Магнето. Устройство и работа. Виды и применение

Еще в 19 веке немецкий изобретатель Бош, который владел своей компанией, разработал на основе магнето первую схему системы зажигания. Со временем в конструкции выявлялись недостатки и производились доработки устройства. В итоге компания Бош в 1890 году уже выполняла большие заказы по изготовлению систем зажигания, основанных на этом принципе. Заказы поступали в большом количестве. В 1902 году ученик Боша – Хоннольд модернизировал эту конструкцию и сделал ее универсальной.

Магнето является устройством, служащим для преобразования вращательной энергии ротора в электрический ток, а именно, в разряд высокого напряжения на свечах зажигания в бензиновом моторе внутреннего сгорания. В настоящее время это устройство практически не используется, однако его еще можно увидеть на старых конструкциях автомобильных двигателей, или на пусковых двигателях тракторов.

Если сравнивать это устройство с генератором, то отличие состоит в том, что возбуждение происходит от постоянных магнитов. В зависимости от устройства, магнето может обеспечивать электричеством бортовую сеть транспортного средства, а не только запуск двигателя. Но обычно устройства такого вида используются только для воспламенения топливной смеси, так как их энергии недостаточно для других нужд.

Устройство и работа

Такая конструкция является генератором переменного тока. В нем в качестве индуктора выступает постоянный магнит, который приводится во вращение двигателем. Этот магнитный ротор при вращательном движении образует изменяемый магнитный поток, наводящий электродвижущую силу в катушке статора.

На автомобиле это устройство имеет две обмотки: высокого и низкого напряжения. Низковольтная обмотка соединена с конденсатором и контактным прерывателем, а высоковольтная обмотка соединяется одним концом на массу, а другим со свечей зажигания.

Катушки расположены на общем магнитопроводе П-образной формы, в котором происходит возбуждение переменного магнитного поля путем вращательного движения постоянного магнита. Обычно низковольтная обмотка является частью высоковольтной обмотки, по аналогии устройства автотрансформатора.

Работа магнето происходит следующим образом. При вращении постоянного магнита, в низковольтной обмотке образуется электродвижущая сила. Эта обмотка замкнута контактами прерывателя, вследствие чего в ней появляется индукционный ток, образованный переменным магнитным потоком в магнитопроводе, так как постоянный магнит пересекает его силовыми линиями. Магнитный поток изменяется в течение нескольких долей секунды, в результате в замкнутой катушке протекает большой ток.

В определенный момент прерыватель размыкает свои контакты, и ток обмотки устремляется в конденсатор, в результате чего образуются гармонические колебания низкого напряжения. Так как контакты размыкаются с большой скоростью, то между ними не происходит пробоя. Только после их размыкания электродвижущая сила в контуре достигает своей амплитуды.

В это мгновение на свече зажигания, которая подключена к высоковольтной обмотке, возникает пробой искры, энергия конденсатора переходит в переменный ток высокого напряжения, потому что в низковольтной цепи колебания продолжаются, и топливная смесь в двигателе успевает воспламениться.

Длительность колебаний составляет не больше одной миллисекунды, что обуславливается величиной емкости и индуктивности устройства. Далее прерыватель вновь замыкает свои контакты, и весь цикл повторяется.

В результате можно сказать, что магнето является магнитоэлектрической машиной, которая преобразует вращательное движение постоянного магнита в электрический ток. Некоторые исполнения этого устройства оснащены дополнительной обмоткой, находящейся на магнитопроводе. Эта обмотка служит для выработки электрического тока для бортовой сети мотоцикла или другого средства передвижения. Постоянные магниты, расположенные на маховике, могут исполнять две задачи – возбуждение высокого напряжения для искры на свече зажигания, и возбуждение генератора. Это комбинированное устройство называют «магдино».

Разновидности

Устройства делятся по нескольким факторам.

По направлению вращения:

По количеству искр за оборот ротора:

По габаритным размерам:

• Малогабаритные. Применяются в мототехнике, мопедах, лодочных моторах, гидроциклах.
• Нормальные. Используются в тракторных четырехцилиндровых моторах.

Где используется магнето

Чаще всего на лодочных моторах, мотоциклах, мопедах встречаются магдино, функционирующие вместе с регуляторами напряжения и выпрямительными мостами. Их мощность небольшая и может достигать всего 100 Вт, однако для работы габаритных фонарей или зарядки аккумуляторной батареи этого хватает. Достоинством магдино являются малый вес и небольшие габаритные размеры.

В бензиновых моторах магнето обычно использовались с давних времен, создавая искру в свече зажигания, в то время, когда аккумуляторы еще не были так распространены. В настоящее время такие конструкции до сих пор встречаются. Во время войны в немецких танках были установлены карбюраторные моторы, в которых использовали такую систему зажигания.

Самолетные поршневые моторы имеют две свечи на каждом цилиндре. Отдельная группа свечей работает от отдельного магнето – правая и левая группа подсоединены отдельно. Это дает возможность наиболее эффективно работать двигателю, а также повышает надежность работы системы зажигания.

Магнето пускового двигателя (пускача)

На пусковый двигатель ПД-10 устанавливается магнето М124БЗ правого вращения, если смотреть со стороны привода. Направление вращения, указано на корпусе магнето стрелкой.

Устройство

Внутри корпуса магнето пускового двигателя размещается трансформатор, для создания тока высокого напряжения и напрессованный на вал, вращающийся на двух подшипниках, постоянный магнит — ротор. На переднем конце вала ротора, закреплен кулачок прерывателя, а на заднем — поводок. При установке устройства на двигатель, поводок входит в паз шестерни привода магнето. Корпус закрыт крышкой, на которой смонтированы контакты прерывателя и выводы обмоток трансформатора. Прерыватель закрыт легкосъемной крышкой.

1 — корпус; 2 — сердечник; 3 — щека трансформатора; 4 — поводок; 5 — ротор; 6 — шарикоподшипник; 7 —кулачок прерывателя; 8 — конденсатор; 9 — эксцентрик; 10 — неподвижный контакт; 11 — подвижный контакт; 12 — винт; 13 — крышка прерывателя; 14 — вывод обмотки трансформатора; 15 — крышка корпуса; 16 — первичная обмотка трансформатора; 17 — вторичная обмотка трансформатора.

Принцип работы

При вращении ротора в сердечнике и щеках трансформатора создается переменный магнитный поток, благодаря чему в первичной обмотке трансформатора возникает переменный электрический ток низкого напряжения.

Ток первичной обмотки, создает переменный магнитный поток, пересекающий вторичную обмотку трансформатора. В тот момент, когда сила тока в первичной обмотке достигает наибольшего значения, кулачок размыкает контакты прерывателя. Цепь первичной обмотки разрывается, и магнитный поток исчезает.

При этом во вторичной обмотке трансформатора индуктируется ток высокого напряжения, который подается на свечу, в результате чего возникает искровой разряд между электродами. Чтобы уменьшить обгорание контактов прерывателя, при размыкании, параллельно контактам включен конденсатор.

Управление

Магнето пускача выключается с помощью кнопочного выключателя, расположенного на щитке приборов. Один контакт выключателя соединен со специальным выводом обмотки трансформатора, а другой с массой. При нажатии на кнопку выключателя обмотка трансформатора замыкается на «массу», и ток не проходит. Выключить магнето можно также кнопкой, расположенной в крышке.

Настройка

Для установки угла опережения зажигания, отверстия фланца крепления магнето, выполнены овальными. В результате корпус магнето поворачивается вместе с контактами прерывателя относительно кулачка, связанного с коленчатым валом двигателя, и этим изменяется момент размыкания контактов.

1. Опережение зажигания устанавливается на неработающем двигателе. Зажигание происходит за 27° до ВМТ, что соответствует ходу поршня на 5,8 мм ниже верхней мертвой точки.
2. Наибольший искровой разряд между электродами свечи получается, если зазор между контактами прерывателя в разомкнутом состоянии 0,25—0,35 мм.
   Зазор изменяют поворотом эксцентрика при ослабленном винте.

Трактор МТЗ-82

Все о тракторе МТЗ-82: устройство, эксплуатация, ремонт, технические характеристики и ремонт. Двигатель Д-240: ремонт двигателя МТЗ.

Зажигание пускача ПД 10. Магнето пускового двигателя

» Электрооборудование » Зажигание пускача ПД 10. Магнето пускового двигателя

Воспламенение рабочей смеси в цилиндре пускового двигателя осуществляется при помощи электрического разряда, образующийся при помощи электродов искровой зажигательной свечи. Для создания хорошего разряда требуется достаточно высокое напряжение (около 10-15 кВ). Такое напряжение способен создать магнето, выполняющий роль генератора переменного тока, прерывателя и трансформатора.

Магнето пускача

На пусковом двигателе ПД 10 используется магнето М124-Б1 правого вращения с неизменяемым моментом образования искры (угол опережения зажигания составляет 27º). Привод магнето выполняется при помощи жесткой полумуфты от шестерни привода пускового двигателя.

Корпус магнето изготовлен из сплава на основе цинка. Ротор, являющийся главной частью генератора переменного тока и предназначенный для образования и изменения величины магнитного потока, который проходит через сердечник, установлен на двух шарикоподшипниках между полюсными башмаками магнитопровода. В устройство ротора входят два валика и пакет ламелей, напрессованных на магнит. Магнит с ламелями и валики залиты цинковым сплавом.

Магнето пускача ПД 10: 1 — корпус; 2 — ротор; 3 — крышка магнето; 4 — трансформатор; 5 — вывод высокого напряжения; 6 — крышка прерывателя; 7 — кулачок; 8 — конденсатор; 9 — полумуфта; 10 — рычажок прерывателя; 11 — контактная стойка; 12 — клемма дистанционного выключения; 13 — кнопка выключения; 14 — фильц.

Трансформатор магнето

Трансформатор предназначен для создания тока высокого напряжения. Главным его компонентом является сердечник, состоящий из отдельных пластин электротехнической стали, первичной и вторичной обмоток. Торцевые части обмоток защищены гетинаксовыми щеками. Одна из щек трансформатора оснащена наконечником, к которому припаян конец первичной и начало вторичной обмотки. Наконечник соединяется с контактной стойкой прерывателя. Конец вторичной обмотки через защитную ленту припаян к электроду. Вторичная обмотка состоит из большого количества витков тонкого провода, а первичная обмотка — из малого количества витков толстого провода. Для улучшения электрической прочности трансформатор пропитан турбинным маслом.

Прерыватель соединяет кулачок, находящийся на валу ротора, с контактной стойкой и рычажком с вольфрамовыми контактами. Данные элементы вместе с фильцем для смазки кулачка располагаются в крышке магнето. При вращении ротора магнето, кулачок разрывает контакты прерывателя, образуя при этом зазор 0,25-0,35 мм.

Принцип действия магнето

Во время вращения ротора в сердечнике трансформатора и магнитопроводе корпуса образуется переменный по направлению и величине магнитный поток, пересекающий витки первичной обмотки трансформатора и создает в ней электродвижущую силу. Под влиянием данной силы в данной обмотке создается переменный электрический ток малого напряжения.

При достижении силы тока наибольшего значения срабатывает прерыватель, размыкая ток первичной обмотки. Электрический ток в обмотки мгновенно пропадает, быстро снижается магнитный поток и образует одновременно во вторичной обмотке электродвижущую силу высокого напряжения, под влиянием которой между электродами свечи создается искровой разряд, необходимый для воспламенения рабочей смеси в цилиндре пускача пд 10.

Для уменьшения подгорания контактов прерывателя во время их размыкания, параллельно им подключен конденсатор. Для защиты трансформатора от пробоя при обрыве или разъединении провода высокого напряжения, в магнето имеется искровой промежуток между корпусом магнето и электродом высокого напряжения.

Магнето выключается дистанционно при помощи выключателя ВК322, находящегося в кабине на панеле управления пусковым двигателем. Также магнето можно выключить при помощи кнопки, установленной в корпус магнето.

На тракторе МТЗ 82 смонтировано блокирующее устройство для блокирования запуска пускового двигателя при включенной передаче. Данное устройство блокирует магнето, замыкая на массу обмотку трансформатора. На крышке КПП находится выключатель ВК403. Если рычаг переключения передач находится в нейтральном положении — его контакты разомкнуты. При включенной передаче его контакты замыкаются, соединяя первичную обмотку трансформатора с массой, блокируя образование искры и, соответственно, пуск двигателя ПД 10.

Техническое обслуживание и ремонт магнето

Обслуживание магнето заключается в периодическом контроле за чистотой, надежностью крепления, необходимости смазки, зачистке контактов и регулировки зазора между контактом прерывателя. Через каждые 960 часов эксплуатации трактора проверяйте состоянии контактов прерывателя и зазор между ними.

При выявлении нагара, зачистка контактов осуществляется при помощи специального напильника, не оставляющим абразивной пыли. До начала зачистки увеличьте зазор между контактами для свободного прохода напильника. Каждый контакт зачищается по отдельности, после чего необходимо отрегулировать зазор между контактами магнето и протереть их тряпкой смоченной в спирте или бензине.

После 1440 часов эксплуатации необходимо проверить наличие смазки на грани кулачка при помощи папиросной или аналогичной бумаги по степени ее промасливания. В случае надобности — пропитайте фильц 3-5 каплями турбинного масла. Не рекомендуется обильное смазывание фильца кулачка, так как не допустимо поадание масла на контакты.

Регулировка зазора между контактами прерывателя

При помощи специального щупа осуществляется проверка зазора между контактами прерывателя, проворачивая при этом коленвал пускача за маховик до момента наибольшего расхождения контактов. Для регулировки зазора необходимо отпустить винт крепления контактной стойки и повернуть стойку отверстий, вставленную в прорезь эксцентрика.

Каждые два года эксплуатации рекомендуется менять смазку в подшипниках магнето, для чего сначала необходимо разобрать магнето и удалить остатки старой смазки. После промойте сепараторы подшипников в бензине и насухо протрите их и наружные кольца чистой тряпкой.

После сборки магнето необходимо протестировать на стенде. Также допускается следующий вариант проверки магнето. Подключите высоковольтный провод к выходу высокого напряжения и держа другой конец провода на расстоянии 5-7 миллиметров от корпуса магнето, резко поверните ротор вправо, при этом правильно собранное и отрегулированное магнето должно образовать искровой разряд.

Установка зажигания на пускаче ПД 10. Как установить магнето на пускач

Угол опережения зажигания устанавливается на заводе и в ходе эксплуатации не нуждается в регулировке. Однако, в том случае, если магнето снималось с пускового двигателя или заменялось, то для его правильной установки необходимо выполнить следующий шаги:

1. отсоедините провод от свечи и выкрутите ее;
2. в отверстие под свечу опустите стержень и при помощи его, поворачивая коленвал двигателя по часовой стрелке, определите момент прихода поршня в верхнюю мертвую точку;
3. поверните коленчатый вал в обратную сторону и установите поршень на 5-6 мм ниже в.м.т.;
4. снимите крышку прерывателя, поверните валик и найдите положение, соответствующее началу размыкания контактов прерывателя;
5. введите выступы полумуфты в пазы шестерни привода и закрепите магнето при помощи болтов;
6. установите крышку прерывателя и подсоедините провод к свече.