Magneto: dispositiu i principi d'acció
L'any 1887, l'enginyer i inventor alemany Robert Bosch, propietari de l'empresa del mateix nom, va desenvolupar i patentar el primer sistema d'encesa magnètica. Tot va començar quan un dels clients de l'empresa va encarregar el desenvolupament d'un sistema d'encesa per al seu motor de gas, i aviat es va complir l'encàrrec. Més tard es van descobrir alguns defectes i es va modificar el dispositiu. Com a resultat, el 1890, Robert Bosch GmbH ja estava complint grans comandes de sistemes d'encesa magnètica, que van començar a arribar en grans quantitats d'arreu.
Set anys més tard, el 1897, el dispositiu es va adaptar finalment per a un vehicle, ja que Daimler necessitava desenvolupar un encès per al tricicle De Dion Bouton. Així, finalment es va resoldre el problema de l'encesa dels motors de combustió interna d'automòbils que funcionaven a altes revolucions. Cinc anys més tard, l'any 1902, un estudiant de Robert Bosch, Gottlob Honnold, va millorar l'encesa del magneto afegint-hi una bugia i així va fer que el dispositiu fos universal.
Aleshores, què és un magneto? Com funciona i com funciona? Tot és molt senzill, com tot enginyós. El magneto és un alternador en el qual es juga el paper d'inductor imant permanentimpulsat en rotació per una força externa. El rotor magnètic crea un flux magnètic altern giratori que indueix un EMF al bobinat de l'estator.
Un magneto típic del sistema d'encesa d'automòbil conté bobines de baixa i alta tensió. La bobina de baixa tensió té un interruptor i un condensador al seu circuit, i la bobina d'alta tensió està connectada a terra en un dels seus terminals i a les bugies de l'altre terminal.
El jou comú en forma d'U sobre el qual s'enrotllen les bobines és un circuit magnètic en el qual camp magnètic altern fent girar un imant permanent. Sovint, part de les espires del bobinatge d'alta tensió s'utilitzen com a bobinatges de baixa tensió, de manera similar a com es fan els bobinatges dels autotransformadors.
A mesura que l'imant gira, s'indueix un EMF a la bobina de baixa tensió, però la bobina és curtcircuitada per un interruptor mecànic de manera que experimenta un corrent induït causat pel canvi de flux magnètic que penetra al nucli mentre l'imant el creua amb el seu línies de força. El canvi de flux magnètic dura uns quants mil·lisegons i com a resultat hi ha una bobina de tancament automàtic amb un corrent de diversos amperes.
En algun moment, els contactes de l'interruptor s'obren, el corrent passa de la bobina al condensador i les oscil·lacions harmòniques comencen al circuit oscil·lant de baixa tensió resultant, la seva freqüència és d'uns 1 kHz.Com que els contactes s'obren ràpidament, durant menys d'una quarta part del període d'oscil·lació del primer bucle, no hi ha cap ruptura entre els contactes de l'interruptor i només després que els contactes de l'interruptor s'obren, l'EMF del circuit de baixa tensió assoleix l'amplitud.
En aquest moment, es produeix la bugia connectada al bobinatge d'alta tensió, l'energia del condensador del circuit de baixa tensió es converteix en energia de corrent altern del circuit d'alta tensió, a mesura que continuen les oscil·lacions del circuit de baixa tensió. , i la mescla combustible del cilindre té temps d'encendre's.
Les oscil·lacions no duren més d'1 mil·lisegon, a causa dels valors d'inductància i capacitat de l'estructura magnètica, els contactes de l'interruptor es tornen a tancar i el següent cicle d'augment del corrent comença al circuit de baixa tensió mogut per si mateix.
Així, veiem que el magneto és una màquina magnetoelèctrica la funció de la qual és convertir l'energia mecànica de gir del rotor magnètic en energia elèctrica, concretament l'energia d'una descàrrega d'alta tensió en una espelma. Avui dia encara es poden trobar sistemes d'encesa basats en magneto per a motors de combustió interna.
Òbviament, no tots els generadors es poden atribuir a un magneto, ja que només s'anomenen magneto aquells generadors excitats per imants permanents i normalment connectats a un transformador d'alta tensió del sistema d'encesa dels motors de combustió interna.
Succeeix que el magneto proporciona no només l'encesa, sinó també la font d'alimentació de la xarxa a bord del vehicle, però sovint el magneto només subministra el sistema d'encesa.Mentrestant, avui al mercat es poden trobar generadors d'imants permanents amb diverses bobines del generador a l'estator, aquests generadors són adequats per a motocicletes, però en principi són universals.
En alguns casos, una bobina addicional situada al nucli magnètic encara serveix per generar electricitat per a la xarxa de bord. Els imants de vegades es troben al volant, que té la doble funció d'accionar l'imant i activar l'alternador. Aquest dispositiu híbrid s'anomena realment "magdino" a partir d'una combinació de les paraules "magneto" i "dinamo".
En motos lleugeres, jets, motos de neu, fora borda, fora borda, pots trobar Magdinos treballant juntament amb rectificadors i reguladors de tensió. La potència del magdino no és gran, dins dels 100 watts, però és suficient per a la il·luminació lateral i fins i tot per carregar la bateria. L'avantatge de Magdino és la seva mida petita i el seu baix pes.
En els motors de gasolina de combustió interna, un magneto es va utilitzar tradicionalment durant molt de temps, proporcionant un pols de corrent a la bugia, quan les bateries encara no s'introduïen àmpliament per a aquest propòsit. Encara avui es poden trobar solucions d'aquest tipus. Motors de dos o quatre temps de ciclomotors, talladores de gespa, motoserres. A la Segona Guerra Mundial, els motors alemanys amb carburació de tancs tenien un sistema d'encesa magnètica.
Els motors d'avions alternatius tenen un parell de bugies a cada cilindre i cada joc de bujies està connectat al seu propi imant: els jocs de bugies esquerre i dret s'alimenten per separat. Aquesta solució permet una combustió més eficient de la mescla de combustible, i en cas de fallada d'un dels parells d'imants, el segon roman en funcionament, la qual cosa afegeix fiabilitat al sistema.