Magneto Ignition System: 11 ważnych faktów

Czy zastanawiałeś się, co dzieje się z benzyną, gdy dotrze do zbiornika? Cóż, odpowiedź jest prosta, paliwo jest zapalane, aby wytworzyć pewną ilość energii cieplnej, która następnie zostaje zamieniona na energię mechaniczną (ruch obrotowy kół). 

Paliwo można zapalić na dwa sposoby – za pomocą iskry elektrycznej lub poprzez zastosowanie wysokiego ciśnienia. Teraz pojawia się pytanie, jak stworzyć iskrę wewnątrz silnika? Jest to sytuacja, w której w grę wchodzi magnetozapłon.

In silniki z zapłonem iskrowym (silniki benzynowe) do zapalenia paliwa wymagana jest iskra. Źródło energii elektrycznej do wytworzenia iskry może się różnić w zależności od wymagań silnika. Przeczytaj ten artykuł dalej, aby uzyskać głęboki wgląd w działanie magneto.

Co to jest magnetozapłon?

Silniki z zapłonem iskrowym wytwarzają iskrę, która zapala mieszankę paliwowo-powietrzną. Ta iskra powstaje za pomocą silnika zapłonowego.


Układ zapłonowy, który wykorzystuje obracający się magnes (magneto) do wytwarzania energii elektrycznej, jest znany jako układ zapłonowy magneto. Ta energia elektryczna jest wykorzystywana do zasilania świec zapłonowych.

Schemat układu zapłonu magnetycznego

Jak działa magneto
Obraz: układ zapłonowy magneto
Źródło zdjęcia

Części układu zapłonowego magneto

Magneto zapłonowy system wykorzystuje następujące części-

Zastosowano wiele części, które działają harmonijnie, aby uzyskać pożądany efekt. Podstawowe części magneto są omówione poniżej-

  • magneto
    Magneto odnosi się do grupy wirujących magnesów wykorzystywanych do wytwarzania wysokiego napięcia. Prędkość obrotowa silnika (obr/min) jest wprost proporcjonalna do napięcia wytwarzanego przez obracające się magnesy. W oparciu o obrót części, magneto ma trzy typy-  

    -Typ obrotowy armatury
    -Magnes obrotowy typ
    -Typ cewki polarnej
  • Dystrybutor
    Jak sama nazwa wskazuje, dystrybutor zachęca do przepięć zapłonowych, a następnie rozdziela je pomiędzy poszczególne świece zapłonowe. Dystrybutor ma wirnik w środku i metalową elektrodę na obwodzie.
  • Uzwojenie pierwotne i wtórne
    Uzwojenie pierwotne działa jako wejście, które pobiera moc ze źródła, a uzwojenie wtórne o większej liczbie zwojów działa jako wyjście. Uzwojenie wtórne jest podłączone do rozdzielacza.
  • Krzywka
    Krzywka ułatwia ruch magnesu. Jest połączony z biegunami magnesu.
  • Wyłącznik obwodu
    Ruch krzywki jest zaprojektowany w taki sposób, że przerywa obwód w określonych odstępach czasu. Gdy obwód jest przerwany, kondensator rozpoczyna ładowanie prądem pierwotnym.
  • Kondensator
    Kondensator to zespół dwóch metalowych płytek umieszczonych w niewielkiej odległości od siebie. Sklepy kondensatorów ładują się.
  • Świeca
    Świeca zapłonowa służy do zapalania mieszanki paliwowo-powietrznej wewnątrz cylindra silnika. Świeca zapłonowa ma dwie metalowe elektrody oddzielone niewielką odległością.

Jak działa magneto?

System Magneto wykorzystuje jako źródło prądu wirujący magnes, reszta pracy jest podobna do systemu zapłonu akumulatora. Działanie układu zapłonowego magneto wyjaśniono pokrótce poniżej:


Gdy silnik obraca magnes wewnątrz cewki, generowane jest pole elektromagnetyczne i przez cewki zaczyna płynąć prąd. Gdy bieguny magnesu zaczynają się oddalać od cewki, strumień magnetyczny zaczyna się zmniejszać. W tym momencie krzywka przerywa obwód (wyłącznik stykowy typu krzywkowego).

Gdy wyłącznik stykowy przerywa obwód, przepływ prądu zakłóca. W rezultacie kondensator zaczyna się ładować, a napięcie na uzwojeniu wtórnym gwałtownie rośnie. Napięcie wzrasta do tego stopnia, że ​​jest w stanie przeskakiwać małe szczeliny. Kiedy tak się dzieje, powstaje iskra i zapala się mieszanka paliwowo-powietrzna.

Rodzaje układów zapłonowych magneto

W oparciu o obroty silnika, układ zapłonowy magneto może być następującego typu:

  • Typ obrotowy magnesu- W tym typie magnes obraca się, a zwora jest utrzymywana w stałym położeniu. W rezultacie między magnesem a uzwojeniami występuje względny ruch. W dzisiejszych czasach ten typ magnetozapłonu jest powszechnie stosowany.
  • Typ cewki polarnej- W tym typie zarówno cewka, jak i magnes są utrzymywane na stałe. Częścią ruchomą jest tu rdzeń z miękkiego żelaza z występami w stałych odstępach.
  • Typ obrotowy armatury- W tym typie magnes jest nieruchomy, a zwora obraca się.

Podwójny układ zapłonowy magneto

Zwykle w małych silnikach, takich jak dwukołowce, stosuje się pojedynczy magnes. Duże silniki, takie jak samoloty, potrzebują dodatkowego magnesu dla bezpieczeństwa. W układzie zapłonowym z podwójnym magneto stosuje się dwa magnesy zamiast jednego. Zwiększa to współczynnik bezpieczeństwa silnika.

Układ zapłonowy z podwójnym magneto jest stosowany w silnikach lotniczych, w których każdy cylinder silnika ma dwie świece zapłonowe, a każda świeca zapłonowa jest uruchamiana przez swoje indywidualne magneto. W przypadku awarii jednego magneto, inne magneto podtrzymuje pracę silnika z niewielkim spadkiem wydajności.

Magneto wysokiego napięcia| Magneto niskiego napięcia

Istnieją dwa rodzaje magneto – wysokiego i niskiego napięcia. Ich zasada działania jest taka sama w układzie zapłonowym. Oba te magneto mają między sobą niewielką różnicę.

Magneto wysokiego napięcia wytwarza impulsy o wysokim napięciu, które wystarczają do przeskoczenia długości między dwiema elektrodami świecy zapłonowej. Ten rodzaj magneto działa, gdy obwód zostanie przerwany, dopiero wtedy napięcie wzrośnie do pożądanego poziomu. Główną wadą tego typu magneto jest to, że radzi sobie z bardzo wysokim napięciem.

Magneto niskiego napięcia wytwarza niskie napięcie, które jest rozprowadzane w cewce transformatora, która jest ponownie połączona ze świecą zapłonową. Zastosowanie niskonapięciowego magneto eliminuje potrzebę radzenia sobie z wysokimi napięciami. Ten typ magneto jest zwykle używany w zapłonnikach iskrowych, a nie w świecach zapłonowych.

Układ zapłonowy akumulatora| Różnica między akumulatorem a układem zapłonu magneto

Akumulatorowy układ zapłonowy pełni taką samą funkcję jak magnetozapłonowy. Działa jako źródło energii elektrycznej, która służy do wytwarzania iskier w świecy zapłonowej.  

Akumulatorowy układ zapłonowy był powszechnie stosowany w pojazdach czterokołowych, ale teraz jest również używany w pojazdach dwukołowych. Akumulator 6 V lub 12 V służy do wytworzenia iskry, w przeciwieństwie do układu zapłonowego magneto, w którym magneto było źródłem energii elektrycznej.

Akumulator zajmuje więcej miejsca, dlatego nie sugerowano używania go w pojazdach dwukołowych, gdzie jest więcej miejsca. Obecnie dostępne są kompaktowe systemy akumulatorowe, które można stosować również w pojazdach dwukołowych.

Główną różnicą między akumulatorem a układem zapłonowym magneto jest źródło energii elektrycznej. W akumulatorowym układzie zapłonowym, jak sama nazwa wskazuje, akumulator służy jako źródło energii elektrycznej, podczas gdy magnetoelektryczne systemy zapłonowe wykorzystują magneto do wytwarzania energii elektrycznej.

Elektroniczne układy zapłonowe

Elektroniczne układy zapłonowe wykorzystują obwody elektryczne z tranzystorami, które są sterowane przez czujniki w celu wytworzenia iskry. Ten typ systemu może zapalić nawet ubogą mieszankę i zapewnia lepszą ekonomię.

Układ elektroniczny dzieli się na dwa typy – tranzystorowy i bezdystrybutorowy układ zapłonowy. Elektroniczny układ zapłonowy w ogóle nie wykorzystuje punktów łamania, takich jak te stosowane w układach magnetozapłonowych. Dlatego ten typ systemu zapewnia zapłon bez przerywacza.

Zalety i wady magnetozapłonu

Nie każdy system jest idealny, każdy system ma swoje zalety i wady. Jest to kompromis projektowy, który decyduje o tym, jakiego typu systemu należy użyć. Poniżej przedstawiono zalety układu zapłonowego magneto-

  • Samodzielnie wytwarza energię elektryczną, dlatego nie wymaga baterii.
  • Zajmuje mniej miejsca.
  • Nie ma problemu z ładowaniem lub rozładowywaniem akumulatora, ponieważ go nie używa.
  • Wysoka sprawność/niezawodność dzięki iskrze wysokiego napięcia.

Wady magnetozapłonu to:

  • Droższe niż inne układy zapłonowe.
  • Podczas rozruchu jakość iskry jest niska ze względu na niską prędkość obrotową silnika. Staje się wyższy przy dużej prędkości obrotowej silnika.

Ćwicz pytania

Jak działa magnetozapłon?

Odp: Układ zapłonowy Magneto działa na zasadzie Pierwsze prawo indukcji elektromagnetycznej Faradaya.

Względny ruch między cewkami magnesu i transformatora indukuje siłę elektromotoryczną (EMF). Z tego powodu wytwarzany jest zmienny prąd elektryczny. W miarę jak magnes postępuje i bieguny zaczynają oddalać się od cewki, wyłącznik przerywa obwód i zakłóca przepływ prądu.

Z tego powodu na cewce wtórnej wytwarzane jest wysokie napięcie, które jest następnie rozprowadzane na świece zapłonowe. Napięcie jest na tyle wysokie, że przeskakuje na całej długości między dwiema elektrodami świecy zapłonowej.

Jakie są główne zalety i wady magnetozapłonu?

Odp.: Układ zapłonowy magneto ma swoje wady i zalety. Zalety układu zapłonowego magneto są następujące:

  • Żadne baterie nie są wymagane, ponieważ samo magneto wytwarza energię elektryczną.
  • Zajmuje mniej miejsca niż inne układy zapłonowe.
  • Nie ma problemu z rozładowaniem, ponieważ nie używa się baterii.

Poniżej przedstawiono wady magnetozapłonu-

  • Drogie w porównaniu do innych układów zapłonowych.
  • Wytwarzane napięcie jest wprost proporcjonalne do prędkości obrotowej silnika. Tak więc niskie napięcie jest wytwarzane na starcie z powodu niskiej prędkości obrotowej silnika.

Jakie są trzy rodzaje układów zapłonowych?

Odp.: Aby zapalić mieszankę paliwowo-powietrzną, wymagany jest układ zapłonowy. W zastosowaniach przemysłowych powszechnie stosowane są trzy rodzaje układów zapłonowych:

  • Akumulatorowy układ zapłonowy
  • Magnetyczny układ zapłonowy
  • Elektroniczny układ zapłonowy

Jaki jest cel magneto w układzie zapłonowym?

Odp.: Magneto to obracający się magnes, którego prędkość obrotowa jest równa prędkości silnika.
        
      Do wytworzenia iskry w świecach zapłonowych potrzebne są impulsy o wysokim napięciu. Impulsy te są wytwarzane przez magneto. Wytworzona iskra zapala mieszankę paliwowo-powietrzną.

Dlaczego nie stosuje się magnetozapłonu, ale ma wyższą sprawność i niskie koszty utrzymania?

Odp: System Magneto działa wyłącznie na mechanice obrotów silnika, stąd napięcie zmienia się przy różnych prędkościach. Elektroniczny układ zapłonowy jest ogólnie bardziej wydajny, ponieważ może również zapalić ubogą mieszankę paliwowo-powietrzną. Dzięki zastosowaniu tranzystorów i czujników poprawiła się precyzja wytwarzania iskier. Również elementy mechaniczne powinny zużyć się po pewnym czasie.

Z powyższych powodów systemy magneto nie są obecnie używane. Jednak najlepiej nadawały się w momencie ich wynalezienia.

Jaką drogą płynie prąd w magnetozapłonowym układzie?

Odp.: Prąd w układzie zapłonowym magneto jest indukowany przez zmieniający się strumień magnetyczny wokół cewki.

Indukowany prąd przepływa przez uzwojenie pierwotne. Wyłącznik przerywa obwód w określonych odstępach czasu. Przepływ prądu przerywa się, gdy obwód jest przerwany. Powoduje to wzrost napięcia na uzwojeniu wtórnym podłączonym do świecy zapłonowej. Gdy bieguny się odwracają, przepływ prądu się odwraca.

Czym jest wydajniejsza cewka i akumulator układu zapłonowego czy magneto?

Odp.: Odpowiedź na to pytanie zależy od podstawy porównania.

        Jeśli porównamy na podstawie przestrzeni i szybkości rozładowania, to magneto jest bardziej wydajne, ponieważ zajmuje mniej miejsca i nie ma problemu z rozładowywaniem.

       Jeśli porównamy na podstawie kąta wyprzedzenia zapłonu, to akumulatorowy układ zapłonowy jest bardziej wydajny, ponieważ nie ma stałego kąta wyprzedzenia zapłonu. Układ zapłonowy magneto jest skonstruowany mechanicznie, dzięki czemu posiada stały czas zapłonu.

Staje się to problemem przy niskich prędkościach z powodu wytwarzanego niskiego napięcia. Dlatego układ zapłonowy ze zmiennym czasem zapłonu jest bardziej wydajny niż układ ze stałym czasem zapłonu.