магнето в самолете для чего

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.

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.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

СВЕЧИ И МАГНЕТО ДЛЯ ЗАЖИГАНИЯ

Рис. 325 и 326. Современные авиамоторы развивают большую мощность на килограмм своего веса, чем моторы старых моделей. Мотор большей мощности, естественно, развивает больше тепловой энергии, и это создает необходимость в соответствующей свече. Наи­выгоднейшая мощность может быть получена от мотора только тогда, когда хорошо составленная смесь воспламеняется в цилиндре в момент искрообразования.

Надежность воспламенения смеси в цилиндре зависит от интен­сивности искры, которая в свою очередь сильно зависит от зазора между электродами. Для свечи типа ВО рекомендуется допускать зазор не больше 0,635 мм. Свеча никогда не должна нагреваться слишком сильно, чтобы не произошло самовоспламенения смеси, в особенности когда применяется высокая степень сжатия. Это может привести к потере мощности. Часть тепла, развиваемого в цилиндре, поглощается свечой. Последняя отдает часть этого тепла головке цилиндра, а остальное — окружающему воздуху. При работе мотора поверхность электродов свечи, сделанных из никелевого сплава, постепенно покрывается нагаром, и зазор между электродами сокра­щается. Поэтому рекомендуется вынимать из мотора свечу для про­чистки не реже, чем через 50—60 часов работы. После наружного

осмотра и проверки свеча долж­на быть проверена на искро- образование под давлением, со­ответствующим давлению, раз­виваемому в моторе в момент зажигания смеси. Хорошей све­чой для авиамоторов считает­ся такая, которая регулярно дает искру при давлении 7 атмо­сфер. Чем выше давление, тем затруднительнее работа свечи.

Электроды свечи изолиро­ваны слюдой. Этот материал устойчив в отношении высокой температуры, не подвергается значительным изменениям в объеме при изменении темпера­туры, а также обладает хоро­шими изоляционными свойства­ми, что делает его наиболее под­ходящим для применения в качестве изолятора свечи.

Провода, идущие от магнето к свечам, должны обладать хо­рошей изоляцией. Искрообра — зование может быть нарушено, если провода, по которым про­ходит ток, недостаточно хорошо изолированы. Экранирование си­стемы зажигания предохраняет от распространения электромагнит­ного излучения, создающего помехи радиоприему. Экранирование системы состоит из плотно пригнанной металлической оболочки, охватывающей проводники и магнето и заканчивающейся в виде латунной изогнутой трубки, характерной для свечи ВО. Эта труб­ка показана на рисунке. Экранироваться должны не только магнето и свечи, но и все выключатели.

Для наилучшей работы мотора необходимо, чтобы искра между электродами свечи была своевременна. Искра должна воспламенить смесь в цилиндрах не слишком рано и не слишком поздно, так как в любом из этих случаев мощность мотора будет падать. Опережение или запаздывание зажигания, регулируемое рычагом опережения

на магнето, координирует образование искры с положением поршня в цилиндре, в котором должно произойти воспламенение смеси. Запаздывание искры вызывает потерю энергии и, кроме того, ведет к перегреву.

Зажигание. Зажимание с помощью магнето применяется почти во всех авиамоторах по целому ряду соображений. Основные из них следующие: магнето высокого напряжения является закон­ченной самостоятельной системой зажигания. Оно не зависит в своей работе от других частей системы (как, например, генератора и бата­реи). Работа магнето улучшается с увеличением скорости вращения. При нормальной работе авиамотора обеспечивается надежное искро — образование.

Авиамоторы в 100 л. с. и выше обычно имеют две зажигательные системы для получения в каждом цилиндре одновременно двух искр. В этом случае может быть применена система из двух «самостоятель­ных магнето» или одного спаренного магнето. Здесь рассматриваются только отдельные магнето (рис. 327), так как основные принципы их действия одинаковы.

Работа магнето основана на принципе электромагнитной индукции.

Сущность индукции заключается в следующем: когда магнитное поле пересекается замкнутым проводником, в этом проводнике возни­кает электрический ток. Когда электрический ток проходит по проводнику, вокруг этого проводника возникает магнитное поле.

В качестве проводника берется такой материал, который обладает малым сопротивлением при прохождении электрического тока. Для наших целей проводником служит медная проволока.

Магнитное поле представляет собой пространство вокруг какого — либо магнита, в котором проходят магнитные силовые линии (или магнитный поток). Линии эти расположены гуще между полюсами магнита.

Переменный ток может быть возбужден в проводнике при быстрой перемене направления пересекающего его магнитного потока, напри­мер, при поворачивании магнита около проволочной катушки. На этом принципе основана работа магнето с вращающимся магнитом.

На рис. 328 схематически показаны вращающийся магнит и проволочная обмотка, намотанная на железный стержень. Когда магнит вращается, магнитный поток, проходящий через стержень, изменяется по величине и направлению; в результате в обмотке возникает электрический ток, сначала в одном направлении, а затем в другом.

Современные магнето для авиамоторов являются маг­нето высокого напряжения, потому что в катушке доба­влена вторичная обмотка, повышающая напряжение до величины, достаточной для того, чтобы пробить зазор между электродами 327. свечи. Первичная обмотка состоит из сравнительно не­большого числа витков тол­стой медной эмалированной проволоки, в то время как вторичная обмотка состоит из большого числа витков тонкой проволоки.

Как показано на рис. 329, первичная цепь проходит от первичной обмотки к преры­вателям, на массу и затем обратно к обмотке. Эта цепь остается выключенной, пока контакты прерывателя ра­зомкнуты. Конденсатор при­соединен параллельно кон — рис. тактам прерывателя, для ‘ того чтобы ослабить новооб­разование, возникающее при прерывании первичного тока на контактах прерывателя.

Конденсатор служит для улучшения работы как маг­нето, так и особенно пре­рывателя. Благодаря ему, вся энергия реализуется в кратчайший период вре — С конденсатором образуется силь — слабая. Прерыватель действует, как

Представьте себе сосуд со сжатым воздухом, снабженный кла­паном, имеющим очень малое отверстие. Воздух из сосуда будет выходить постепенно, но если сосуд снабжен дном, которое может быть открыто мгновенно, сжатый воздух выйдет наружу сразу.

Вторичная цепь, как показано на рис. 330, проходит от массы через первичную и вторичную обмотки к подвижному распределитель­ному бегунку, затем к одной из свечей и через зазор обратно на массу.

Работа магнето заключается в следующем.

Когда магнит вращается, он возбуждает ток в первичной обмотке, замкнутой накоротко контактами прерывателя.

Когда первичный ток достигает своего максимума, контакты прерывателя размыкаются. Первичный ток вследствие этого мгно­венно прерывается. Магнитное поле, которое было создано первич­ным током, также исчезает. Это внезапное изменение магнитного потока создает во вторичной цепи высокое напряжение, достаточное для того, чтобы образовать искру, способную пробить зазор меж­ду электродами соответствующей свечи. Дальнейшее вращение магнето вызывает образование новой искры и т. д.

Источник

Магнето. Устройство и работа. Виды и применение

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:

По количеству искр за оборот ротора:

По габаритным размерам:

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.

Источник

Магнето в самолете для чего

Я знаю, что магнето связаны с двигателем и что на многих самолетах они используются для запуска двигателя. Но что именно они делают в двигателе?

Каждый двигатель имеет два магнето. Каждый цилиндр имеет две заглушки. Каждое магнето снабжает по одной заглушке на каждый из цилиндров. Это делает систему зажигания избыточной. Если магнето выходит из строя, другое магнето может поддерживать двигатель.

Поскольку остальная часть электрической системы самолета питается от генератора / генератора с ременным приводом, двигатель электрически изолирован от любых других электрических проблем. Если вы потеряете электроэнергию в кабине, ваш двигатель все равно будет работать. Если вам придется отключить электричество из-за пожара в кабине, ваш двигатель все равно будет работать.

Масштаб изображения ниже немного искажен. Мне пришлось поднести телефон довольно близко к масляному фильтру, чтобы обеспечить достаточное освещение.

МАГНИТО №1, установленный ниже и сбоку от масляного фильтра на задней части двигателя.

СТАРТЕР, установленный под передней частью двигателя, подсоединяется к маховику только во время эксплуатации.

ГЕНЕРАТОР, установленный под передней частью двигателя, соединен ремнем вспомогательных агрегатов с коленчатым валом.

По сути, магазин представляет собой полностью автономную систему зажигания генератор / точки / катушку / распределитель старого образца, все втиснутые в корпус размером с два блока масла.

Привод от кожуха вспомогательных агрегатов двигателя вращает внутренний генератор переменного тока с постоянным магнитом, который питает первичные обмотки встроенной катушки зажигания, электромагнитное поле которой прерывается и вызывает коллапс в определенной зоне наилучшего восприятия напряжения переменного тока. кривая по точкам встроенного прерывателя, вызывая скачок напряжения во вторичных обмотках встроенной катушки, который выходит через встроенный распределитель на вилки.

Возьмите систему точек / катушек из автомобиля 1960-х годов, удалите аккумулятор и просто включите генератор автомобиля, и вы получите то, что, по сути, является магнето, разнесенным на части и разнесенным под капотом (хотя и не совсем так; маг создает свою мощность с помощью внутренний переменный ток, а не постоянный ток).

Поскольку энергия исходит от внутреннего генератора с постоянными магнитами, они не производят много искры до тех пор, пока не начнут вращаться со скоростью пару сотен об / мин, поэтому им нужно помогать во время запуска с помощью устройства для намотки часовой пружины, импульсной муфты в приводе. который временно останавливает вращение магнита и сохраняет движение в часовой пружине, а затем резко отпускает его, так что привод, входящий в магнит, вращается очень быстро в течение доли секунды. Это ЩЕЛЧОК, который вы слышите, когда крутите двигатель рукой. Магнит не может производить достаточно энергии, чтобы получить приличную искру на скорости вращения коленчатого вала, поэтому запуск двигателя без импульса может быть затруднен. В импульсном муфте используется центробежная кулачковая муфта для отключения, как только двигатель начинает быстро вращаться при запуске.

Маги также имеют фиксированную настройку времени (обычно около 20 градусов ВМТ), слишком продвинутую для запуска (если у вас есть искра, это может вызвать откат двигателя), поэтому импульсная функция также задерживает искру, пока она выполняет свою работу.

У вас есть два из них частично для резервирования, а частично из-за того, что диаметр цилиндра у поршневых двигателей настолько велик, что фронт пламени проходит довольно долго, поэтому гораздо эффективнее зажечь пламя с двух сторон одновременно.

Вы знаете, в бензиновом двигателе мы загружаем бензин и воздух в цилиндр двигателя, а потом что-то происходит, и самолет взлетает.

Что ж, газ и воздух не загорятся; он должен быть чем-то освещен, и в очень конкретное время.

Итак, в «свече зажигания» используется искра электричества.

Этот выстрел электричества делается старомодным способом, когда магнит размахивает катушкой с проволокой. Катушка с проволокой разработана экспертами для правильного использования. Это обычный магнит, хотя и довольно сильный.

Как они выбирают правильное время? Они кладут магнит на движущуюся часть двигателя, чтобы он смещал катушку в нужный момент.

Автомобили делают это гораздо более сложным способом, с датчиками, питающими компьютер, который управляет электроникой и трансформаторами. Это более надежно в общем и целом, но не предупреждает об ошибке.

Магнето самолета выйдет из строя раньше, если только они не будут ремонтироваться через регулярные промежутки времени, и это позволяет им предвидеть приближение проблем. Тем не менее, многие самолеты используют два из них.

вы можете найти магнето также на лодочном двигателе из-за присущей ему простоты и надежности.

Источник