Magneto — enhet og handlingsprinsipp

I 1887 utviklet og patenterte den tyske ingeniøren og oppfinneren Robert Bosch, eier av selskapet med samme navn, det første magnetiske tenningssystemet. Det hele startet med at en av selskapets kunder bestilte utvikling av et tenningssystem for gassmotoren deres, og snart ble ordren oppfylt. Senere ble noen feil oppdaget og enheten ble modifisert. Som et resultat, i 1890, fullførte Robert Bosch GmbH allerede store bestillinger på magnetiske tenningssystemer, som begynte å ankomme i store mengder fra hele verden.

Syv år senere, i 1897, ble enheten til slutt tilpasset for et kjøretøy, da Daimler trengte å utvikle en tenning for De Dion Bouton trehjulssykkelen. Dermed ble problemet med tenning for bilforbrenningsmotorer som opererer ved høye omdreininger endelig løst. Fem år senere, i 1902, forbedret en student av Robert Bosch, Gottlob Honnold, magneto-tenningen ved å legge til en tennplugg og gjorde dermed enheten universell.

Så hva er en magneto? Hvordan fungerer det og hvordan fungerer det? Alt er veldig enkelt, som alt genialt. Magneto er en dynamo der rollen som en induktor spilles permanent magnetdrevet i rotasjon av en ytre kraft. Den magnetiske rotoren skaper en roterende vekslende magnetisk fluks som induserer en EMF i statorviklingen.

Et typisk tenningssystem for biler inneholder lav- og høyspentspoler. Lavspentspolen har en bryter og en kondensator i kretsen, og høyspentspolen er koblet til jord på en av terminalene og til tennpluggene på den andre terminalen.

Det vanlige U-formede åket som spolene er viklet på er en magnetisk krets som vekslende magnetfelt ved å rotere en permanent magnet. Ofte brukes en del av svingene til høyspenningsviklingen som lavspentviklinger, lik hvordan viklingene til autotransformatorer er laget.

Når magneten roterer, induseres en EMF i lavspentspolen, men spolen kortsluttes av en mekanisk bryter slik at den opplever en indusert strøm forårsaket av den endrede magnetiske fluksen som trenger inn i kjernen når magneten krysser den med sin kraftlinjer. Endringen i magnetisk fluks varer noen få millisekunder og som et resultat er det en selvlukkende spole med en strøm på flere ampere.

På et tidspunkt åpnes bryterkontaktene, strømmen suser fra spolen til kondensatoren, og harmoniske svingninger begynner i den resulterende lavspenningsoscillerende kretsen, deres frekvens er omtrent 1 kHz.Fordi kontaktene åpner seg raskt, i mindre enn en fjerdedel av den første sløyfesvingningsperioden, er det ingen brudd mellom bryterkontaktene og først etter at bryterkontaktene åpner, når EMF i lavspenningskretsen amplitude.

I dette øyeblikket oppstår tennpluggen koblet til høyspenningsviklingen, energien til kondensatoren til lavspenningskretsen omdannes til vekselstrømsenergien til høyspenningskretsen, ettersom svingningene i lavspentkretsen fortsetter , og den brennbare blandingen i sylinderen rekker å antennes.

Oscillasjoner varer ikke mer enn 1 millisekund, på grunn av induktans- og kapasitansverdiene til den magnetiske strukturen, deretter lukkes bryterkontaktene igjen og neste syklus med strømstigning begynner i lavspenningskretsen som beveges av seg selv.

Dermed ser vi at magnetoen er en magnetoelektrisk maskin hvis funksjon er å konvertere den mekaniske rotasjonsenergien til den magnetiske rotoren til elektrisk energi, nærmere bestemt energien til en høyspentutladning på et stearinlys. I dag kan du fortsatt finne magnetobaserte tenningssystemer for forbrenningsmotorer.

Det er klart at ikke alle generatorer kan tilskrives en magneto, siden bare de generatorene som er begeistret av permanente magneter og vanligvis er koblet til en høyspenningstransformator i tenningssystemet til forbrenningsmotorer kalles magneto.

Det hender at magnetoen ikke bare gir tenningen, men også strømforsyningen til kjøretøyets ombordnettverk, men som oftest leverer magnetoen bare tenningssystemet.I mellomtiden kan du i dag på markedet finne permanentmagnetgeneratorer med flere generatorspoler på statoren, slike generatorer er egnet for motorsykler, men i prinsippet er de universelle.

I noen tilfeller tjener en ekstra spole plassert på den magnetiske kjernen fortsatt til å generere elektrisitet til nettverket om bord. Magneter er noen ganger plassert på svinghjulet, som har den doble funksjonen å aktivere magneten og aktivere dynamoen. En slik hybrid enhet kalles egentlig «magdino» fra en kombinasjon av ordene «magneto» og «dynamo».

På lette motorsykler, jetfly, snøscootere, påhengsmotorer, påhengsmotorer kan du finne Magdinos som jobber sammen med likerettere og spenningsregulatorer. Kraften til magdinoen er ikke stor, innenfor 100 watt, men den er nok til sidebelysning og til og med for lading av batteriet. Fordelen med Magdino er dens lille størrelse og lave vekt.

I forbrenningsbensinmotorer ble en magneto tradisjonelt brukt i lang tid, og ga en strømpuls til tennpluggen, da batterier ennå ikke ble introdusert mye for dette formålet. Også i dag kan slike løsninger finnes. To- eller firetaktsmotorer fra mopeder, gressklippere, motorsager. I andre verdenskrig hadde tyske tankforgassede motorer et magnetisk tenningssystem.

Frem- og tilbakegående flymotorer har et par tennplugger på hver sylinder, og hvert sett med tennplugger er koblet til sin egen magnet - venstre og høyre sett med tennplugger drives separat. Denne løsningen tillater mer effektiv forbrenning av drivstoffblandingen, og i tilfelle feil på en av magnetparet, forblir den andre i drift, noe som gir systemet pålitelighet.