индуктируется ЭДС высокого напряжения.
Ток высокого напряжения поступает к распределителю, а затем по проводам высокого напряжения к свече и, пробивая искровой промежуток между ее электродами, воспламеняет рабочую смесь. Так как преобразование тока низкого напряжения в ток высокого напряжения в магнето подобно тому же процессу при батарейном зажигании, то максимальная величина вторичного напряжения может быть определена по уравнению:
Величина первичного тока (переменного) магнето равна:
где R – активное сопротивление первичной обмотки;
2·π · f ·L1 – индуктивное сопротивление первичной обмотки;
f – частота индуктируемого тока;
L1 – индуктивность первичной обмотки;
п – число оборотов ротора магнето;
В – коэффициент пропорциональности.
В результате получим:
Из уравнения следует, что как и при батарейном зажигании, напряжение, создаваемое магнето, изменяется пропорционально величине первичного тока. Но если с увеличением числа оборотов при батарейном зажигании первичный ток и напряжение уменьшались, то при зажигании от магнето первичный ток, а следовательно, и напряжение увеличиваются. Напряжение, создаваемое магнето, зависит от величины первичного тока в момент размыкания контактов механического прерывателя. Максимальное значение вторичного напряжения достигается лишь в том случае, когда момент размыкания контактов выбран правильно и соответствует наибольшему значению тока, индуктируемого в первичной цепи.
Установлено, что наибольшего значения ток в первичной цепи достигает в тот момент, когда ротор поворачивается от своего центрального положения (90, 270°) на 8–10°. В этот момент и должно производиться размыкание контактов механического прерывателя.
Угол, на который поворачивается ротор магнето от центрального положения к моменту размыкания контактов механического прерывателя, называется абрисом магнето.
Система зажигания скутера – устройство и принцип работы
Принцип работы системы зажигания скутера основывается на воспламенении топливно-воздушной смеси, поданной карбюратором в цилиндр. Смесь поджигается свечой, однако, чтобы подать необходимое напряжение на свечу, ток должен пройти ряд этапов преобразования, от момента возникновения до момента образования искры на свече мощностью в несколько тысяч вольт.
Принцип работы системы зажигания скутера.
Смесь должна поджигаться строго в определенный период, до момента достижения поршнем верхней мертвой точки. Только такое положение может способствовать максимальному давлению горящей смеси на поршень в момент рабочего такта. Следственно, это способствует максимальной эффективной работе двигателя. От этого фактора также зависит и экономичность скутера.
В определенный момент, заданный коммутатором, ток, напряжением в несколько тысяч вольт, подается от катушки зажигания на свечу через высоковольтный провод. В свече искра проскакивает с изолированного центрального электрода на боковой заземленный электрод.
Искра должна иметь достаточную силу, чтобы максимально эффективно воспламенить смесь. Для этого существует разновидность свечей по типу двигателя. Каждый производитель скутеров указывает в инструкции по эксплуатации транспортного средства, какая именно свеча рекомендуется к использованию для конкретной модели скутера.
Тип свечи.
Существуют так называемые горячие и холодные свечи. Исходя из температурного режима двигателя скутера, производитель указывает это в маркировке рекомендуемых свечей. Холодная свеча отличается коротким изолятором. В этом случае, тепло свободно отводится от электродов, из-за чего электроды во время работы двигателя поддерживаются в более холодном состоянии. Горячая свеча отличается длинным изолятором, вследствие чего тепло менее эффективно отводится от электродов. Важно помнить, что для нормальной работы двигателя скутера, целесообразно применять холодную свечу на горячем двигателе, а горячую, соответственно, на холодном. Руководствуясь рекомендациями производителя скутера, следует покупать данную деталь именно с этим учетом.
Холодная свеча.
Известно, что слишком холодная свеча быстро покрывается нагаром, а это препятствует нормальной работе и запуску двигателя. Такой признак можно принять за богатую смесь, однако, как видите, дело в неправильном подборе рабочей детали.
Горячая свеча.
Слишком горячая свеча способствует преждевременному воспламенению топливно-воздушной смеси. Вследствие этого, мощность двигателя скутера падает. Иногда это может привести к поломкам двигателя, например, прогару поршня.
Основную работу в системе зажигания выполняют коммутатор и катушка зажигания. Все высокое напряжение, подаваемое на свечу, формируется в катушке зажигания скутера. Принцип ее работы очень прост и основывается на обычной электромагнитной индукции.
Катушка зажигания скутера состоит из первичной и вторичной обмотки. Они намотаны друг на друга вокруг специального металлического сердечника. Отличие первичной обмотки катушки зажигания от вторичной в том, что первая состоит из нескольких сотен витков медной проволоки, а вторая – из нескольких тысяч витков.
Ток проходит через первичную обмотку катушки зажигания и образует в ней магнитное поле. В процессе работы, этот ток прерывается и магнитное поле исчезает, однако, во вторичной обмотке катушки индуцируется высокое напряжение. Именно это высокое напряжение в заданный коммутатором момент подается по высоковольтному проводу к свече через свечной колпачок. Высоковольтный провод должен быть достаточно большого сечения, чтобы исключить потерю тока и перегрев самого провода и изоляции.
Электроды свечи находятся внутри камеры сгорания. «Земля» к свече подается через головку цилиндра в месте контакта после ее вкручивания.
Старые модели скутеров и мопедов были оборудованы системой зажигания с магнето. Все современные скутеры комплектуются бесконтактной системой зажигания, где не используются контакты прерывателя. Они являлись слабым местом этой системы в прошлом и требовали частой регулировки контактов прерывателя. Такая система сейчас не используется.
Коммутатор в полной мере управляет системой зажигания скутера. Некоторые скутеры объединяют коммутатор и катушку зажигания в одном блоке. Обычно они не разборные и в случае выхода из строя подлежат замене. Стоимость их совсем невелика.
Роль тиристора.
Внутри коммутатора, кроме прочей электроники, можно обнаружить тиристор. По своей сути, это электрический прерыватель с тремя выводами. В момент подачи напряжения на один из выводов, тиристор превращается в проводник и электрический ток свободно протекает с главного вывода на следующий. По мере спада тока до определенного уровня, тиристор остается проводником и по достижении определенного значения вновь становится прерывателем. После перерыва датчик холла вновь подает импульс напряжения на третий вывод тиристора и весь процесс начинается заново.
Роль конденсатора.
Обязательным элементов в системе коммутатора является конденсатор. Он накапливает электрическую энергию напряжением в несколько сотен вольт, которое вырабатывается обмоткой зарядки внутри маховика. После того, как тиристор получит управляющий импульс от обмотки датчика, он становится проводником, а электрическая энергия, которая до этого накопилась в конденсаторе, высвобождается через первичную обмотку в катушке зажигания скутера. После этого, создается высокое напряжение на вторичной обмотке катушки зажигания, которое и является конечным во время подачи к свече.
Идеальная компоновка системы зажигания современного скутера.
В тоге, свеча формирует необходимую искру и смесь воспламеняется. На самом деле, весь этот процесс очень прост и происходит в доли секунды. Такая компоновка системы зажигания современного скутера полностью автономна и не требует каких-либо вмешательств и настроек со стороны владельца техники на протяжении всего срока службы. Остается лишь периодически следить за состоянием свечи и зазором ее электродов, вовремя очищать и своевременно заменять на новую.
Вы также можете ознакомиться с другими статьями на тему:
Большое количество двигателей, отличающихся по рабочему объему, числу цилиндров, тактности, частоте вращения, конструкции и целевому назначению, привело к созданию разнообразных систем зажигания.
Системы зажигания ражигания разделяются на: Контактные и Бесконтактные.
Бесконтактные: Батарейные: С накоплением энергии в ин-дуктивности; С накоплением энергии в емкости Автономные: С накоплением энергии в индуктивности; С накоплением энергии в емкости: Системы зажигания с питанием от многополюсного генератора; Магнето бесконтактное.
Контактные, или классические, системы применяются чуть ли не с самого рождения двигателя внутреннего сгорания. Огромное число двигателей эксплуатируется с ними и поныне. Итак, что же представляет собой «классика»? Разберем ее на примере наиболее простой, батарейной системы. Она состоит из следующих элементов и узлов: катушки зажигания, контактов прерывателя, кулачка, конденсатора, искровых свечей (рис. 2а).
ко всей теме один общий рисунок
При замкнутых контактах прерывателя SA1 от источника постоянного напряжения через первичную обмотку w1 катушки зажигания протекает ток, нарастающий по экспоненте. В это время в первичной обмотке катушки запасается электромагнитная энергия. При размыкании контактов SA1 происходит разрыв цепи и благодаря запасенной энергии воз-никает ЭДС холостого хода. Она трансформируется во вторичную обмотку (1)2 катушки в виде импульса высокого напряжения, который используется для образования искры между электродами свечи. Чем выше значение тока в момент разрыва контактов, тем мощнее импульс напряжения во вторичной обмотке. Это основной закон систем зажигания с накоплением энергии в индуктивности. Значение тока разрыва, в свою очередь, зависит от активного сопротивления цепи первичной обмотки (ее еще называют цепью низкого напряжения) и времени накопления, то есть времени замкнутого состояния контактов. Их размыкание происходит с помощью вращающегося кулачка и скользящей по нему плас подвижного контакта. Замыкание осуществляется благодаря тому, что этот контакт дополнительно подпружинен. При размыкании контактов в самый начальный момент из-за ЭДС самоиндукции между контактами может возникать искра, которая значительно снижает напряжение на вторичной обмотке, да еще и приводит к интенсивному износу контактов. Для устранения этих недостатков параллельно контактам включается конденсатор С1. В первый момент после их размыкания ЭДС самоиндукции заряжает конденсатор, и к тому моменту, когда он зарядится, контакты разойдутся на такое расстояние, что искра между ними возникнуть уже не сможет. Емкость конденсатора выбирается оптимальной, так как большая снижает напряжение на вторичной обмотке, а малая не очень-то спасает от искрения. В двухтактных двигателях кулачок находится на цапфе коленвала, в четырехтактных — на цапфе распределительного вала или шестерни. Время накопления энергии зависит от угла замкнутого состояния контактов (УЗСК), который контролируется обычно косвенным путем — по зазору между контактами в разомкнутом состоянии (0,35…0,45 мм), В рассматриваемом случае применена двухвыводная, или двухискровая катушка зажигания, благодаря которой удается произвести распределение искры по двум цилиндрам очень простым способом. Искровой разряд образуется на обоих выводах вторичной обмотки одновременно, однако рабочей искра будет только для того цилиндра, в котором заканчивается такт сжатия. В другом цилиндре, где заканчивается такт выпуска, искра будет чисто профилактической — для самоочистки свечи. На работоспособность двигателя в целом она не оказывает никакого влияния. Батарейные системы зажигания с двухискровой катушкой применяются на мотоциклах «Урал», «Днепр», «Мото-Гуцци», «Харлей-Давидсон», БМВ. Для одноцилиндрового двигателя используется одноискровая катушка, в которой обмотки соединены по автотрансформаторной схеме (рис. 26). Такие системы установлены на мотоциклах «ИЖ», «Ява», ЧЗ. Для работы автономных систем зажигания не требуется посторонний источник напряжения— они питаются от своего собственного источника, который представляет собой, как правило, магнитоэлектрический «переменник». По конструктивному исполнению автономные системы делятся на агрегатные и неагрегатные. Первые представляют собой законченную конструкцию, объединяющую в едином корпусе генератор, кулачок, прерыватель и катушку зажигания, у вторых, как правило, ротор и статор представляют собой отдельные детали, не имеющие собственного корпуса. Такие системы могут быть собраны только на конкретном двигателе. Если «переменник» вырабатывает напряжение для питания только системы зажигания, то такая автономная система называется магнето. Если же вырабатывается еще и на-пряжение для питания систем освещения и сигнализации, то система носит название магдино. Рассмотрим устройство и принцип действия агрегатного магнето (рис. 3). Магнитная система включает в себя ротор, состоящий из постоянного магнита 1 и полюсов 2, две полюсные стойки статора 3 и сердечник высоковольтного трансформатора 4. Полюсные стойки и сердечник изготовлены из пластин электротехнической стали. Электрическую цепь составляют первичная (w1) и вторичная (w2) обмотки трансформатора, прерыватель SA1, конденсатор С1 и кнопка выключения зажигания SA2. При вращении ротора его полюса поочередно проходят мимо полюсных стоек 3, при этом магнитный поток (показан стрелкой) замыкается через сердечник высоковольтного трансформатора. Поскольку к полюсным стойкам подходят разные полюса, магнитный поток дважды изменяет свое направление за один оборот ротора (рис. 4). Изменяющийся как по величине, так и по напряжению, он пересекает витки обмоток трансформатора, наводя в первичной переменный ток напряжением 12…20 В, который течет по цепи «первичная обмотка — замкнутые контакты прерывателя — «масса» — первичная обмотка». В опре-деленный момент времени контакты размыкаются, и далее все процессы идут как в описанной выше батарейной системе. Для получения максимальной величины напряжения вторичной обмотки необходимо синхронизировать момент размыкания контактов с максимумом амплитуды тока. Как видно из рисунка, он отстает от максимума амплитуды ЭДС на угол 8…10°. На такой же угол, называемый абрисом,смещают момент размыкания контактов относительно нейтрального положения магнита (рис. 5). Выключается зажигание нажатием кнопки SA2. При этом первичная обмотка шунтируется и искрообразование прекращается. Кнопка обычно находится на корпусе магнето. Некоторые типы магнето имеют клемму для подключения кнопки дистанционного выключения зажигания. Так действует одноискровое магнето. Существуют также двух- и четырехискровые магнето с низко- и высоковольтным распределением искры. Они применяются, например, нестационарных двигателях, тракторных «пускачах», мотопомпах. Встраиваемые системы могут быть маховичными и роторными. В первом случае ротор представляет собой маховик с закрепленными на нем магнитами и полюсными башмаками. Вал маховика выполнен заодно с кулачком. На статоре закреплен сердечник высоковольтного трансформатора с обеими обмотками, конденсатор и контакты прерывателя (рис. 6). По-добными магнето оснащались бензопилы прежних лет выпуска. Маховичные магдино содержат, кроме сердечника высоковольтного трансформатора, два-три сердечника с катушками питания систем освещения и сигнализации. Таким магдино оснащались мотоциклы «Паннония». Однако на большинстве магдино высоковольтный трансформатор выполняется в виде отдельной (выносной) катушки зажигания. Такими магдино оснащались мопеды «Рига», «Верховина», мотороллеры «Вятка», снегоходы «Буран» старых выпусков. Роторные магнето и магдино представляют собой «переменники», устанавливавшиеся на «Мински» и «Ковровцы» прежних лет выпуска — Г-38, Г-401, Г-421, а также на велодвигатели Д-4, Д-5, Д-6. Для регулирования угла опережения зажигания используются центробежные регуляторы (в батарейных системах) или центробежные муфты (на агрегатных магнето). С увеличением частоты вращения коленвала угол опережения зажигания увеличивается, с уменьшением — уменьшается. Центробежными регуляторами оснащены мотоциклы «Урал», «Днепр», «ИЖ-49», мотороллеры Т-200, ТГ-200. Остальные мотоциклы и мопеды имеют постоянный угол опережения зажигания. Достоинством контактных систем зажигания являются их простота и низкая стоимость. Однако имеется и масса недостат-ков, в первую очередь — износ плас и подгорание контактов прерывателя, что приводит к нарушению зазора между контактами. Из-за этого изменяется УЗСК, снижается выходное напряжение, на магнето и магдино «уходит» абрис и в результате нормальная работа двигателя нарушается. Кроме того, из-за инерционности контактов ограничена максимальная частота вращения коленвала двигателя. Центро-бежный регулятор из-за износа деталей тоже вносит свою лепту в «увод» его характеристик. Поэтому приходится постоянно контролировать углы и зазоры. Все это, вместе взятое, привело к тому, что контактные системы в настоящее время «сходят со сцены», уступая место более совершенным бесконтактным электронным. Промежуточным звеном между контактными и бесконтактными системами были комбинированные контактно — транзисторные и контактно-тиристорные. В принципе на этой ноте я и окончу эту статью. Пользуйтесь на здоровье……
Бесконтактное магнето для электронной системы зажигания
Магнето — устройство и принцип действия
В 1887 году немецкий инженер и изобретатель Роберт Бош, владелец одноименной компании, разработал и запатентовал первую систему зажигания на основе магнето. Все началось с того, что один из клиентов компании заказал разработку системы зажигания для своего газового двигателя, и вскоре заказ был выполнен. Позже выявились некоторые недостатки, и устройство было доработано. В результате к 1890 году компания Robert Bosch GmbH уже выполняла крупные заказы на системы зажигания на принципе магнето, которые стали поступать отовсюду в огромном количестве.
Спустя семь лет, в 1897 году, устройство было в конце концов адаптировано и для транспортного средства, поскольку потребовалось разработать зажигание для трицикла De Dion Bouton. Так проблема зажигания для автомобильных двигателей внутреннего сгорания, работавших на высоких оборотах, была наконец решена. Еще через пять лет, в 1902 году, ученик Роберта Боша, Готтлоб Хонольд, усовершенствовал зажигание на магнето, добавив свечу зажигания, и таким образом сделал устройство универсальным.
Так что же такое магнето? Как оно устроено и работает? Все очень просто, как и все гениальное. Магнето представляет собой генератор переменного тока, в котором роль индуктора выполняет постоянный магнит, приводимый во вращение внешней силой. Магнитный ротор создает вращаясь переменный магнитный поток, который и наводит ЭДС в катушке статора.
Типичное магнето автомобильной системы зажигания содержит обмотки низкого и высокого напряжения. Обмотка низкого напряжения имеет в своей цепи прерыватель и конденсатор, а обмотка высокого напряжения соединена одним своим выводом с массой, и со свечей зажигания — другим своим выводом.
Общее П-образное ярмо, на которое намотаны катушки, представляет собой магнитопровод, в котором и возбуждается переменное магнитное поле посредством вращения постоянного магнита. Часто в качестве обмотки низкого напряжения используется часть витков обмотки высокого напряжения, подобно тому, как выполнены обмотки автотрансформаторов.
Когда магнит вращается, в обмотке низкого напряжения наводится ЭДС, но при этом обмотка накоротко замкнута механическим прерывателем, поэтому в ней возникает индукционный ток, вызванный изменяющимся магнитным потоком, пронизывающим сердечник, поскольку магнит пересекает его своими силовыми линиями. Изменение магнитного потока длится несколько миллисекунд, и в результате имеется замкнутая сама на себя катушка с током в несколько ампер.
В какой-то момент контакты прерывателя размыкаются, ток устремляется из обмотки в конденсатор, и начинаются гармонические колебания в образовавшемся колебательном контуре низкого напряжения, их частота составляет около 1 кГц. Поскольку контакты размыкаются быстро, менее чем за четверть периода колебаний контура первичной цепи, пробоя между контактами прерывателя не происходит, и только после размыкания контактов прерывателя, ЭДС в контуре низкого напряжения достигает амплитуды.
В этот момент на свече, подключенной к обмотке высокого напряжения, происходит искровой пробой, энергия конденсатора низковольтной цепи преобразуется в энергию переменного тока высоковольтной цепи, поскольку колебания в низковольтной цепи продолжаются, и горючая смесь в цилиндре успевает воспламениться.
Колебания длятся не более 1 миллисекунды, в силу значений индуктивности и емкости конструкции магнето, затем контакты прерывателя замыкаются вновь, и начинается очередной цикл нарастания тока в низковольтной цепи, шунтированной самой собой.
Таким образом мы видим, что магнето представляет собой магнитоэлектрическую машину, функция которой заключается в преобразовании механической энергии вращения магнитного ротора в электрическую энергию, в частности — в энергию высоковольтного разряда на свече зажигания. Сегодня еще можно встретить системы зажигания двигателей внутреннего сгорания на базе магнето.
Очевидно не каждый генератор можно отнести к магнето, поскольку к магнето относятся лишь те генераторы, которые возбуждаются от постоянных магнитов, и как правило соединенные с высоковольтным трансформатором системы зажигания двигателей внутреннего сгорания.
Бывает, что магнето обеспечивает не только зажигание, но и электроснабжение бортовой сети транспортного средства, однако чаще всего магнето питает только систему зажигания. Между тем, сегодня можно встретить на рынке генераторы на постоянных магнитах с несколькими генераторными катушками на статоре, такие генераторы подходят для мотоциклов, но в принципе они универсальны.
В некоторых случаях дополнительная обмотка, расположенная на сердечнике магнето, все же служит для генерации электричества для бортовой сети. Иногда магниты располагаются на маховике, который выполняет двойную функцию — возбуждение магнето и возбуждение генератора переменного тока. Такое гибридное устройство называется вообще-то «магдино» от сочетания слов «магнето» и «динамо».
На легких мотоциклах, гидроциклах, снегоходах, на лодочных подвесных моторах можно встретить именно магдино, работающие совместно с выпрямителями и регуляторами напряжения. Мощность магдино не велика, в пределах 100 ватт, но для бортового освещения и даже для зарядки аккумулятора этого вполне достаточно. Преимущество магдино — малые габариты и небольшой вес.
В бензиновых двигателях внутреннего сгорания магнето традиционно применялись с давних времен, обеспечивая импульс тока для свечи зажигания, когда еще батареи не были внедрены массово для этой цели. Даже сегодня такие решения можно встретить. Двухтактные или четырехтактные двигатели мопедов, газонокосилок, бензопил. Во Второй мировой войне карбюраторные двигатели немецких танков имели систему зажигания на магнето.
Поршневые авиационные двигатели имеют на каждом цилиндре пару свечей, и каждая группа свечей подключена к своему магнето — левая и правая группа свечей зажигания питаются раздельно. Такое решение позволяет более эффективно сжигать топливную смесь, а в случае отказа одного из пары магнето, второе остается в работе, это добавляет системе надежности.
Магнето. Устройство и работа. Виды и применение
Еще в 19 веке немецкий изобретатель Бош, который владел своей компанией, разработал на основе магнето первую схему системы зажигания. Со временем в конструкции выявлялись недостатки и производились доработки устройства. В итоге компания Бош в 1890 году уже выполняла большие заказы по изготовлению систем зажигания, основанных на этом принципе. Заказы поступали в большом количестве. В 1902 году ученик Боша – Хоннольд модернизировал эту конструкцию и сделал ее универсальной.
Магнето является устройством, служащим для преобразования вращательной энергии ротора в электрический ток, а именно, в разряд высокого напряжения на свечах зажигания в бензиновом моторе внутреннего сгорания. В настоящее время это устройство практически не используется, однако его еще можно увидеть на старых конструкциях автомобильных двигателей, или на пусковых двигателях тракторов.
Описание магнето
Так что же представляет собой электронное магнето, какова его схема работы и принцип функционирования? Ответы на эти вопросы мы дадим далее.
Понятие, предназначение и функции
Магнето являет собой магнитоэлектрическое устройство. Этот компонент предназначен для преобразования механической энергии вращения ротора в напряжение, то есть электрическую энергию. В частности, речь идет об энергии высоковольтного разряда на свечах, которая необходима для обеспечения воспламенения горючей смеси и, соответственно, запуска двигателя. На сегодняшний день установка магнето не является приоритетной задачей для автолюбителей, тем не менее, еще можно встретить авто, системы зажигания которых оснащены магнето (автор видео – канал liampic).
Магнето узел нельзя сравнивать с генератором – это разные устройства, поскольку к магнето можно отнести только генераторные механизмы, возбуждающиеся от постоянных магнитов. Кроме того, обычно они должны быть подключены к высоковольтным трансформаторам силовых агрегатов. В зависимости от конструкции, узел может обеспечивать не только запуск силового агрегата, то есть зажигание, но и электроснабжение всей бортовой сети авто. Но, как правило, механизмы такого типа обеспечивают питанием исключительно системы зажигания.
Также нужно добавить, что в настоящее время на рынке можно найти генераторные узлы на постоянных магнитах с катушками на статоре. Их использование допускается на скутерах и мотоциклах, но в целом такие механизмы универсальны.
В соответствии с конструкцией дополнительная обмотка, которая находится на сердечнике, предназначена для генерирования напряжения в электросети. Магниты могут быть расположены на маховике, предназначенном для возбуждения самого магнето, а также генераторного узла. Устройства такого типа обычно ставятся на снегоходы, гидроциклы, мотоциклы и мотороллеры – в них они функционируют в паре с регуляторами и выпрямителями напряжения. Мощность подобного механизма не высокая, она составляет около 100 ватт, однако этого более, чем хватит для света и зарядки АКБ. Основными достоинствами таких механизмов являются небольшие размеры и сравнительно маленький вес.
Конструкция и принцип действия
Что касается конструкции, то устройство магнето такое:
Теперь рассмотрим принцип действия магнето, ведь если вы решили поставить его на свое транспортное средство, вам просто необходимо это знать. Когда контакты замкнуты, в первичной обмотке проходит ток, вызванный действием электромагнитной силы. Благодаря этому току вокруг сердечника и трансформаторного механизма образуется магнитный поток. В тот момент, когда контакты размыкаются, ток больше не передается по механизму, соответственно, магнитное поле становится меньше. В это же время электромагнитная сила образуется во вторичной обмотке – уровень напряжения здесь увеличивается до десятков тысяч вольт.
Поскольку в данный момент подвижный электрод располагается рядом с неподвижным, напряжение будет перемещаться по такому принципу:
Руководство по установке магнето
Если решили устанавливать магнето, то мы не можем вас отговорить от этого.
Подробная инструкция по установке представлена ниже:
Читать дальше: Разборка передней двери фокус 2
Цена вопроса
Как было сказано, покупка магнето — удовольствие не из дешевых. При необходимости можете купить б/у устройство, его стоимость будет составлять от 1500 рублей и выше.
Принцип работы системы зажигания скутера основывается на воспламенении топливно-воздушной смеси, поданной карбюратором в цилиндр. Смесь поджигается свечой, однако, чтобы подать необходимое напряжение на свечу, ток должен пройти ряд этапов преобразования, от момента возникновения до момента образования искры на свече мощностью в несколько тысяч вольт.
