Magneto — dispositivo y principio de acción

En 1887, el ingeniero e inventor alemán Robert Bosch, propietario de la empresa del mismo nombre, desarrolló y patentó el primer sistema de encendido magnético. Todo comenzó cuando uno de los clientes de la empresa encargó el desarrollo de un sistema de encendido para su motor de gas, y pronto se cumplió el pedido. Más tarde se descubrieron algunas fallas y se modificó el dispositivo. Como resultado, en 1890, Robert Bosch GmbH ya cumplía con grandes pedidos de sistemas de encendido magnético, que comenzaron a llegar en grandes cantidades de todas partes.

Siete años más tarde, en 1897, el dispositivo finalmente se adaptó a un vehículo, ya que Daimler necesitaba desarrollar un encendido para el triciclo De Dion Bouton. Así, finalmente se resolvió el problema del encendido de los motores de combustión interna de automóviles que funcionan a altas revoluciones. Cinco años más tarde, en 1902, un alumno de Robert Bosch, Gottlob Honnold, mejoró el encendido por magneto añadiendo una bujía y así hizo que el dispositivo fuera universal.

Entonces, ¿qué es un magneto? ¿Cómo funciona y cómo funciona? Todo es muy simple, como todo ingenioso. Magneto es un alternador en el que se juega el papel de un inductor imán permanenteimpulsado en rotación por una fuerza externa. El rotor magnético crea un flujo magnético alterno giratorio que induce un EMF en el devanado del estator.

Un magneto típico del sistema de encendido de un automóvil contiene bobinas de bajo y alto voltaje. La bobina de bajo voltaje tiene un interruptor y un capacitor en su circuito, y la bobina de alto voltaje está conectada a tierra en una de sus terminales y a las bujías en la otra terminal.

El yugo común en forma de U en el que se enrollan las bobinas es un circuito magnético en el que campo magnético alterno haciendo girar un imán permanente. A menudo, parte de las espiras del devanado de alta tensión se utilizan como devanados de baja tensión, de forma similar a como se fabrican los devanados de los autotransformadores.

A medida que el imán gira, se induce un EMF en la bobina de bajo voltaje, pero un interruptor mecánico cortocircuita la bobina de modo que experimenta una corriente inducida causada por el flujo magnético cambiante que penetra en el núcleo cuando el imán lo cruza con su lineas de fuerza. El cambio en el flujo magnético dura unos pocos milisegundos y como resultado hay una bobina de cierre automático con una corriente de varios amperios.

En algún momento, los contactos del interruptor se abren, la corriente pasa de la bobina al capacitor y comienzan las oscilaciones armónicas en el circuito oscilante de bajo voltaje resultante, su frecuencia es de aproximadamente 1 kHz.Debido a que los contactos se abren rápidamente, durante menos de una cuarta parte del período de oscilación del primer bucle, no hay interrupción entre los contactos del interruptor y solo después de que se abren los contactos del interruptor, la FEM en el circuito de bajo voltaje alcanza la amplitud.

En este momento se produce la bujía conectada al devanado de alta tensión, la energía del capacitor del circuito de baja tensión se convierte en energía de corriente alterna del circuito de alta tensión, ya que continúan las oscilaciones en el circuito de baja tensión. , y la mezcla combustible en el cilindro tiene tiempo para encenderse.

Las oscilaciones no duran más de 1 milisegundo, debido a los valores de inductancia y capacitancia de la estructura magnética, luego los contactos del interruptor se cierran nuevamente y comienza el siguiente ciclo de aumento de corriente en el circuito de baja tensión movido por sí mismo.

Así, vemos que el magneto es una máquina magnetoeléctrica cuya función es convertir la energía mecánica de giro del rotor magnético en energía eléctrica, concretamente la energía de una descarga de alto voltaje sobre una vela. Hoy en día, todavía se pueden encontrar sistemas de encendido basados ​​en magneto para motores de combustión interna.

Evidentemente, no todos los generadores pueden atribuirse a un magneto, ya que solo se denominan magneto aquellos generadores que están excitados por imanes permanentes y que suelen estar conectados a un transformador de alta tensión del sistema de encendido de los motores de combustión interna.

Sucede que el magneto proporciona no solo el encendido, sino también la fuente de alimentación de la red de a bordo del vehículo, pero la mayoría de las veces el magneto solo alimenta el sistema de encendido.Mientras tanto, hoy en el mercado se pueden encontrar generadores de imanes permanentes con varias bobinas generadoras en el estator, dichos generadores son aptos para motocicletas, pero en principio son universales.

En algunos casos, una bobina adicional ubicada en el núcleo magnético todavía sirve para generar electricidad para la red de a bordo. Los imanes a veces se ubican en el volante, que tiene la doble función de accionar el imán y activar el alternador. Tal dispositivo híbrido en realidad se llama «magdino» a partir de una combinación de las palabras «magneto» y «dynamo».

En motocicletas livianas, jets, motos de nieve, fuera de borda, fuera de borda, puede encontrar a Magdinos trabajando en conjunto con rectificadores y reguladores de voltaje. La potencia del magdino no es muy grande, dentro de los 100 vatios, pero es suficiente para la iluminación lateral e incluso para cargar la batería. La ventaja de Magdino es su pequeño tamaño y bajo peso.

En los motores de gasolina de combustión interna, durante mucho tiempo se utilizó tradicionalmente un magneto, que proporcionaba un pulso de corriente a la bujía, cuando aún no se habían introducido ampliamente las baterías para este fin. Incluso hoy en día se pueden encontrar tales soluciones. Motores de dos o cuatro tiempos de ciclomotores, cortadoras de césped, motosierras. En la Segunda Guerra Mundial, los motores alemanes con carburador de tanque tenían un sistema de encendido magnético.

Los motores de aviones alternativos tienen un par de bujías en cada cilindro, y cada juego de bujías está conectado a su propio imán: los juegos de bujías izquierdo y derecho se alimentan por separado. Esta solución permite una combustión más eficiente de la mezcla de combustible y, en caso de falla de uno de los dos imanes, el segundo permanece en funcionamiento, lo que agrega confiabilidad al sistema.