Что такое магнето на мотоцикле

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.

Если сравнивать это устройство с генератором, то отличие состоит в том, что возбуждение происходит от постоянных магнитов. В зависимости от устройства, магнето может обеспечивать электричеством бортовую сеть транспортного средства, а не только запуск двигателя. Но обычно устройства такого вида используются только для воспламенения топливной смеси, так как их энергии недостаточно для других нужд.

Устройство и работа

Такая конструкция является генератором переменного тока. В нем в качестве индуктора выступает постоянный магнит, который приводится во вращение двигателем. Этот магнитный ротор при вращательном движении образует изменяемый магнитный поток, наводящий электродвижущую силу в катушке статора.

На автомобиле это устройство имеет две обмотки: высокого и низкого напряжения. Низковольтная обмотка соединена с конденсатором и контактным прерывателем, а высоковольтная обмотка соединяется одним концом на массу, а другим со свечей зажигания.

Катушки расположены на общем магнитопроводе П-образной формы, в котором происходит возбуждение переменного магнитного поля путем вращательного движения постоянного магнита. Обычно низковольтная обмотка является частью высоковольтной обмотки, по аналогии устройства автотрансформатора.

Работа магнето происходит следующим образом. При вращении постоянного магнита, в низковольтной обмотке образуется электродвижущая сила. Эта обмотка замкнута контактами прерывателя, вследствие чего в ней появляется индукционный ток, образованный переменным магнитным потоком в магнитопроводе, так как постоянный магнит пересекает его силовыми линиями. Магнитный поток изменяется в течение нескольких долей секунды, в результате в замкнутой катушке протекает большой ток.

В определенный момент прерыватель размыкает свои контакты, и ток обмотки устремляется в конденсатор, в результате чего образуются гармонические колебания низкого напряжения. Так как контакты размыкаются с большой скоростью, то между ними не происходит пробоя. Только после их размыкания электродвижущая сила в контуре достигает своей амплитуды.

В это мгновение на свече зажигания, которая подключена к высоковольтной обмотке, возникает пробой искры, энергия конденсатора переходит в переменный ток высокого напряжения, потому что в низковольтной цепи колебания продолжаются, и топливная смесь в двигателе успевает воспламениться.

Длительность колебаний составляет не больше одной миллисекунды, что обуславливается величиной емкости и индуктивности устройства. Далее прерыватель вновь замыкает свои контакты, и весь цикл повторяется.

В результате можно сказать, что магнето является магнитоэлектрической машиной, которая преобразует вращательное движение постоянного магнита в электрический ток. Некоторые исполнения этого устройства оснащены дополнительной обмоткой, находящейся на магнитопроводе. Эта обмотка служит для выработки электрического тока для бортовой сети мотоцикла или другого средства передвижения. Постоянные магниты, расположенные на маховике, могут исполнять две задачи – возбуждение высокого напряжения для искры на свече зажигания, и возбуждение генератора. Это комбинированное устройство называют «магдино».

Разновидности

Устройства делятся по нескольким факторам.

По направлению вращения:
  • Левого.
  • Правого.
По количеству искр за оборот ротора:
  • 1-искровые.
  • 2-искровые.
Читайте также:  Пленки на фары для авто
По габаритным размерам:
  • Малогабаритные. Применяются в мототехнике, мопедах, лодочных моторах, гидроциклах.
  • Нормальные. Используются в тракторных четырехцилиндровых моторах.
Где используется магнето

Чаще всего на лодочных моторах, мотоциклах, мопедах встречаются магдино, функционирующие вместе с регуляторами напряжения и выпрямительными мостами. Их мощность небольшая и может достигать всего 100 Вт, однако для работы габаритных фонарей или зарядки аккумуляторной батареи этого хватает. Достоинством магдино являются малый вес и небольшие габаритные размеры.

В бензиновых моторах магнето обычно использовались с давних времен, создавая искру в свече зажигания, в то время, когда аккумуляторы еще не были так распространены. В настоящее время такие конструкции до сих пор встречаются. Во время войны в немецких танках были установлены карбюраторные моторы, в которых использовали такую систему зажигания.

Самолетные поршневые моторы имеют две свечи на каждом цилиндре. Отдельная группа свечей работает от отдельного магнето – правая и левая группа подсоединены отдельно. Это дает возможность наиболее эффективно работать двигателю, а также повышает надежность работы системы зажигания.

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.

Читайте также:  Запчасти нива шевроле псков

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.

Магне́то — магнитоэлектрическая машина, преобразующая механическую энергию в электрическую. В настоящее время иногда применяется в системах зажигания двигателей внутреннего сгорания. В телефонии машину аналогичного назначения принято называть индуктором.

Далеко не любой генератор называется «магнето». Это название применяется только для генераторов в двигателях внутреннего сгорания:

  1. возбуждаемых постоянным магнитом и
  2. совмещённых в одном изделии с катушкой зажигания.

Магнитная система магнето может быть общей для генератора ЭДС и катушки зажигания.

Нередко свеча зажигания является единственной нагрузкой магнето.

Содержание

Устройство и работа [ править | править код ]

Магнето — специализированный генератор переменного тока с возбуждением от вращающегося постоянного магнита (магнитного ротора или якоря).

Читайте также:  Http vk com club

Автомобильное магнето имеет обмотки низкого и высокого напряжения. Параллельно обмотке низкого напряжения (НН) включаются контакты прерывателя и конденсатор (

0,1 мкФ); выводы обмотки высокого напряжения (ВН) подключаются один на корпус, второй на свечу. Все обмотки намотаны на ярмо (сердечник) и выглядят как одна большая катушка на П-образном сердечнике, между полюсами сердечника находится продольно вращающийся магнит (телефонные и минно-подрывные (КПМ) индукторы устроены иначе, но принцип действия тот же). В качестве части обмотки высокого напряжения может выступать обмотка низкого напряжения, то есть возможна автотрансформаторная конструкция, это позволяет уменьшить количество витков обмотки высокого напряжения.

В обмотке низкого напряжения индуктируется ток в процессе изменения магнитного напряжения в сердечнике, вызванного вращением магнита (повёрнутого к данному концу П-образного сердечника то северным, то южным полюсом, то есть магнитный поток меняет направление) при замкнутых контактах. Это изменение длится порядка десятка миллисекунд (мс). В конце этого процесса мы имеем катушку индуктивности с током несколько ампер, замкнутую контактами прерывателя. В определённый момент контакты размыкаются, и начинается цикл гармонических колебаний в контуре, образованном индуктивностью обмотки низкого напряжения и упомянутой выше ёмкостью (плюс паразитная ёмкость обмоток, особенно ёмкость обмотки высокого напряжения, трансформированная в обмотку низкого напряжения). Период колебаний составляет порядка 1 мс. Контакты прерывателя не пробиваются благодаря тому, что напряжение на конденсаторе нарастает медленно (собственно, это одна из целей установки в магнето конденсатора), и они успевают разойтись далеко друг от друга к моменту достижения затухающим синусоидальным напряжением полного значения (через четверть периода после размыкания контактов), то есть момента максимума напряжения. Но обычно этот момент не достигается: пробивается искровой зазор в свече зажигания, и энергия конденсатора переходит в зону искрового разряда в горючей смеси цилиндра двигателя, в ходе колебательного процесса в емкостях и индуктивностях конструкции магнето, длящегося порядка 1 мс. Затем контакты замыкаются, и начинается следующий цикл, процесс роста тока при изменении магнитного поля и т. д.

В двигателях внутреннего сгорания [ править | править код ]

Магнето обеспечивает импульс электрического тока к свечам зажигания в некоторых бензиновых двигателях внутреннего сгорания, в которых не применяются батареи. Такие двигатели обычно четырёхтактные или двухтактные, которые используются в мопедах, газонокосилках и в бензопилах. Карбюраторные двигатели «Майбах», применявшиеся на немецких танках времен Второй мировой войны имели систему зажигания именно от магнето.

В поршневых авиационных двигателях у каждого цилиндра обычно есть две свечи зажигания, при этом каждая группа свечей (правая и левая) подключёны к отдельному магнето. Такая конструкция создаёт избыточность в случае отказа одного из двух магнето, а две искры обеспечивают более полное и эффективное сгорание топливной смеси.

Магдино [ править | править код ]

В ряде случаев рядом с генераторной катушкой магнето может находиться дополнительная катушка индуктивности (так называемая «катушка света»), предназначенная для генерирования электрической энергии. Маховик со встроенными магнитами — общий для магнето и для простейшего генератора переменного тока. Данная гибридная конструкция носит название «магди́но» (от магнето и динамомашина). Магдино применяется на транспортных средствах (лёгкие мотоциклы, снегоходы, гидроциклы, а также на подвесных лодочных моторах), работает совместно с выпрямителем и регулятором напряжения. Электрическая мощность такого электрического генератора невелика, как правило, около 50—100 Ватт, однако для приборов освещения мопеда или для бортовых огней моторной лодки этого вполне достаточно, также можно заряжать аккумулятор. При этом габаритные размеры двигателя внутреннего сгорания практически не изменяются, масса увеличивается незначительно.

admin

Related Posts

Яндекс карты тормозят на андроиде

Яндекс ммс на весту

Яндекс навигатор инструкция по использованию

Яндекс навигатор отзывы 2018

No Comment

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *