Magneto - الجهاز ومبدأ العمل
في عام 1887 ، طور المهندس والمخترع الألماني روبرت بوش ، صاحب الشركة التي تحمل الاسم نفسه ، وحصل على براءة اختراع أول نظام إشعال مغناطيسي. بدأ كل شيء عندما أمر أحد عملاء الشركة بتطوير نظام إشعال لمحرك الغاز الخاص بهم ، وسرعان ما تم الوفاء بالطلب. في وقت لاحق تم اكتشاف بعض العيوب وتم تعديل الجهاز. نتيجة لذلك ، بحلول عام 1890 ، كانت شركة Robert Bosch GmbH تفي بالفعل بطلبات كبيرة لأنظمة الإشعال المغناطيسي ، والتي بدأت في الوصول بكميات ضخمة من جميع أنحاء العالم.
بعد سبع سنوات ، في عام 1897 ، تم تكييف الجهاز في النهاية لسيارة ، حيث كانت دايملر بحاجة إلى تطوير اشتعال لدراجة ثلاثية العجلات De Dion Bouton. وبالتالي ، تم حل مشكلة الاشتعال لمحركات الاحتراق الداخلي للسيارات التي تعمل في دورات عالية في النهاية. بعد خمس سنوات ، في عام 1902 ، قام طالب روبرت بوش ، جوتلوب هونولد ، بتحسين الاشتعال بالمغناطيس عن طريق إضافة شمعة احتراق وبالتالي جعل الجهاز عالميًا.
إذن ما هو المغناطيس؟ كيف يعمل وكيف يعمل؟ كل شيء بسيط للغاية ، مثل كل شيء عبقري. Magneto هو مولد كهربائي يتم فيه لعب دور المحرِّض المغناطيس الدائممدفوعًا بالدوران بواسطة قوة خارجية. يخلق الدوار المغناطيسي تدفقًا مغناطيسيًا متناوبًا متناوبًا يحث على EMF في لف الجزء الثابت.
يحتوي مغناطيسي نظام اشتعال السيارات النموذجي على ملفات الجهد المنخفض والعالي. يحتوي ملف الجهد المنخفض على قاطع ومكثف في دائرته ، وملف الجهد العالي متصل بالأرض على أحد أطرافه وبشمعات الإشعال على طرفه الآخر.
النير المشترك على شكل حرف U الذي يتم لف الملفات فيه هو دائرة مغناطيسية يتم فيها بالتناوب المجال المغناطيسي عن طريق تدوير مغناطيس دائم. في كثير من الأحيان ، يتم استخدام جزء من لفات الملف عالي الجهد كملفات منخفضة الجهد ، على غرار كيفية صنع لفات المحولات الآلية.
عندما يدور المغناطيس ، يتم تحفيز EMF في ملف الجهد المنخفض ، ولكن يتم تقصير دائرة الملف بواسطة مفتاح ميكانيكي بحيث يتعرض لتيار مستحث ناتج عن التدفق المغناطيسي المتغير الذي يخترق القلب حيث يعبره المغناطيس به خطوط القوة. يستمر التغيير في التدفق المغناطيسي لبضعة أجزاء من الثانية ونتيجة لذلك يوجد ملف إغلاق ذاتي بتيار من عدة أمبير.
في مرحلة ما ، تفتح ملامسات القاطع ، يندفع التيار من الملف إلى المكثف ، وتبدأ التذبذبات التوافقية في الدائرة المتذبذبة ذات الجهد المنخفض الناتجة ، ويبلغ ترددها حوالي 1 كيلو هرتز.نظرًا لأن نقاط التلامس تفتح بسرعة ، لأقل من ربع فترة تذبذب الحلقة الأولى ، لا يوجد فاصل بين ملامسات القاطع وفقط بعد فتح ملامسات القاطع ، يصل EMF في دائرة الجهد المنخفض إلى السعة.
في هذه اللحظة ، تحدث شمعة الإشعال المتصلة بملف الجهد العالي ، ويتم تحويل طاقة مكثف دائرة الجهد المنخفض إلى طاقة تيار متناوبة لدائرة الجهد العالي ، حيث تستمر التذبذبات في دائرة الجهد المنخفض ، والمزيج القابل للاحتراق في الأسطوانة لديه وقت للاشتعال.
لا تدوم التذبذبات أكثر من 1 مللي ثانية ، نظرًا لقيم الحث والسعة للهيكل المغناطيسي ، ثم تغلق جهات اتصال القاطع مرة أخرى وتبدأ الدورة التالية لارتفاع التيار في دائرة الجهد المنخفض تتحرك من تلقاء نفسها.
وهكذا ، نرى أن المغناطيس هو آلة كهرومغناطيسية وظيفتها تحويل الطاقة الميكانيكية لدوران الدوار المغناطيسي إلى طاقة كهربائية ، وتحديداً طاقة التفريغ عالي الجهد على الشمعة. اليوم ، لا يزال بإمكانك العثور على أنظمة الإشعال القائمة على المغناطيس لمحركات الاحتراق الداخلي.
من الواضح أنه لا يمكن أن يُعزى كل مولد إلى مغناطيسي ، حيث إن المولدات التي يتم تحفيزها بواسطة مغناطيس دائم وعادة ما تكون متصلة بمحول عالي الجهد لنظام الإشعال لمحركات الاحتراق الداخلي تسمى مغناطيسي.
يحدث أن المغناطيس لا يوفر الإشعال فحسب ، بل يوفر أيضًا مصدر الطاقة لشبكة السيارة الموجودة على متن السيارة ، ولكن في أغلب الأحيان يوفر المغناطيس نظام الإشعال فقط.في هذه الأثناء ، يمكنك اليوم العثور على مولدات مغناطيسية دائمة في السوق مع العديد من ملفات المولدات على الجزء الثابت ، وهذه المولدات مناسبة للدراجات النارية ، لكنها من حيث المبدأ عالمية.
في بعض الحالات ، لا يزال ملف إضافي موجود على النواة المغناطيسية يعمل على توليد الكهرباء للشبكة الداخلية. توجد المغناطيسات أحيانًا على دولاب الموازنة ، والتي لها وظيفة مزدوجة تتمثل في تشغيل المغناطيس وتنشيط المولد. هذا الجهاز الهجين يسمى في الواقع «ماجدينو» من مزيج من الكلمتين «مغناطيسي» و «دينامو».
على الدراجات النارية الخفيفة ، والطائرات النفاثة ، وعربات الثلوج ، والألواح الخارجية ، والألواح الخارجية ، يمكنك أن تجد Magdinos تعمل مع المقومات وأجهزة تنظيم الجهد. قوة Magdino ليست كبيرة ، في حدود 100 واط ، لكنها كافية تمامًا للإضاءة الجانبية وحتى لشحن البطارية. ميزة Magdino هي صغر حجمها ووزنها الخفيف.
في محركات البنزين التي تعمل بالاحتراق الداخلي ، تم استخدام المغناطيس تقليديًا لفترة طويلة ، مما يوفر نبضًا حاليًا لشمعة الإشعال ، عندما لم يتم إدخال البطاريات على نطاق واسع لهذا الغرض. حتى اليوم يمكن العثور على مثل هذه الحلول. محركات ثنائية الشوط أو رباعية الأشواط من الدراجات البخارية ، جزازات العشب ، المناشير. في الحرب العالمية الثانية ، كان لمحركات الدبابات الألمانية المكربنة نظام اشتعال مغناطيسي.
تحتوي محركات الطائرات الترددية على زوج من شمعات الإشعال على كل أسطوانة ، وكل مجموعة من شمعات الإشعال متصلة بمغناطيسها الخاص - يتم تشغيل المجموعتين اليمنى واليسرى من شمعات الإشعال بشكل منفصل. يسمح هذا الحل باحتراق خليط الوقود بكفاءة أكبر ، وفي حالة تعطل أحد أزواج المغناطيس ، يظل الحل الثاني قيد التشغيل ، مما يزيد من موثوقية النظام.