Σύστημα ανάφλεξης Magneto: Ορισμός, ανταλλακτικά, εργασία, πλεονεκτήματα, μειονεκτήματα και εφαρμογές

Έχετε αναρωτηθεί τι συμβαίνει με τη βενζίνη όταν φτάσει στο ρεζερβουάρ καυσίμου; Λοιπόν, η απάντηση είναι απλή, το καύσιμο αναφλέγεται για να παράγει μια ορισμένη ποσότητα θερμικής ενέργειας η οποία στη συνέχεια μετατρέπεται σε μηχανική ενέργεια (περιστροφική κίνηση των τροχών). 

Υπάρχουν δύο τρόποι με τους οποίους μπορεί να αναφλεγεί το καύσιμο- με τη βοήθεια ηλεκτρικού σπινθήρα ή με την εφαρμογή υψηλής πίεσης. Τώρα τίθεται το ερώτημα, πώς να δημιουργήσετε μια σπίθα μέσα στον κινητήρα; Αυτή είναι η κατάσταση όπου το σύστημα ανάφλεξης magneto μπαίνει στο παιχνίδι.

In κινητήρες ανάφλεξης με σπινθήρα (βενζινοκινητήρες), απαιτείται ένας σπινθήρας για να ανάψει το καύσιμο. Η πηγή ηλεκτρικής ενέργειας για τη δημιουργία σπινθήρα μπορεί να διαφέρει ανάλογα με τις απαιτήσεις του κινητήρα. Διαβάστε αυτό το άρθρο περαιτέρω για να πάρετε μια βαθιά εικόνα για το πώς λειτουργεί ένας μαγνήτης.

Τι είναι το σύστημα ανάφλεξης magneto;

Οι κινητήρες ανάφλεξης με σπινθήρα δημιουργούν μια σπίθα για να ανάψουν το μίγμα αέρα-καυσίμου. Αυτός ο σπινθήρας δημιουργείται με τη βοήθεια ενός κινητήρα ανάφλεξης.


Ένα σύστημα ανάφλεξης που χρησιμοποιεί έναν περιστρεφόμενο μαγνήτη (magneto) για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας είναι γνωστό ως σύστημα ανάφλεξης magneto. Αυτός ο ηλεκτρισμός χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία μπουζί.

Διάγραμμα συστήματος ανάφλεξης Magneto

Πώς λειτουργεί το magneto
Εικόνα: Σύστημα ανάφλεξης Magneto
Πηγή εικόνας

Μέρη του συστήματος ανάφλεξης magneto

Το σύστημα ανάφλεξης Magneto χρησιμοποιεί τα ακόλουθα μέρη-

Χρησιμοποιούνται πολλά μέρη που λειτουργούν αρμονικά για να δώσουν την επιθυμητή απόδοση. Τα βασικά μέρη του magneto συζητούνται παρακάτω-

  • μανιατό
    Το Magneto αναφέρεται σε μια ομάδα περιστρεφόμενων μαγνητών που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υψηλής τάσης. Η ταχύτητα περιστροφής του κινητήρα (σ.α.λ.) είναι ευθέως ανάλογη με την τάση που παράγεται από περιστρεφόμενους μαγνήτες. Με βάση την περιστροφή των τμημάτων, το magneto είναι τριών τύπων-  

    -Τύπος περιστρεφόμενου ρυθμού
    -Τύπος περιστρεφόμενου μαγνήτη
    -Τύπος πολικού επαγωγέα
  • Διανομέας
    Όπως υποδηλώνει το όνομα, ο διανομέας προσκαλεί αυξήσεις ανάφλεξης και στη συνέχεια το διανέμει μεταξύ μεμονωμένων μπουζί. Ο διανομέας έχει έναν ρότορα στο κέντρο και μεταλλικό ηλεκτρόδιο στην περιφέρεια.
  • Πρωτεύουσα και δευτερεύουσα περιέλιξη
    Η κύρια περιέλιξη λειτουργεί ως η είσοδος που αντλεί την ισχύ από την πηγή και η δευτερεύουσα περιέλιξη που έχει περισσότερο αριθμό στροφών λειτουργεί ως έξοδος. Η δευτερεύουσα περιέλιξη συνδέεται με τον διανομέα.
  • Έκκεντρο
    Η κάμερα διευκολύνει την κίνηση του μαγνήτη. Συνδέεται με τους πόλους του μαγνήτη.
  • Διακόπτης
    Η κίνηση της κάμερας έχει σχεδιαστεί με τέτοιο τρόπο ώστε να σπάει το κύκλωμα σε ορισμένα διαστήματα. Όταν το κύκλωμα είναι σπασμένο, ο πυκνωτής αρχίζει να φορτίζει με κύριο ρεύμα.
  • Πυκνωτής
    Ο πυκνωτής είναι ένα συγκρότημα δύο μεταλλικών πλακών τοποθετημένων σε μικρή απόσταση μεταξύ τους. Οι πυκνωτές αποθηκεύουν χρέωση.
  • Μπουζί
    Το μπουζί χρησιμοποιείται για την ανάφλεξη του μείγματος αέρα-καυσίμου μέσα στον κύλινδρο του κινητήρα. Το μπουζί διαθέτει δύο μεταλλικά ηλεκτρόδια που χωρίζονται με μικρή απόσταση.

Πώς λειτουργεί ένας μαγνήτης;

Το σύστημα Magneto χρησιμοποιεί έναν περιστρεφόμενο μαγνήτη ως πηγή ηλεκτρικής ενέργειας, ενώ το υπόλοιπο είναι παρόμοιο με το σύστημα ανάφλεξης της μπαταρίας. Η λειτουργία του συστήματος ανάφλεξης magneto εξηγείται σύντομα παρακάτω-


Καθώς ο κινητήρας περιστρέφεται μαγνήτης μέσα στο πηνίο, δημιουργείται ένα EMF και έτσι ένα ρεύμα αρχίζει να ρέει μέσα από τα πηνία. Καθώς οι πόλοι του μαγνήτη αρχίζουν να απομακρύνονται από το πηνίο, η μαγνητική ροή αρχίζει να μειώνεται. Σε αυτό το σημείο, η κάμερα σπάει το κύκλωμα (διακόπτης επαφής τύπου έκκεντρου).

Καθώς ο διακόπτης επαφής σπάει το κύκλωμα, η ροή του ρεύματος διακόπτεται. Ως αποτέλεσμα, ο πυκνωτής ξεκινά τη φόρτιση και η τάση στο δευτερεύον τύλιγμα αυξάνεται γρήγορα. Η τάση αυξάνεται σε τέτοιο βαθμό που είναι σε θέση να πηδήξει μικρά κενά. Όταν συμβεί αυτό, δημιουργείται σπινθήρας και ανάβει το μίγμα καυσίμου-αέρα.

Τύποι συστημάτων ανάφλεξης magneto

Με βάση την περιστροφή του κινητήρα, το σύστημα ανάφλεξης magneto μπορεί να είναι του ακόλουθου τύπου-

  • Τύπος περιστροφής μαγνήτη- Σε αυτόν τον τύπο, ο μαγνήτης περιστρέφεται και ο οπλισμός διατηρείται σταθερός. Ως αποτέλεσμα υπάρχει μια σχετική κίνηση μεταξύ μαγνήτη και περιελίξεων. Στις σύγχρονες μέρες, αυτός ο τύπος συστήματος ανάφλεξης magneto χρησιμοποιείται συνήθως.
  • Τύπος πολικού επαγωγέα- Σε αυτόν τον τύπο, τόσο το πηνίο όσο και ο μαγνήτης διατηρούνται σταθερά. Το κινούμενο μέρος εδώ είναι ένας μαλακός πυρήνας σιδήρου που έχει προεξοχές σε σταθερά διαστήματα.
  • Τύπος περιστροφής οπλισμού- Σε αυτόν τον τύπο, ο μαγνήτης είναι σταθερός και ο οπλισμός περιστρέφεται.

Σύστημα ανάφλεξης διπλού μαγνήτη

Συνήθως ένας μικρός μαγνήτης χρησιμοποιείται σε μικρούς κινητήρες όπως σε εκείνους των δύο τροχών. Οι μεγάλοι κινητήρες όπως αυτός των αεροσκαφών χρειάζονται έναν επιπλέον μαγνήτη για ασφάλεια. Στο σύστημα ανάφλεξης διπλού μαγνήτη, χρησιμοποιούνται δύο μαγνήτες αντί για έναν. Αυτό αυξάνει τον συντελεστή ασφάλειας του κινητήρα.

Το σύστημα ανάφλεξης διπλού μαγνήτη χρησιμοποιείται σε κινητήρες αεροσκαφών όπου κάθε κύλινδρος κινητήρα έχει δύο μπουζί και κάθε μπουζί πυροδοτείται από τον ξεχωριστό του μαγνήτη. Σε περίπτωση που συμβεί αστοχία ενός μαγνήτου, το άλλο μαγνήτο διατηρεί τον κινητήρα σε λειτουργία με ελαφρά μείωση της απόδοσης.

Μαγνήτης υψηλής τάσης | Μαγνήτης χαμηλής τάσης

Υπάρχουν δύο τύποι μαγνήτη υψηλής τάσης και χαμηλής τάσης μαγνήτης. Η αρχή λειτουργίας τους είναι η ίδια στο σύστημα ανάφλεξης. Και οι δύο αυτοί μαγνήτες έχουν μια μικρή διαφορά μεταξύ τους.

Ο μαγνήτης υψηλής τάσης παράγει παλμούς υψηλής τάσης που είναι αρκετοί για να πηδήξουν κατά μήκος μεταξύ δύο ηλεκτροδίων μπουζί. Αυτός ο τύπος μαγνήτη λειτουργεί όταν το κύκλωμα σπάει, μόνο τότε η τάση ανεβαίνει στο επιθυμητό επίπεδο. Το κύριο μειονέκτημα αυτού του τύπου μαγνήτου είναι ότι ασχολείται με πολύ υψηλή τάση.

Ο μαγνήτης χαμηλής τάσης παράγει μια χαμηλή τάση που κατανέμεται στο πηνίο του μετασχηματιστή το οποίο συνδέεται ξανά με το μπουζί. Η χρήση μαγνήτη χαμηλής τάσης εξαλείφει την ανάγκη αντιμετώπισης υψηλών τάσεων. Αυτός ο τύπος μαγνήτου χρησιμοποιείται γενικά σε σπινθήρες και όχι σε μπουζί.

Σύστημα ανάφλεξης μπαταρίας | Διαφορά μεταξύ μπαταρίας και συστήματος μαγνητικής ανάφλεξης

Το σύστημα ανάφλεξης της μπαταρίας εξυπηρετεί τον ίδιο σκοπό με το σύστημα ανάφλεξης magneto. Λειτουργεί ως πηγή ηλεκτρικής ενέργειας που χρησιμοποιείται για την παραγωγή σπινθήρων στο μπουζί.  

Το σύστημα ανάφλεξης της μπαταρίας χρησιμοποιείται συνήθως σε τέσσερα τροχοφόρα, αλλά τώρα χρησιμοποιείται και σε δύο δίκυκλα. Μπαταρία 6V ή 12V χρησιμοποιείται για την παραγωγή σπινθήρα σε αντίθεση με το σύστημα ανάφλεξης magneto όπου το magneto ήταν η πηγή ηλεκτρικής ενέργειας.

Η μπαταρία καταλαμβάνει περισσότερο χώρο, επομένως δεν προτείνεται η χρήση της σε δίκυκλα όπου ο περιορισμός χώρου είναι μεγαλύτερος. Σήμερα διατίθενται συμπαγή συστήματα μπαταριών που μπορούν να χρησιμοποιηθούν και σε δίκυκλα.

Η κύρια διαφορά μεταξύ της μπαταρίας και του συστήματος ανάφλεξης με μαγνήτη είναι η πηγή ηλεκτρικής ενέργειας. Στο σύστημα ανάφλεξης της μπαταρίας, όπως υποδηλώνει το όνομα, η μπαταρία χρησιμοποιείται ως πηγή ηλεκτρικής ενέργειας ενώ τα συστήματα μαγνητικής ανάφλεξης χρησιμοποιούν το μαγνήτο για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.

Ηλεκτρονικά συστήματα ανάφλεξης

Τα ηλεκτρονικά συστήματα ανάφλεξης χρησιμοποιούν ηλεκτρικά κυκλώματα με τρανζίστορ που ελέγχονται από αισθητήρες για να παράγουν σπινθήρα. Αυτός ο τύπος συστήματος μπορεί να ανάψει ακόμη και ένα άπαχο μείγμα και να προσφέρει καλύτερη οικονομία.

Το ηλεκτρονικό σύστημα χωρίζεται σε δύο τύπους- τρανζίστορ και σύστημα ανάφλεξης χωρίς διανομέα. Το ηλεκτρονικό σύστημα ανάφλεξης γενικά, δεν χρησιμοποιεί σημεία διακοπτών όπως αυτά που χρησιμοποιούνται στο σύστημα ανάφλεξης με μαγνήτη. Ως εκ τούτου, αυτός ο τύπος συστήματος παρέχει ανάφλεξη χωρίς διακοπή.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα του συστήματος ανάφλεξης magneto

Δεν είναι κάθε σύστημα ιδανικό, κάθε σύστημα έχει τα δικά του πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Είναι ένας σχεδιασμός που ανταποκρίνεται στον τύπο συστήματος που πρέπει να χρησιμοποιηθεί. Ακολουθούν τα πλεονεκτήματα του συστήματος ανάφλεξης magneto-

  • Παράγει ηλεκτρική ενέργεια από μόνη της, επομένως δεν χρειάζεται μπαταρία.
  • Καταλαμβάνει λιγότερο χώρο.
  • Κανένα πρόβλημα φόρτισης ή αποφόρτισης της μπαταρίας καθώς δεν χρησιμοποιεί.
  • Υψηλή απόδοση/αξιοπιστία λόγω σπινθήρα υψηλής τάσης.

Τα μειονεκτήματα του συστήματος ανάφλεξης magneto είναι

  • Πιο ακριβό από άλλα συστήματα ανάφλεξης.
  • Κατά την εκκίνηση, η ποιότητα του σπινθήρα είναι χαμηλή λόγω των χαμηλών στροφών του κινητήρα. Ανεβαίνει με τις υψηλές στροφές του κινητήρα.

Εξασκηθείτε σε ερωτήσεις

Πώς λειτουργεί ένα σύστημα ανάφλεξης magneto;

Απάντηση: Το σύστημα ανάφλεξης Magneto λειτουργεί με την αρχή του Ο πρώτος νόμος του Faraday για την ηλεκτρομαγνητική επαγωγή.

Η σχετική κίνηση μεταξύ πηνίων μαγνήτη και μετασχηματιστή προκαλεί μια ηλεκτροκινητική δύναμη (EMF). Λόγω αυτού, παράγεται ένα διαφορετικό ηλεκτρικό ρεύμα. Καθώς η περιστροφή του μαγνήτη προχωρά και οι πόλοι αρχίζουν να κινούνται πιο μακριά από το πηνίο, ένας διακόπτης κυκλώματος σπάει το κύκλωμα και διαταράσσει τη ροή του ρεύματος.

Λόγω αυτού, παράγεται υψηλή τάση στο δευτερεύον πηνίο το οποίο στη συνέχεια διανέμεται στα μπουζί. Η τάση είναι αρκετά υψηλή για να πηδήξει κατά μήκος μεταξύ δύο ηλεκτροδίων μπουζί.

Ποια είναι τα κύρια πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα του συστήματος ανάφλεξης magneto;

Απάντηση: Το σύστημα ανάφλεξης magneto έχει τα δικά του πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Τα πλεονεκτήματα του συστήματος ανάφλεξης magneto είναι τα εξής-

  • Δεν απαιτούνται μπαταρίες καθώς το μαγνήτο παράγει ηλεκτρική ενέργεια.
  • Καταλαμβάνει λιγότερο χώρο από άλλα συστήματα ανάφλεξης.
  • Δεν υπάρχει πρόβλημα εκφόρτισης καθώς δεν χρησιμοποιούνται μπαταρίες.

Τα παρακάτω είναι τα μειονεκτήματα του συστήματος ανάφλεξης magneto-

  • Ακριβό σε σύγκριση με άλλα συστήματα ανάφλεξης.
  • Η τάση που παράγεται είναι ευθέως ανάλογη με τις στροφές του κινητήρα. Έτσι η χαμηλή τάση παράγεται κατά την εκκίνηση λόγω των χαμηλών στροφών του κινητήρα.

Ποιοι είναι οι τρεις τύποι συστημάτων ανάφλεξης;

Απάντηση: Για να ανάψετε το μίγμα αέρα-καυσίμου, απαιτείται σύστημα ανάφλεξης. Για βιομηχανικές εφαρμογές, χρησιμοποιούνται συνήθως τρεις τύποι συστημάτων ανάφλεξης-

  • Σύστημα ανάφλεξης μπαταρίας
  • Σύστημα ανάφλεξης Magneto
  • Ηλεκτρονικό σύστημα ανάφλεξης

Ποιος είναι ο σκοπός του magneto σε ένα σύστημα ανάφλεξης;

Απάντηση: Το Magneto είναι ένας περιστρεφόμενος μαγνήτης του οποίου η ταχύτητα περιστροφής είναι ίση με τις στροφές του κινητήρα.
        
      Απαιτούνται παλμοί υψηλής τάσης για την παραγωγή σπινθήρα σε μπουζί. Αυτοί οι παλμοί παράγονται από ένα μαγνήτο. Ο σπινθήρας που παράγεται ανάβει το μίγμα αέρα-καυσίμου.

Γιατί το σύστημα ανάφλεξης magneto δεν χρησιμοποιείται ωστόσο έχει υψηλότερη απόδοση και χαμηλή συντήρηση;

Απάντηση: Το σύστημα Magneto λειτουργεί αποκλειστικά στη μηχανική περιστροφής του κινητήρα, επομένως η τάση συνεχίζει να μεταβάλλεται σε διαφορετικές ταχύτητες. Το ηλεκτρονικό σύστημα ανάφλεξης είναι πιο αποδοτικό συνολικά καθώς μπορεί επίσης να αναφλέξει άπαχο μίγμα αέρα-καυσίμου. Με τη χρήση τρανζίστορ και αισθητήρων, η ακρίβεια παραγωγής σπινθήρων βελτιώθηκε. Επίσης, τα μηχανικά εξαρτήματα πρέπει να φοριούνται μετά από ορισμένο χρονικό διάστημα.

Για τους παραπάνω λόγους, τα συστήματα magneto δεν χρησιμοποιούνται αυτές τις μέρες. Ωστόσο, ήταν καταλληλότερα κατά τη στιγμή της εφεύρεσής τους.

Ποια διαδρομή ακολουθείται από ρεύμα στο σύστημα ανάφλεξης μαγνήτη;

Απάντηση: Το ρεύμα στο σύστημα ανάφλεξης μαγνήτη προκαλείται από μεταβαλλόμενη μαγνητική ροή γύρω από το πηνίο.

Το επαγόμενο ρεύμα ρέει μέσω της κύριας περιέλιξης. Ένας διακόπτης κυκλώματος σπάει το κύκλωμα σε ορισμένα διαστήματα. Η ροή ρεύματος διακόπτεται όταν το κύκλωμα είναι σπασμένο. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την αύξηση της τάσης στο δευτερεύον τύλιγμα που συνδέεται με το μπουζί. Καθώς οι πόλοι αντιστρέφονται, η ροή του ρεύματος αντιστρέφεται.

Τι είναι ένα πιο αποτελεσματικό πηνίο συστήματος ανάφλεξης και μπαταρία ή magneto;

Απάντηση: Η απάντηση σε αυτήν την ερώτηση εξαρτάται από τη βάση σύγκρισης.

        Αν συγκρίνουμε με βάση τον χώρο και τον ρυθμό εκφόρτισης, τότε το magneto είναι πιο αποτελεσματικό καθώς καταλαμβάνει λιγότερο χώρο και δεν έχει πρόβλημα εκφόρτισης.

       Αν συγκρίνουμε με βάση το χρονισμό ανάφλεξης, τότε το σύστημα ανάφλεξης της μπαταρίας είναι πιο αποτελεσματικό καθώς δεν έχει σταθερό χρονισμό ανάφλεξης. Το σύστημα ανάφλεξης Magneto έχει σχεδιαστεί μηχανικά έτσι, έχει σταθερό χρονισμό ανάφλεξης.

Αυτό γίνεται πρόβλημα σε χαμηλές ταχύτητες λόγω της χαμηλής τάσης που παράγεται. Επομένως, ένα σύστημα ανάφλεξης με μεταβλητό χρονισμό ανάφλεξης είναι πιο αποτελεσματικό από ένα με σταθερό χρονισμό ανάφλεξης.

Σχετικά με τον Abhishek

Εγώ, η Abhishek Khambhata, έχω παρακολουθήσει την Btech στη Μηχανολογία. Κατά τη διάρκεια των τεσσάρων ετών της μηχανικής μου, σχεδίασα και πέταξα μη επανδρωμένα αεροσκάφη. Το πλεονέκτημά μου είναι η μηχανική ρευστών και η θερμική μηχανική. Το έργο του τέταρτου έτους βασίστηκε στη βελτίωση της απόδοσης μη επανδρωμένων εναέριων οχημάτων που χρησιμοποιούν ηλιακή τεχνολογία. Θα ήθελα να συνδεθώ με ανθρώπους με παρόμοια σκέψη.

Lambda Geeks