Magneto — perangkat dan prinsip tindakan

Pada tahun 1887, insinyur dan penemu Jerman Robert Bosch, pemilik perusahaan dengan nama yang sama, mengembangkan dan mematenkan sistem pengapian magnetik pertama. Semuanya berawal ketika salah satu pelanggan perusahaan memesan pengembangan sistem pengapian untuk mesin bensin mereka, dan segera pesanan tersebut dipenuhi. Kemudian beberapa kekurangan ditemukan dan perangkat telah dimodifikasi. Akibatnya, pada tahun 1890, Robert Bosch GmbH telah memenuhi pesanan besar untuk sistem pengapian magnetik, yang mulai berdatangan dalam jumlah besar dari segala penjuru.

Tujuh tahun kemudian, pada tahun 1897, perangkat tersebut akhirnya diadaptasi untuk kendaraan, karena Daimler perlu mengembangkan pengapian untuk sepeda roda tiga De Dion Bouton. Dengan demikian, masalah penyalaan mesin pembakaran dalam mobil yang beroperasi pada putaran tinggi akhirnya teratasi. Lima tahun kemudian, pada tahun 1902, seorang murid Robert Bosch, Gottlob Honnold, menyempurnakan pengapian magneto dengan menambahkan busi dan dengan demikian menjadikan perangkat itu universal.

Jadi apa itu magneto? Bagaimana cara kerjanya dan bagaimana cara kerjanya? Semuanya sangat sederhana, seperti segala sesuatu yang cerdik. Magneto adalah alternator di mana peran induktor dimainkan magnet permanendidorong ke rotasi oleh kekuatan eksternal. Rotor magnet menciptakan fluks magnet bolak-balik yang berputar yang menginduksi EMF di belitan stator.

Magneto sistem pengapian khas otomotif berisi kumparan tegangan rendah dan tinggi. Koil tegangan rendah memiliki pemutus dan kapasitor di sirkuitnya, dan koil tegangan tinggi terhubung ke ground di salah satu terminalnya dan ke busi di terminal lainnya.

Kuk umum berbentuk U tempat kumparan dililit adalah sirkuit magnet di mana medan magnet bolak-balik dengan memutar magnet permanen. Seringkali, bagian dari belitan tegangan tinggi digunakan sebagai belitan tegangan rendah, mirip dengan bagaimana belitan autotransformer dibuat.

Saat magnet berputar, EMF diinduksi dalam kumparan tegangan rendah, tetapi kumparan dihubung pendek oleh sakelar mekanis sehingga mengalami arus induksi yang disebabkan oleh perubahan fluks magnet yang menembus inti saat magnet melintasinya dengan inti. garis gaya. Perubahan fluks magnet berlangsung beberapa milidetik dan akibatnya ada kumparan penutup sendiri dengan arus beberapa ampere.

Pada titik tertentu, kontak pemutus terbuka, arus mengalir dari koil ke kapasitor, dan osilasi harmonik dimulai pada rangkaian osilasi tegangan rendah yang dihasilkan, frekuensinya sekitar 1 kHz.Karena kontak terbuka dengan cepat, kurang dari seperempat periode osilasi loop pertama, tidak ada pemutusan antara kontak pemutus dan hanya setelah kontak pemutus terbuka barulah EMF di rangkaian tegangan rendah mencapai amplitudo.

Pada saat ini, busi yang terhubung ke belitan tegangan tinggi terjadi, energi kapasitor dari rangkaian tegangan rendah diubah menjadi energi arus bolak-balik dari rangkaian tegangan tinggi, karena osilasi pada rangkaian tegangan rendah terus berlanjut. , dan campuran yang mudah terbakar di dalam silinder memiliki waktu untuk menyala.

Osilasi berlangsung tidak lebih dari 1 milidetik, karena nilai induktansi dan kapasitansi dari struktur magnetik, maka kontak pemutus menutup kembali dan siklus kenaikan arus berikutnya dimulai pada rangkaian tegangan rendah yang bergerak dengan sendirinya.

Jadi, kita melihat bahwa magneto adalah mesin magnetoelektrik yang fungsinya mengubah energi mekanik putaran rotor magnet menjadi energi listrik, khususnya energi pelepasan tegangan tinggi pada lilin. Saat ini, Anda masih dapat menemukan sistem pengapian berbasis magneto untuk mesin pembakaran dalam.

Jelas, tidak setiap generator dapat dikaitkan dengan magneto, karena hanya generator yang dieksitasi oleh magnet permanen dan biasanya dihubungkan ke trafo tegangan tinggi dari sistem pengapian mesin pembakaran dalam yang disebut magneto.

Kebetulan magneto tidak hanya menyediakan pengapian, tetapi juga catu daya jaringan terpasang kendaraan, tetapi paling sering magneto hanya memasok sistem pengapian.Sedangkan saat ini di pasaran dapat dijumpai generator magnet permanen dengan beberapa kumparan generator pada statornya, generator tersebut cocok untuk sepeda motor, namun pada prinsipnya bersifat universal.

Dalam beberapa kasus, koil tambahan yang terletak di inti magnet masih berfungsi untuk menghasilkan listrik untuk jaringan terpasang. Magnet terkadang terletak di flywheel, yang memiliki fungsi ganda untuk menggerakkan magnet dan mengaktifkan alternator. Perangkat hybrid semacam itu sebenarnya disebut «magdino» dari kombinasi kata «magneto» dan «dinamo».

Pada sepeda motor ringan, jet, mobil salju, tempel, tempel, Anda dapat menemukan Magdinos bekerja sama dengan penyearah dan pengatur tegangan. Daya magdino tidak besar, dalam 100 watt, tetapi cukup untuk penerangan samping dan bahkan untuk mengisi baterai. Keunggulan Magdino adalah ukurannya yang kecil dan bobotnya yang ringan.

Dalam mesin bensin pembakaran internal, magneto telah lama digunakan secara tradisional, memberikan pulsa arus ke busi, ketika baterai belum diperkenalkan secara luas untuk tujuan ini. Bahkan hari ini solusi seperti itu dapat ditemukan. Mesin dua langkah atau empat langkah dari moped, mesin pemotong rumput, gergaji mesin. Dalam Perang Dunia II, mesin karburator tank Jerman memiliki sistem pengapian magnetik.

Mesin pesawat bolak-balik memiliki sepasang busi di setiap silinder, dan setiap set busi terhubung ke magnetnya sendiri—set busi kiri dan kanan diberi daya secara terpisah. Solusi ini memungkinkan pembakaran campuran bahan bakar yang lebih efisien, dan jika salah satu pasangan magnet gagal, magnet kedua tetap beroperasi, yang menambah keandalan sistem.