Magneto - thiết bị và nguyên tắc hoạt động
Năm 1887, kỹ sư và nhà phát minh người Đức Robert Bosch, chủ sở hữu của công ty cùng tên, đã phát triển và cấp bằng sáng chế cho hệ thống đánh lửa từ tính đầu tiên. Mọi chuyện bắt đầu khi một trong những khách hàng của công ty đặt hàng phát triển hệ thống đánh lửa cho động cơ chạy xăng của họ, và chẳng mấy chốc đơn hàng đã được hoàn thành. Sau đó, một số sai sót đã được phát hiện và thiết bị đã được sửa đổi. Kết quả là đến năm 1890, Robert Bosch GmbH đã hoàn thành các đơn đặt hàng lớn cho các hệ thống đánh lửa từ tính, những đơn đặt hàng này bắt đầu được chuyển đến với số lượng lớn từ khắp nơi.
Bảy năm sau, vào năm 1897, thiết bị này cuối cùng đã được điều chỉnh cho một phương tiện, vì Daimler cần phát triển bộ phận đánh lửa cho xe ba bánh De Dion Bouton. Do đó, vấn đề đánh lửa cho động cơ đốt trong ô tô hoạt động ở số vòng quay cao cuối cùng đã được giải quyết. Năm năm sau, vào năm 1902, một sinh viên của Robert Bosch, Gottlob Honnold, đã cải tiến hệ thống đánh lửa bằng nam châm bằng cách thêm một bugi đánh lửa và do đó biến thiết bị trở nên phổ biến.
Vậy nam châm là gì? Nó hoạt động như thế nào và nó hoạt động như thế nào? Mọi thứ đều rất đơn giản, giống như mọi thứ khéo léo. Magneto là một máy phát điện xoay chiều trong đó đóng vai trò của cuộn cảm Nam châm vĩnh cửubị ngoại lực đẩy vào chuyển động quay. Rôto từ tính tạo ra từ thông xoay chiều quay tạo ra EMF trong cuộn dây stato.
Một hệ thống đánh lửa ô tô điển hình có chứa các cuộn dây điện áp thấp và cao. Cuộn dây điện áp thấp có một cầu dao và một tụ điện trong mạch của nó, còn cuộn dây điện áp cao được nối đất trên một trong các cực của nó và với các bugi trên cực kia của nó.
Ách hình chữ U thông thường mà các cuộn dây được quấn trên đó là một mạch từ trong đó từ trường xoay chiều bằng cách quay một nam châm vĩnh cửu. Thông thường, một phần của các cuộn dây cao áp được sử dụng làm cuộn dây hạ áp, tương tự như cách tạo ra các cuộn dây của máy biến áp tự ngẫu.
Khi nam châm quay, một EMF được tạo ra trong cuộn dây điện áp thấp, nhưng cuộn dây này bị ngắn mạch bởi một công tắc cơ học để nó chịu một dòng điện cảm ứng gây ra bởi từ thông thay đổi xuyên qua lõi khi nam châm đi qua nó. các đường lực. Sự thay đổi từ thông kéo dài vài mili giây và kết quả là có một cuộn dây tự đóng với dòng điện vài ampe.
Tại một thời điểm nào đó, các tiếp điểm của bộ ngắt mở ra, dòng điện chạy từ cuộn dây đến tụ điện và các dao động điều hòa bắt đầu trong mạch dao động điện áp thấp, tần số của chúng là khoảng 1 kHz.Bởi vì các tiếp điểm mở ra nhanh chóng, trong chưa đầy một phần tư chu kỳ dao động của vòng đầu tiên, không có sự ngắt quãng giữa các tiếp điểm của bộ ngắt và chỉ sau khi các tiếp điểm của bộ ngắt mở ra, EMF trong mạch điện áp thấp mới đạt biên độ.
Lúc này xảy ra hiện tượng đánh lửa bugi nối với cuộn dây cao áp, năng lượng tụ điện của mạch hạ áp được chuyển thành năng lượng dòng điện xoay chiều của mạch cao áp, khi các dao động trong mạch hạ áp tiếp tục diễn ra. , và hỗn hợp dễ cháy trong xi lanh có thời gian để bốc cháy.
Các dao động kéo dài không quá 1 mili giây, do các giá trị điện cảm và điện dung của cấu trúc từ tính, sau đó các tiếp điểm của bộ ngắt đóng lại và chu kỳ tăng dòng điện tiếp theo bắt đầu trong mạch điện áp thấp tự di chuyển.
Như vậy ta thấy máy điện từ là một loại máy điện từ có chức năng biến đổi năng lượng cơ học làm quay rôto từ thành năng lượng điện, cụ thể là năng lượng của sự phóng điện cao áp trên ngọn nến. Ngày nay, bạn vẫn có thể tìm thấy các hệ thống đánh lửa dựa trên nam châm cho động cơ đốt trong.
Rõ ràng, không phải mọi máy phát điện đều có thể được quy cho một nam châm, vì chỉ những máy phát điện được kích thích bằng nam châm vĩnh cửu và thường được kết nối với máy biến áp cao áp của hệ thống đánh lửa của động cơ đốt trong mới được gọi là nam châm.
Điều xảy ra là nam châm không chỉ cung cấp khả năng đánh lửa mà còn cung cấp năng lượng cho mạng trên xe, nhưng thường thì nam châm chỉ cung cấp cho hệ thống đánh lửa.Trong khi đó, ngày nay trên thị trường, bạn có thể tìm thấy máy phát điện nam châm vĩnh cửu với một số cuộn dây máy phát điện trên stato, những máy phát điện như vậy phù hợp với xe máy, nhưng về nguyên tắc, chúng là loại phổ thông.
Trong một số trường hợp, một cuộn dây bổ sung nằm trên lõi từ vẫn dùng để tạo ra điện cho mạng trên bo mạch. Nam châm đôi khi được đặt trên bánh đà, có chức năng kép là kích hoạt nam châm và kích hoạt máy phát điện. Một thiết bị lai như vậy thực sự được gọi là «magdino» từ sự kết hợp của các từ «magneto» và «dynamo».
Trên xe máy hạng nhẹ, máy bay phản lực, xe trượt tuyết, ván ngoài, ván ngoài, bạn có thể tìm thấy Magdinos hoạt động cùng với bộ chỉnh lưu và bộ điều chỉnh điện áp. Công suất của magdino không lớn, trong khoảng 100 watt, nhưng nó khá đủ để chiếu sáng bên và thậm chí để sạc pin. Ưu điểm của Magdino là kích thước nhỏ và trọng lượng nhẹ.
Trong động cơ xăng đốt trong, một nam châm truyền thống đã được sử dụng trong một thời gian dài để cung cấp xung dòng điện cho bugi, khi pin chưa được giới thiệu rộng rãi cho mục đích này. Thậm chí ngày nay các giải pháp như vậy có thể được tìm thấy. Động cơ hai thì hoặc bốn thì từ xe gắn máy, máy cắt cỏ, máy cưa. Trong Thế chiến II, động cơ chế hòa khí của xe tăng Đức có hệ thống đánh lửa từ tính.
Động cơ máy bay pittông có một cặp bugi trên mỗi xi lanh và mỗi bộ bugi được kết nối với nam châm riêng của nó—bộ bugi bên trái và bên phải được cấp nguồn riêng. Giải pháp này cho phép đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu hiệu quả hơn và trong trường hợp hỏng một trong các cặp nam châm, nam châm thứ hai vẫn hoạt động, điều này giúp tăng thêm độ tin cậy cho hệ thống.