Magneto — peranti dan prinsip tindakan
Pada tahun 1887, jurutera dan pencipta Jerman Robert Bosch, pemilik syarikat dengan nama yang sama, membangunkan dan mematenkan sistem pencucuhan magnet yang pertama. Semuanya bermula apabila salah seorang pelanggan syarikat mengarahkan pembangunan sistem pencucuhan untuk enjin gas mereka, dan tidak lama kemudian pesanan itu dipenuhi. Kemudian beberapa kelemahan telah ditemui dan peranti itu telah diubah suai. Akibatnya, pada tahun 1890, Robert Bosch GmbH telahpun memenuhi pesanan besar untuk sistem pencucuhan magnet, yang mula tiba dalam kuantiti yang banyak dari seluruh dunia.
Tujuh tahun kemudian, pada tahun 1897, peranti itu akhirnya disesuaikan untuk kenderaan, kerana Daimler perlu membangunkan penyalaan untuk basikal roda tiga De Dion Bouton. Oleh itu, masalah penyalaan untuk enjin pembakaran dalaman kereta yang beroperasi pada putaran tinggi akhirnya dapat diselesaikan. Lima tahun kemudian, pada tahun 1902, seorang pelajar Robert Bosch, Gottlob Honnold, menambah baik pencucuhan magneto dengan menambah palam pencucuh dan dengan itu menjadikan peranti itu universal.
Jadi apakah magneto? Bagaimana ia berfungsi dan bagaimana ia berfungsi? Segala-galanya sangat mudah, seperti segala-galanya yang bijak. Magneto ialah alternator di mana peranan induktor dimainkan magnet kekaldidorong ke putaran oleh daya luar. Pemutar magnet menghasilkan fluks magnet berselang-seli berputar yang mendorong EMF dalam belitan stator.
Magneto sistem pencucuhan automotif biasa mengandungi gegelung voltan rendah dan tinggi. Gegelung voltan rendah mempunyai pemutus dan kapasitor dalam litarnya, dan gegelung voltan tinggi disambungkan ke tanah pada salah satu terminalnya dan ke palam pencucuh pada terminal lain.
Kuk biasa berbentuk U di mana gegelung dililit adalah litar magnetik di mana medan magnet berselang-seli dengan memutarkan magnet kekal. Selalunya, sebahagian daripada lilitan belitan voltan tinggi digunakan sebagai belitan voltan rendah, sama seperti cara belitan autotransformer dibuat.
Apabila magnet berputar, EMF teraruh dalam gegelung voltan rendah, tetapi gegelung itu dilitar pintas oleh suis mekanikal supaya ia mengalami arus teraruh yang disebabkan oleh perubahan fluks magnet yang menembusi teras apabila magnet melintasinya dengannya. garisan daya. Perubahan dalam fluks magnet berlangsung beberapa milisaat dan akibatnya terdapat gegelung tutup sendiri dengan arus beberapa ampere.
Pada satu ketika, hubungan pemutus terbuka, arus mengalir dari gegelung ke kapasitor, dan ayunan harmonik bermula dalam litar berayun voltan rendah yang terhasil, frekuensinya adalah kira-kira 1 kHz.Oleh kerana sesentuh terbuka dengan cepat, kurang daripada satu perempat daripada tempoh ayunan gelung pertama, tiada putus antara sesentuh pemutus dan hanya selepas sesentuh pemutus terbuka barulah EMF dalam litar voltan rendah mencapai amplitud.
Pada masa ini, palam pencucuh yang disambungkan kepada belitan voltan tinggi berlaku, tenaga kapasitor litar voltan rendah ditukar kepada tenaga arus ulang-alik litar voltan tinggi, apabila ayunan dalam litar voltan rendah berterusan , dan campuran mudah terbakar dalam silinder mempunyai masa untuk menyala.
Ayunan berlangsung tidak lebih daripada 1 milisaat, disebabkan oleh nilai induktansi dan kemuatan struktur magnet, maka hubungan pemutus ditutup semula dan kitaran kenaikan arus seterusnya bermula dalam litar voltan rendah yang digerakkan dengan sendirinya.
Oleh itu, kita melihat bahawa magneto adalah mesin magnetoelektrik yang berfungsi untuk menukar tenaga mekanikal putaran pemutar magnet kepada tenaga elektrik, khususnya tenaga nyahcas voltan tinggi pada lilin. Hari ini, anda masih boleh menemui sistem pencucuhan berasaskan magneto untuk enjin pembakaran dalaman.
Jelas sekali, tidak setiap penjana boleh dikaitkan dengan magneto, kerana hanya penjana yang teruja oleh magnet kekal dan biasanya disambungkan kepada pengubah voltan tinggi sistem penyalaan enjin pembakaran dalaman dipanggil magneto.
Ia berlaku bahawa magneto menyediakan bukan sahaja pencucuhan, tetapi juga bekalan kuasa rangkaian on-board kenderaan, tetapi selalunya magneto hanya membekalkan sistem pencucuhan.Sementara itu, hari ini di pasaran anda boleh menemui penjana magnet kekal dengan beberapa gegelung penjana pada stator, penjana sedemikian sesuai untuk motosikal, tetapi pada dasarnya ia adalah universal.
Dalam sesetengah kes, gegelung tambahan yang terletak pada teras magnet masih berfungsi untuk menjana elektrik untuk rangkaian on-board. Magnet kadangkala terletak pada roda tenaga, yang mempunyai dua fungsi untuk menggerakkan magnet dan mengaktifkan alternator. Peranti hibrid sedemikian sebenarnya dipanggil «magdino» daripada gabungan perkataan «magneto» dan «dynamo».
Pada motosikal ringan, jet, kereta salji, papan sangkut, papan sangkut, anda boleh menemui Magdinos bekerja bersama-sama dengan penerus dan pengawal selia voltan. Kuasa magdino tidak hebat, dalam 100 watt, tetapi ia cukup mencukupi untuk pencahayaan sisi dan juga untuk mengecas bateri. Kelebihan Magdino ialah saiznya yang kecil dan berat yang rendah.
Dalam enjin petrol pembakaran dalaman, magneto digunakan secara tradisional untuk masa yang lama, memberikan nadi semasa ke palam pencucuh, apabila bateri belum diperkenalkan secara meluas untuk tujuan ini. Malah pada hari ini penyelesaian sedemikian boleh didapati. Enjin dua lejang atau empat lejang daripada moped, mesin pemotong rumput, gergaji rantai. Dalam Perang Dunia II, enjin berkarburet kereta kebal Jerman mempunyai sistem penyalaan magnetik.
Enjin pesawat salingan mempunyai sepasang palam pencucuh pada setiap silinder, dan setiap set palam pencucuh disambungkan kepada magnetnya sendiri—set kiri dan kanan palam pencucuh dikuasakan secara berasingan. Penyelesaian ini membolehkan pembakaran campuran bahan api yang lebih cekap, dan sekiranya berlaku kegagalan salah satu daripada pasangan magnet, yang kedua kekal beroperasi, yang menambah kebolehpercayaan kepada sistem.