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Magneto de encendido

Componentes del magneto.
Componentes de acoplamiento de impulsos.

Un magneto de encendido (también llamado magneto de alta tensión ) es un tipo antiguo de sistema de encendido utilizado en motores de encendido por chispa (como los motores de gasolina). Utiliza un magneto y un transformador para generar pulsos de alto voltaje para las bujías . El término antiguo "alta tensión" significa "alto voltaje ". [1]

Diseño

Un magneto simple (un generador eléctrico que utiliza imanes permanentes) es capaz de producir electricidad de voltaje relativamente bajo , sin embargo no puede producir los altos voltajes requeridos por una bujía como las que se usan en la mayoría de los motores modernos (aparte de los motores diésel ). [2] Un magneto de encendido también incluye un transformador eléctrico , [2] que convierte la electricidad a un voltaje más alto (con la contrapartida de una reducción correspondiente en la corriente de salida ). [2]

A medida que los puntos comienzan a abrirse, el espaciamiento entre ellos es inicialmente tal que el voltaje a través de la bobina primaria formaría un arco a través de ellos. Se coloca un condensador entre los puntos que absorbe la energía almacenada en la inductancia de fuga de la bobina primaria y reduce el tiempo de subida del voltaje del devanado primario para permitir que los puntos se abran por completo. [3]

Una segunda bobina, con muchas más vueltas que la primaria, se enrolla sobre el mismo núcleo de hierro para formar un transformador eléctrico . La relación de vueltas en el devanado secundario con respecto al número de vueltas en el devanado primario se denomina relación de vueltas . El voltaje a través de la bobina primaria da como resultado un voltaje proporcional que se induce a través del devanado secundario de la bobina. La relación de vueltas entre la bobina primaria y la secundaria se selecciona de modo que el voltaje a través del secundario alcance un valor muy alto, suficiente para generar un arco a través del espacio entre las bujías. A medida que el voltaje del devanado primario aumenta a varios cientos de voltios, [3] [4] el voltaje en el devanado secundario aumenta a varias decenas de miles de voltios, ya que el devanado secundario normalmente tiene 100 veces más vueltas que el devanado primario. [3]

Acoplamiento de impulso, vibrador de inducción y bobina de refuerzo

(Izquierda) En una bobina vibradora, las puntas se abren y se cierran rápidamente, creando una corriente continua pulsante o corriente de batería interrumpida. La corriente eléctrica fluye desde la batería a través de R1, las puntas vibradoras V1 y la bobina L2. La bobina L2 energizada abre las puntas vibradoras V1, interrumpiendo el flujo de corriente a través de L2. El campo magnético alrededor de L2 colapsa y las puntas vibradoras V1 se cierran nuevamente. Una vez más, la corriente fluye a través de L2 y nuevamente las puntas vibradoras V1 se abren. Este proceso se repite continuamente, creando una "lluvia de chispas". (Derecha) Componentes de la bobina amplificadora. La bobina amplificadora está separada del magneto y puede generar una serie de chispas por sí sola. El flujo de corriente a través de la bobina primaria establece un campo magnético alrededor de la bobina que atrae el punto de contacto móvil, rompiendo el circuito. El punto de contacto móvil luego regresa al punto de contacto estacionario a través de un resorte. Esto establece el flujo de corriente una vez más en un proceso repetitivo.

Debido a que el magneto tiene una salida de voltaje baja a baja velocidad, arrancar un motor es más difícil. [5] Por lo tanto, algunos magnetos tienen un acoplamiento de impulso, un enlace mecánico similar a un resorte entre el motor y el eje de transmisión del magneto que "se enrolla" y "se suelta" en el momento adecuado para girar el eje del magneto. El acoplamiento de impulso utiliza un resorte, una leva de cubo con contrapesos y una carcasa. [5] El cubo del magneto gira mientras el eje de transmisión se mantiene estacionario y la tensión del resorte se acumula. Cuando se supone que el magneto debe dispararse, los contrapesos se liberan por la acción del cuerpo que entra en contacto con la rampa del gatillo. Esto permite que el resorte se desenrolle dando al imán giratorio una rotación rápida y dejando que el magneto gire a tal velocidad que produce una chispa. [5]

Historia

A finales de la década de 1890, el ingeniero inglés Frederick Richard Simms colaboró ​​con el ingeniero alemán Robert Bosch y su equipo de Arnold Zähringer, Young Rall y Gottlob Honold en el desarrollo del primer magneto de alta tensión práctico. En 1900, el encendido por magneto de Bosch se utilizó en los motores Gottlieb Daimler del Zeppelin . [6] [7]

El primer automóvil en utilizar encendido por magneto fue el automóvil de carreras alemán Mercedes de 35 hp de 1901 , seguido de varios automóviles producidos por Benz , Mors , Turcat-Mery y Nesseldorf . [8] Los magnetos de encendido pronto se utilizaron en la mayoría de los automóviles, tanto para sistemas de bajo voltaje (que usaban bobinas secundarias para encender las bujías) como para magnetos de alto voltaje (que encendían la bujía directamente, similar al encendido por bobina de inducción ). [8] Los magnetos de encendido fueron reemplazados en gran medida por bobinas de encendido una vez que las baterías se volvieron comunes en los automóviles, ya que una bobina operada por batería puede proporcionar una chispa de alto voltaje incluso a bajas velocidades, lo que facilita el arranque. [ 9]

(Izquierda) Sistema de encendido dual de aeronaves con dos magnetos individuales, juegos separados de cables y bujías, que aumenta la confiabilidad. (Derecha) Diagrama de circuito de magneto de Bosch de 1911.

Referencias

  1. ^ Bottone, Selimo Romeo (1907). Magnetos para automovilistas, cómo se fabrican y cómo se utilizan: Manual de instrucciones prácticas para la fabricación y adaptación del magneto a las necesidades del automovilista. C. Lockwood e hijo.
  2. ^ abc Cauldwell, O. (1941). Motores aeronáuticos: para pilotos e ingenieros de tierra . Pitman. pág. 88.
  3. ^ abc "El magneto de la aeronave". Continental Ignition Systems. 31 de agosto de 2011. Archivado desde el original el 18 de septiembre de 2015. Consultado el 21 de junio de 2016 .
  4. ^ "Condensadores en sistemas de encendido". www.smokstak.com . Archivado desde el original el 9 de julio de 2017. Consultado el 6 de mayo de 2018 .
  5. ^ abc Kroes, Michael (1995). Motores de aeronaves . Nueva York: Glencoe. pág. 180.
  6. ^ Kohli, PL (1993). Equipos eléctricos para automóviles . Tata McGraw-Hill. ISBN 0-07-460216-0.
  7. ^ Heuss, Theodor (1994). Robert Bosch: su vida y sus logros . Nueva York: Henry Holt and Company. pp. 102-107, 124-126. ISBN 0805030670.
  8. ^ ab Georgano, GN (1985). Automóviles: antiguos y antiguos, 1886-1930 . Londres: Grange-Universal.
  9. ^ Hillier, VAW (1996). Fundamentos de electrónica automotriz de Hillier . Nelson Thornes. pág. 167. ISBN 0-7487-2695-0.