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Magneto de encendido

Componentes magnéticos.
Componentes del acoplamiento de impulsos.

Un magneto de encendido (también llamado magneto de alta tensión ) es un tipo más 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 la que se usa 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 compensación siendo una reducción correspondiente en la corriente de salida ). [2]

A medida que los puntos comienzan a abrirse, el espaciamiento entre puntos es inicialmente tal que el voltaje a través de la bobina primaria formaría un arco a través de los puntos. Se coloca un condensador a través de los puntos que absorbe la energía almacenada en la inductancia de fuga de la bobina primaria y ralentiza el tiempo de aumento del voltaje del devanado primario para permitir que los puntos se abran completamente. [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 entre las vueltas del devanado secundario y el número de vueltas del devanado primario se denomina relación de vueltas . El voltaje a través de la bobina primaria da como resultado que se induzca un voltaje proporcional a través del devanado secundario de la bobina. La relación de vueltas entre la bobina primaria y secundaria se selecciona de modo que el voltaje a través de la secundaria alcance un valor muy alto, suficiente para formar un arco a través del espacio de la bujía. 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 vibratoria, los puntos se abren y cierran rápidamente, creando CC pulsante o corriente de batería interrumpida. La corriente eléctrica fluye desde la batería a través de R1, los puntos vibradores V1 y la bobina L2. La bobina energizada L2 abre los puntos de vibración V1, interrumpiendo el flujo de corriente a través de L2. El campo magnético alrededor de L2 colapsa y los puntos vibratorios V1 se cierran nuevamente. Una vez más, la corriente fluye a través de L2 y nuevamente los puntos del vibrador V1 se abren. Este proceso se repite continuamente, creando una "lluvia de chispas". (Derecha) Componentes de la bobina de refuerzo. La bobina de refuerzo está separada del magneto y puede generar una serie de chispas por sí sola. El flujo de corriente a través de la bobina primaria crea un campo magnético alrededor de la bobina que atrae el punto de contacto móvil, rompiendo el circuito. El punto de contacto móvil regresa luego al punto de contacto estacionario mediante un resorte. Esto vuelve a establecer el flujo de corriente en un proceso repetitivo.

Debido a que el magneto tiene una salida de bajo voltaje a baja velocidad, arrancar un motor es más difícil. [5] Por lo tanto, algunos magnetos tienen un acoplamiento de impulso, un vínculo mecánico similar a un resorte entre el motor y el eje impulsor del magneto que "se enrolla" y "se suelta" en el momento adecuado para hacer girar el eje del magneto. El acoplamiento de impulso utiliza un resorte, una leva central con contrapesos y una carcasa. [5] El cubo del magneto gira mientras el eje de transmisión se mantiene estacionario y la tensión del resorte aumenta. Cuando se supone que el magneto debe disparar, los contrapesos se liberan mediante la acción del cuerpo que hace contacto con la rampa del gatillo. Esto permite que el resorte se desenrolle dando al imán giratorio una rotación rápida y permitiendo que el magneto gire a tal velocidad que produzca 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 formado por Arnold Zähringer, Young Rall y Gottlob Honold en el desarrollo del primer magneto práctico de alta tensión. En 1900, el encendido por magneto de Bosch se utilizó en los motores Gottlieb Daimler del Zeppelin . [6] [7]

El primer automóvil que utilizó encendido por magneto fue el automóvil de carreras alemán Mercedes de 35 hp de 1901, seguido por varios automóviles producidos por Benz , Mors , Turcat-Mery y Nesseldorf . [8] Pronto se utilizaron magnetos de encendido 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, facilitando el arranque. [9]

(Izquierda) El sistema de encendido dual de la aeronave con dos magnetos individuales, juegos de cables separados y bujías aumenta la confiabilidad. (Derecha) Diagrama del circuito magnético de Bosch de 1911.

Referencias

  1. ^ Fondo, Selimo Romeo (1907). Magnetos para automovilistas, cómo se fabrican y cómo se utilizan: un manual de instrucción práctica en la fabricación y adaptación del magneto a las necesidades del automovilista. C. Lockwood e hijo.
  2. ^ abc Cauldwell, O. (1941). Aeromotores: para pilotos e ingenieros de tierra . Minero. pag. 88.
  3. ^ abc "El avión Magneto". Sistemas de encendido continentales. 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). Centrales eléctricas de aviones . Nueva York: Glencoe. pag. 180.
  6. ^ Kohli, PL (1993). Equipo eléctrico automotriz . 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. págs. 102–107, 124–126. ISBN 0805030670.
  8. ^ ab Georgano, GN (1985). Automóviles: antiguos y antiguos, 1886-1930 . Londres: Grange-Universal.
  9. ^ Hillier, violencia contra la mujer (1996). Fundamentos de la electrónica automotriz de Hillier . Nelson Thornes. pag. 167.ISBN 0-7487-2695-0.