stringtranslate.com

Магнето зажигания

Компоненты магнето.
Компоненты импульсной связи.

Магнето зажигания (также называемое магнето высокого напряжения ) — это старый тип системы зажигания , используемый в двигателях с искровым зажиганием (например, бензиновых двигателях). Он использует магнето и трансформатор для создания импульсов высокого напряжения для свечей зажигания . Старый термин «высокое напряжение» означает «высокое напряжение ». [1]

Дизайн

Простой магнето (электрический генератор, использующий постоянные магниты) способен производить электричество относительно низкого напряжения , однако он не способен производить высокое напряжение, необходимое для свечи зажигания , используемой в большинстве современных двигателей (кроме дизельных двигателей ). [2] Магнето зажигания также включает в себя электрический трансформатор , [2] который преобразует электричество в более высокое напряжение (с компромиссом, заключающимся в соответствующем снижении выходного тока ). [2]

Когда точки начинают открываться, расстояние между точками изначально таково, что напряжение на первичной катушке будет образовывать дугу между точками. Конденсатор размещается поперек точек, который поглощает энергию, накопленную в индуктивности рассеяния первичной катушки, и замедляет время нарастания напряжения первичной обмотки, чтобы позволить точкам полностью открыться. [3]

Вторая катушка, с гораздо большим количеством витков, чем первичная, намотана на тот же железный сердечник, образуя электрический трансформатор . Отношение витков во вторичной обмотке к числу витков в первичной обмотке называется коэффициентом витков . Напряжение на первичной катушке приводит к пропорциональному напряжению, индуцируемому на вторичной обмотке катушки. Коэффициент витков между первичной и вторичной катушками выбирается таким образом, чтобы напряжение на вторичной обмотке достигало очень высокого значения, достаточного для образования дуги в зазоре свечи зажигания. Когда напряжение первичной обмотки возрастает до нескольких сотен вольт, [3] [4] напряжение на вторичной обмотке возрастает до нескольких десятков тысяч вольт, поскольку вторичная обмотка обычно имеет в 100 раз больше витков, чем первичная. [3]

Импульсная связь, индукционный вибратор и усилительная катушка

(Слева) В вибрационной катушке точки открываются и закрываются быстро, создавая пульсирующий постоянный ток или прерываемый ток батареи. Электрический ток течет от батареи через R1, точки вибратора V1 и катушку L2. Возбужденная катушка L2 открывает точки вибратора V1, прерывая ток через L2. Магнитное поле вокруг L2 разрушается, и точки вибратора V1 снова закрываются. Еще раз ток течет через L2, и снова точки вибратора V1 открываются. Этот процесс повторяется непрерывно, создавая «дождь искр». (Справа) Компоненты катушки усилителя. Катушка усилителя отделена от магнето и может генерировать серию искр сама по себе. Ток, протекающий через первичную катушку, создает магнитное поле вокруг катушки, которое притягивает подвижную точку контакта, разрывая цепь. Затем подвижная точка контакта возвращается к неподвижной точке контакта с помощью пружины. Это снова создает ток в повторяющемся процессе.

Поскольку магнето имеет низкое выходное напряжение на низкой скорости, запуск двигателя становится более сложным. [5] Поэтому некоторые магнето имеют импульсную муфту, пружинную механическую связь между двигателем и приводным валом магнето, которая «заводится» и «отпускается» в нужный момент для вращения вала магнето. Импульсная муфта использует пружину, кулачок ступицы с грузиками и оболочку. [5] Ступица магнето вращается, в то время как приводной вал удерживается неподвижным, и натяжение пружины нарастает. Когда магнето должно выстрелить, грузики освобождаются под действием тела, контактирующего с рампой триггера. Это позволяет пружине раскручиваться, давая вращающемуся магниту быстрое вращение и позволяя магнето вращаться с такой скоростью, чтобы произвести искру. [5]

История

В конце 1890-х годов английский инженер Фредерик Ричард Симмс сотрудничал с немецким инженером Робертом Бошем и его сотрудниками Арнольдом Церингером, Янгом Раллем и Готтлобом Хонольдом в разработке первого практического магнето высокого напряжения. В 1900 году зажигание от магнето Боша использовалось в двигателях Готтлиба Даймлера на цеппелине . [6] [7]

Первым автомобилем, использовавшим зажигание от магнето, был немецкий гоночный автомобиль Mercedes 1901 года мощностью 35 л. с. , за которым последовали различные автомобили, произведенные Benz , Mors , Turcat-Mery и Nesseldorf . [8] Магнето зажигания вскоре стали использоваться в большинстве автомобилей, как для систем низкого напряжения (которые использовали вторичные катушки для зажигания свечей зажигания), так и для высоковольтных магнето (которые напрямую зажигали свечу зажигания, аналогично зажиганию с индукционной катушкой ). [8] Магнето зажигания были в значительной степени заменены катушками зажигания , как только батареи стали обычным явлением в автомобилях, поскольку катушка, работающая от батареи, может обеспечить искру высокого напряжения даже на низких скоростях, облегчая запуск. [9]

(Слева) Двойная система зажигания самолета с двумя отдельными магнето, отдельными наборами проводов и свечами зажигания повышает надежность. (Справа) Схема цепи магнето Bosch 1911 года.

Ссылки

  1. ^ Боттоне, Селимо Ромео (1907). Магнето для автомобилистов, как сделано и как используется: Справочник практического обучения по изготовлению и адаптации магнето к нуждам автомобилиста. К. Локвуд и сын.
  2. ^ abc Колдуэлл, О. (1941). Авиационные двигатели: для пилотов и наземных инженеров . Питман. стр. 88.
  3. ^ abc "The Aircraft Magneto". Continental Ignition Systems. 31 августа 2011 г. Архивировано из оригинала 18 сентября 2015 г. Получено 21 июня 2016 г.
  4. ^ "Конденсаторы в системах зажигания". www.smokstak.com . Архивировано из оригинала 9 июля 2017 года . Получено 6 мая 2018 года .
  5. ^ abc Kroes, Michael (1995). Авиационные силовые установки . Нью-Йорк: Glencoe. С. 180.
  6. ^ Kohli, PL (1993). Автомобильное электрооборудование . Tata McGraw-Hill. ISBN 0-07-460216-0.
  7. ^ Хойсс, Теодор (1994). Роберт Бош: Его жизнь и достижения . Нью-Йорк: Henry Holt and Company. С. 102–107, 124–126. ISBN 0805030670.
  8. ^ ab Georgano, GN (1985). Автомобили: ранние и винтажные, 1886-1930 . Лондон: Grange-Universal.
  9. ^ Хиллер, VAW (1996). Основы автомобильной электроники Хиллера . Нельсон Торнес. стр. 167. ISBN 0-7487-2695-0.