Индуктивное зажигание разряда
 | В этой статье есть несколько проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти сообщения )
|
Системы зажигания с индуктивным разрядом были разработаны в XIX веке как средство воспламенения топливовоздушной смеси в камере сгорания двигателей внутреннего сгорания . Первыми версиями были катушки низкого напряжения низкого напряжения и, в свою очередь, высокого напряжения , затем магнето , которые предлагались в качестве более эффективной альтернативы воспламенителям с горячей трубкой старой конструкции , которые ранее использовались в двигателях с горячей трубкой . С появлением небольших стационарных двигателей ; и с развитием автомобилей , моторных тракторов и моторных грузовиков ; сначала магнето, а затем системы распределительного типа использовались как часть эффективной и надежной системы зажигания двигателя на серийно выпускаемой моторизованной технике. Эти системы широко использовались на всех легковых и грузовых автомобилях в 1960-е годы. Такие производители, как Ford, General Motors, Chrysler, Citroen, Mercedes, John Deere, International Harvester и многие другие, включили их в свою продукцию. Система индуктивного разряда широко используется и сегодня.
Закон Фарадея
[ редактировать ]Индуктивно-разрядная система зажигания работает в соответствии с правилами электромагнетизма, описанными законом индукции Фарадея , который гласит, что электродвижущей индукция силы (ЭДС) в любой замкнутой цепи равна скорости во времени изменения магнитного потока в цепи . Другими словами, создаваемая ЭДС пропорциональна скорости изменения магнитного потока. Проще говоря, электрическое поле индуцируется в любой системе, в которой магнитное поле меняется со временем. Изменение может заключаться в изменении направления силы . или силы Эффекты, описываемые этим законом, аналогичны эффектам, благодаря которым функционируют генераторы , двигатели , генераторы переменного тока и трансформаторы . Из закона Фарадея следует взять две основные концепции, применимые к конструкции зажигания с индуктивным разрядом. Во-первых, перемещение провода через магнитное поле индуцирует электрическое напряжение и ток в проводе , то есть электромагнитную индукцию. Во-вторых, ток, движущийся по проводу, индуцирует магнитное поле вокруг провода.
Магнетос
[ редактировать ]Магнето — одно из электромеханических устройств, изобретенных с целью зажигания бензиновых сгорания двигателей внутреннего . Магнето по своей сути — это простой магнит , который движется рядом с проводом, а иногда и провод движется рядом с магнитом. Когда они движутся относительно друг друга, изменения направления магнитной силы индуцируют электрический ток в проводе. Обычно провод (называемый первичным проводом) очень длинный и навит вокруг железного магнитного сердечника , который в той или иной степени направляет магнитное поле через петлю провода. По мере прохождения тока проволочные петли создают собственное магнитное поле, для формирования которого требуется определенное количество энергии. Магнитное поле – это разновидность потенциальной энергии . Обычно существует какое-то устройство, которое размыкает и замыкает цепь, называемое контактным выключателем , точками или воспламенителем . Когда точки или воспламенитель размыкаются, ток перестает течь, и магнитное поле разрушается. Энергия, запасенная в магнитном поле, высвобождается в виде повышенного электрического напряжения в проводе. Это напряжение перескакивает через зазор либо воспламенителя, либо Свеча зажигания расположена в камере сгорания и воспламеняет топливно-воздушную смесь, совершая работу .
Некоторые магнето имеют вторую катушку провода, расположенную рядом с первой и называемую вторичной катушкой. Эта катушка обычно намного длиннее первичного контура и состоит из множества витков вокруг магнитного сердечника. По мере создания магнитного поля оно также индуцирует ток во вторичной обмотке. Когда контактный выключатель размыкает цепь, магнитное поле разрушается, вызывая высокое электрическое напряжение в первичной и вторичной катушках. Однако из-за большего количества витков вторичной катушки напряжение намного выше, что приводит к образованию большей искры в зажигателе или свече зажигания, что означает более надежное зажигание.
Благодаря своей надежности магнето используются в качестве систем зажигания на самолетах . Они также используются на машинах , которые не имеют отдельного источника питания или аккумулятора . Их также используют на автомобилях для дрэг-рейсинга, поскольку они имеют преимущество в весе по сравнению с системами, в которых используются распределитель и аккумулятор.
Распределительные системы зажигания
[ редактировать ]По мере развития технологии зажигания инженеры поняли, что можно создать функциональную систему зажигания, которая вообще обходится без магнитов. При подаче тока на первичную проволочную петлю, обернутую вокруг железного магнитного сердечника, в первичной петле без магнитов будет генерироваться магнитное поле. Это магнитное поле будет индуцировать ток в соседнем, более длинном вторичном контуре провода. Размыкая цепь в первичном контуре, коллапс магнитного поля вызовет индуцирование напряжения во вторичном контуре. Это высокое напряжение передавалось или «распределялось» распределителем на каждую из нескольких свечей зажигания в бензиновом двигателе легкового или грузового автомобиля.
Самая известная версия такой системы была изобретена Чарльзом Ф. Кеттерингом примерно в 1909 году и была известна некоторым как система зажигания Delco . В более поздних патентных заявках, поданных в Патентное ведомство США, упоминается « система зажигания Кеттеринга ». Этот тип системы зажигания с большим успехом использовался на автомобилях, грузовиках, газонокосилках , тракторах, бензопилах и другой технике с бензиновым двигателем в течение многих десятилетий, пока не были разработаны емкостно-разрядные системы зажигания.
Ссылки
[ редактировать ]Внешние ссылки
[ редактировать ]- https://patents.google.com/patent/US1037491 Чарльз Ф. Кеттеринг, 15 сентября 1909 г./3 сентября 1912 г. «Устройство зажигания для взрывных двигателей» без конденсатора, без точек, отдельные катушки.
- https://patents.google.com/patent/US1037492 Чарльз Ф. Кеттеринг, 2 ноября 1910 г./3 сентября 1912 г. Распределитель «Системы зажигания» с конденсатором 46 (не точки)
- https://patents.google.com/patent/US1223180 Чарльз Ф. Кеттеринг, 11 августа 1911 г./17 апреля 1917 г. Точки «системы зажигания», без конденсатора, переключатель зажигания во избежание разряда аккумулятора.
- https://patents.google.com/patent/US3327165 Джон А. Хоторн, 1964/1967, комментирует систему зажигания Кеттеринга: «Практические попытки улучшить или заменить эту систему потерпели неудачу, и на протяжении многих лет она практически не менялась. Однако Нынешняя тенденция к созданию автомобильных двигателей с более высокими характеристиками грозит сделать эту проверенную и надежную систему устаревшей. Основным ограничением системы Кеттеринга, как правило, является неспособность достичь адекватных уровней. энергии зазора свечи зажигания без ущерба для долговечности точек зажигания или катушки трансформатора. Присущая системе неэффективность особенно очевидна на более высоких оборотах двигателя».