Manual: FAA-H-8083-32A, Aviation Maintenance Technician Handbook Powerplant, Volume 1, Pagina: 4-2
Aircraft Engine: Magneto Ignition System Operating Principles
El magneto, un tipo especial de generador de corriente alterna (CA) accionado por un motor, utiliza un imán permanente como fuente de energía. Mediante el uso de un imán permanente (campo magnético básico), una bobina de alambre (longitudes concentradas de conductor) y el movimiento relativo del campo magnético, se genera corriente en el alambre.
Al principio, el magneto genera energía eléctrica cuando el motor gira el imán permanente e induce el flujo de corriente en los devanados de la bobina. A medida que la corriente fluye a través de los devanados de la bobina, genera su propio campo magnético que rodea los devanados de la bobina.
En el momento correcto, este flujo de corriente se detiene y el campo magnético colapsa a través de un segundo conjunto de devanados en la bobina y se genera un alto voltaje. Este es el voltaje usado para formar un arco a través del espacio de la bujía.
En ambos casos, las tres cosas básicas necesarias para generar energía eléctrica están presentes para desarrollar el alto voltaje que obliga a una chispa a saltar a través del espacio de la bujía en cada cilindro.
La operación del magneto está sincronizada con el motor para que se produzca una chispa solo cuando el pistón está en la carrera adecuada en un número específico de grados del cigüeñal antes de la posición del punto muerto superior del pistón.
Teoría de funcionamiento del sistema magneto de alta tensión - High-Tension Magneto System Theory of Operation
El sistema de magneto de alta tensión se puede dividir, para fines de discusión, en tres circuitos distintos: circuitos magnéticos, eléctricos primarios y eléctricos secundarios.
Circuito Magnético - Magnetic Circuit
El circuito magnético consta de un imán giratorio multipolar permanente, un núcleo de hierro dulce y zapatas polares. El imán está acoplado al motor de la aeronave y gira en el espacio entre dos zapatas polares para proporcionar las líneas magnéticas de fuerza (flujo) necesarias para producir un voltaje eléctrico.
Los polos del imán están dispuestos en polaridad alterna para que el flujo pueda salir del polo norte a través del núcleo de la bobina y regresar al polo sur del imán. Cuando el imán está en la posición que se muestra en la figura, el número de líneas de fuerza magnéticas a través del núcleo de la bobina es máximo porque dos polos magnéticamente opuestos están perfectamente alineados con las zapatas polares.
Esta posición del imán giratorio se denomina posición de registro completo y produce un número máximo de líneas de fuerza magnéticas, flujo de flujo en el sentido de las agujas del reloj a través del circuito magnético y de izquierda a derecha a través del núcleo de la bobina.
Cuando el imán se aleja de la posición de registro completo, la cantidad de flujo que pasa a través del núcleo de la bobina comienza a disminuir. Esto ocurre porque los polos del imán se alejan de las zapatas polares, lo que permite que algunas líneas de flujo tomen un camino más corto a través de los extremos de las zapatas polares.
A medida que el imán se aleja más de la posición de registro completo, se cortocircuitan más líneas de flujo a través de los extremos de las zapatas polares.
Finalmente, en la posición neutra a 45° de la posición de registro completo, todas las líneas de flujo están cortocircuitadas y no fluye flujo a través del núcleo de la bobina.
A medida que el imán se mueve desde el registro completo hasta la posición neutral, el número de líneas de flujo a través del núcleo de la bobina disminuye de la misma manera que el colapso gradual del flujo en el campo magnético de un electroimán ordinario.
La posición neutral del imán es donde uno de los polos del imán está centrado entre las zapatas polares del circuito magnético. A medida que el imán se mueve en el sentido de las agujas del reloj desde esta posición, las líneas de flujo que habían sido cortocircuitadas a través de los extremos de la zapata polar comienzan a fluir nuevamente a través del núcleo de la bobina.
Pero esta vez, las líneas de flujo fluyen a través del núcleo de la bobina en dirección opuesta. El flujo de flujo se invierte a medida que el imán sale de la posición neutral porque el polo norte del imán permanente giratorio está opuesto a la zapata polar derecha en lugar de la izquierda.
Cuando el imán se mueve de nuevo un total de 90°, se alcanza otra posición de registro completo con un flujo de flujo máximo en la dirección opuesta. Los 90° del recorrido del imán se muestran en la figura, donde una curva muestra cómo la densidad de flujo en el núcleo de la bobina, sin una bobina primaria alrededor del núcleo, cambia a medida que gira el imán.
La figura muestra que a medida que el imán se mueve desde la posición de registro completo de 0°, el flujo de flujo disminuye y alcanza un valor cero a medida que se mueve a la posición neutral de 45°.
Mientras el imán se mueve a través de la posición neutral, el flujo de flujo se invierte y comienza a aumentar como lo indica la curva debajo de la línea horizontal. En la posición de 90° se alcanza otra posición de máximo flujo. Por lo tanto, para una revolución de 360° del imán de cuatro polos, hay cuatro posiciones de flujo máximo, cuatro posiciones de flujo cero y cuatro inversiones de flujo.
Esta discusión del circuito magnético demuestra cómo el núcleo de la bobina se ve afectado por el imán giratorio. Está sujeto a un campo magnético creciente y decreciente ya un cambio de polaridad cada 90° de recorrido del imán.
Cuando una bobina de alambre como parte del circuito eléctrico primario del magneto se enrolla alrededor del núcleo de la bobina, también se ve afectada por el campo magnético variable.
Circuito Eléctrico Primario - Primary Electrical Circuit
El circuito eléctrico primario consta de un conjunto de puntos de contacto del interruptor, un condensador y una bobina aislada. La bobina se compone de unas pocas vueltas de alambre de cobre pesado, un extremo está conectado a tierra al núcleo de la bobina y el otro extremo al lado sin conexión a tierra de los puntos de interruptor.
El circuito primario está completo solo cuando el punto del interruptor sin conexión a tierra hace contacto con el punto del interruptor con conexión a tierra. La tercera unidad del circuito, el condensador (capacitor), está conectada en paralelo con los puntos de interrupción. El condensador evita la formación de arcos en los puntos cuando se abre el circuito y acelera el colapso del campo magnético alrededor de la bobina primaria.
El interruptor principal se cierra aproximadamente en la posición de registro completo. Cuando los puntos de interrupción están cerrados, el circuito eléctrico primario se completa y el imán giratorio induce el flujo de corriente en el circuito primario. Este flujo de corriente genera su propio campo magnético, que tiene una dirección tal que se opone a cualquier cambio en el flujo magnético del circuito del imán permanente.
Mientras la corriente inducida fluye en el circuito primario, se opone a cualquier disminución del flujo magnético en el núcleo. Esto está de acuerdo con la Ley de Lenz que establece: "Una corriente inducida siempre fluye en una dirección tal que su magnetismo se opone al movimiento o al cambio que la indujo". (Para una revisión de la Ley de Lenz, consulte el Técnico de mantenimiento de aviación—Manual general, FAA-H-8083-30 ).
Por lo tanto, la corriente que fluye en el circuito primario mantiene el flujo en el núcleo en un valor alto en una dirección hasta que el imán giratorio tiene tiempo de girar a través de la posición neutral hasta un punto unos pocos grados más allá del neutral. Esta posición se denomina posición de brecha E (E significa eficiencia).
Con el rotor magnético en la posición E-gap y la bobina primaria manteniendo el campo magnético del circuito magnético en la polaridad opuesta, se puede obtener una tasa muy alta de cambio de flujo al abrir los puntos de ruptura primarios. Abrir los puntos de interrupción detiene el flujo de corriente en el circuito primario y permite que el rotor magnético invierta rápidamente el campo a través del núcleo de la bobina.
Esta repentina inversión de flujo produce una alta tasa de cambio de flujo en el núcleo, que atraviesa la bobina secundaria del magneto (devanada y aislada de la bobina primaria), induciendo el pulso de electricidad de alto voltaje en la secundaria necesaria para disparar un bujía. A medida que el rotor continúa girando hasta aproximadamente la posición de registro completo, los puntos del interruptor principal se cierran nuevamente y el ciclo se repite para encender la siguiente bujía en orden de encendido.
Con los puntos de ruptura, la leva y el condensador conectados en el circuito como se muestra en la figura, la curva gráfica de la figura representa la acción que tiene lugar cuando gira el rotor magnético. En la parte superior (A) de la figura, se muestra la curva de flujo estático original de los imanes. Debajo de la curva de flujo estático se muestra la secuencia de apertura y cierre de los puntos de interrupción del magneto.
Tenga en cuenta que la leva del interruptor cronometra la apertura y el cierre de los puntos del interruptor. Los puntos se cierran cuando una cantidad máxima de flujo pasa a través del núcleo de la bobina y se abren en una posición posterior a la neutral. Dado que hay cuatro lóbulos en esta leva en particular (hay algunos magnetos con levas que tienen solo dos lóbulos), los puntos de ruptura se cierran y abren en la misma relación con cada una de las cuatro posiciones neutras del imán del rotor También.
Comenzando en la posición de flujo máximo marcada como 0° en la parte superior de la figura, ocurre la secuencia de eventos en los siguientes párrafos.
A medida que el rotor del imán se gira hacia la posición neutral, la cantidad de flujo a través del núcleo comienza a disminuir. Este cambio en los enlaces de flujo induce una corriente en el devanado primario. Esta corriente inducida crea un campo magnético propio que se opone al cambio de los enlaces de flujo que inducen la corriente.
Sin flujo de corriente en la bobina primaria, el flujo en el núcleo de la bobina disminuye a cero a medida que el rotor del imán se vuelve neutral y comienza a aumentar en la dirección opuesta (curva de flujo estático punteado en la figura). Pero, la acción electromagnética de la corriente primaria evita que el flujo cambie y retiene temporalmente el campo en lugar de permitir que cambie (línea de flujo resultante en la Figura).
Como resultado del proceso de retención, existe una tensión muy alta en el circuito magnético cuando el rotor del imán llega a la posición en la que los puntos de ruptura están a punto de abrirse. Los puntos de interruptor, cuando se abren, funcionan con el condensador para interrumpir el flujo de corriente en la bobina primaria, provocando un cambio extremadamente rápido en los enlaces de flujo.
El alto voltaje en el devanado secundario se descarga a través del espacio en la bujía para encender la mezcla de aire y combustible en el cilindro del motor. Cada chispa en realidad consta de una descarga máxima, después de la cual se produce una serie de pequeñas oscilaciones.
Continúan ocurriendo hasta que el voltaje se vuelve demasiado bajo para mantener la descarga. La corriente fluye en el devanado secundario durante el tiempo que tarda la chispa en descargarse por completo. La energía o tensión en el circuito magnético se disipa por completo cuando los contactos se cierran para producir la siguiente chispa.
Los conjuntos de interruptores, utilizados en sistemas de encendido por magneto de alta tensión, abren y cierran automáticamente el circuito primario en el momento adecuado en relación con la posición del pistón en el cilindro al que se le suministra una chispa de encendido. La interrupción del flujo de corriente primaria se logra a través de un par de puntos de contacto del interruptor hechos de una aleación que resiste las picaduras y la quema.
La mayoría de los puntos de ruptura utilizados en los sistemas de encendido de aeronaves son del tipo sin pivote en el que uno de los puntos de ruptura es móvil y el otro estacionario. El punto de ruptura móvil unido al resorte de hoja está aislado de la carcasa del magneto y está conectado a la bobina primaria.
El punto de interruptor estacionario está conectado a tierra en la carcasa del magneto para completar el circuito primario cuando los puntos están cerrados y se pueden ajustar para que los puntos puedan abrirse en el momento adecuado.
Otra parte del conjunto del rompedor es el seguidor de leva, que está cargado contra la leva por el resorte de hoja de metal. El seguidor de leva es un bloque de Micarta o material similar que monta la leva y se mueve hacia arriba para forzar el contacto del interruptor móvil lejos del contacto del interruptor estacionario cada vez que un lóbulo de la leva pasa por debajo del seguidor.
Una almohadilla de aceite de fieltro se encuentra en la parte inferior de la hoja de resorte de metal para lubricar y evitar la corrosión de la leva.
La leva de accionamiento del interruptor puede ser impulsada directamente por el eje del rotor del magneto oa través de un tren de engranajes desde el eje del rotor. La mayoría de los motores radiales grandes usan una leva compensada que está diseñada para operar con un motor específico y tiene un lóbulo para que cada cilindro sea disparado por el magneto.
Los lóbulos de las levas se rectifican mecánicamente a intervalos desiguales para compensar la trayectoria elíptica de las bielas articuladas. Esta trayectoria hace que la posición del punto muerto superior de los pistones varíe de un cilindro a otro con respecto a la rotación del cigüeñal. En la figura se muestra una leva compensada de 14 lóbulos, junto con una leva no compensada de dos, cuatro y ocho lóbulos.
El espaciado desigual de los lóbulos de leva compensados, aunque proporciona la misma posición relativa del pistón para que ocurra la ignición, provoca una ligera variación de la posición del espacio E del imán giratorio y, por lo tanto, una ligera variación en los impulsos de alto voltaje generados por el magneto.
Dado que el espacio entre cada lóbulo se adapta a un cilindro en particular de un motor en particular, las levas compensadas están marcadas para mostrar la serie del motor, la ubicación de las varillas maestras, el lóbulo utilizado para la sincronización del magneto, la dirección de rotación de la leva y la especificación de la brecha E en grados más allá del punto muerto de la rotación del imán.
Además de estas marcas, se corta un escalón en la cara de la leva que, cuando se alinea con las marcas grabadas en la carcasa del magneto, coloca el imán giratorio en la posición de separación E para el cilindro de sincronización.
Circuito Eléctrico Secundario - Secondary Electrical Circuit
El circuito secundario contiene los devanados secundarios de la bobina, el rotor del distribuidor, la tapa del distribuidor, el cable de encendido y la bujía. La bobina secundaria se compone de un devanado que contiene aproximadamente 13.000 vueltas de alambre fino aislado; un extremo del cual está eléctricamente conectado a tierra a la bobina primaria o al núcleo de la bobina y el otro extremo conectado al rotor del distribuidor.
Las bobinas primaria y secundaria están recubiertas de un material no conductor. A continuación, todo el conjunto se fija a las zapatas del poste con tornillos y abrazaderas.
Cuando el circuito primario está cerrado, el flujo de corriente a través de la bobina primaria produce líneas de fuerza magnéticas que atraviesan los devanados secundarios, induciendo una fuerza electromotriz. Cuando se detiene el flujo de corriente del circuito primario, el campo magnético que rodea a los devanados primarios colapsa, provocando que las líneas de fuerza corten los devanados secundarios.
La fuerza del voltaje inducido en los devanados secundarios, cuando todos los demás factores son constantes, está determinada por el número de vueltas de alambre. Dado que la mayoría de los magnetos de alta tensión tienen muchos miles de vueltas de alambre en los devanados de la bobina secundaria, se genera un voltaje muy alto, a menudo tan alto como 20,000 voltios, en el circuito secundario.
El alto voltaje inducido en la bobina secundaria se dirige al distribuidor, que consta de dos partes: giratoria y estacionaria. La parte giratoria se llama rotor distribuidor y la parte estacionaria se llama bloque distribuidor. La parte giratoria, que puede tener forma de disco, tambor o dedo, está hecha de un material no conductor con un conductor incrustado.
La parte estacionaria consta de un bloque también hecho de material no conductor que contiene terminales y receptáculos de terminales en los que se conecta el cableado de plomo de encendido que conecta el distribuidor a la bujía. Este alto voltaje se usa para saltar el entrehierro de los electrodos de la bujía en el cilindro para encender la mezcla de aire y combustible.
La parte estacionaria consta de un bloque también hecho de material no conductor que contiene terminales y receptáculos de terminales en los que se conecta el cableado de plomo de encendido que conecta el distribuidor a la bujía. Este alto voltaje se usa para saltar el entrehierro de los electrodos de la bujía en el cilindro para encender la mezcla de aire y combustible.
La parte estacionaria consta de un bloque también hecho de material no conductor que contiene terminales y receptáculos de terminales en los que se conecta el cableado de plomo de encendido que conecta el distribuidor a la bujía. Este alto voltaje se usa para saltar el entrehierro de los electrodos de la bujía en el cilindro para encender la mezcla de aire y combustible.
A medida que el imán se mueve a la posición de separación E para el cilindro n.° 1 y los puntos de ruptura simplemente se separan o abren, el rotor del distribuidor se alinea con el electrodo n.° 1 en el bloque distribuidor. El voltaje secundario inducido cuando los puntos del interruptor se abren ingresa al rotor donde forma un pequeño espacio de aire hacia el electrodo No. 1 en el bloque.
Dado que el distribuidor gira a la mitad de la velocidad del cigüeñal en todos los motores de ciclo de cuatro tiempos, el bloque del distribuidor tiene tantos electrodos como cilindros del motor, o tantos electrodos como cilindros alimentados por el magneto.
Los electrodos están ubicados circunferencialmente alrededor del bloque distribuidor de modo que, a medida que gira el rotor, se completa un circuito a un cilindro y una bujía diferentes cada vez que hay alineación entre el dedo del rotor y un electrodo en el bloque distribuidor. Los electrodos del bloque distribuidor están numerados consecutivamente en la dirección del recorrido del rotor distribuidor.
Los números del distribuidor representan el orden de encendido del magneto en lugar de los números de los cilindros del motor. El electrodo distribuidor marcado “1” está conectado a la bujía en el cilindro No. 1; electrodo distribuidor marcado “2” al segundo cilindro a disparar; electrodo distribuidor marcado “3” al tercer cilindro a disparar, y así sucesivamente.
En la figura, el dedo del rotor del distribuidor está alineado con el electrodo del distribuidor marcado como “3”, que enciende el cilindro n.º 5 de un motor radial de nueve cilindros. Dado que el orden de encendido de un motor radial de nueve cilindros es 1-3-5-7-9-2-4-6-8, el tercer electrodo en el orden de encendido del magneto sirve al cilindro No. 5.
Ventilación de Magneto y Distribuidor - Magneto and Distributor Venting
Dado que los conjuntos de magneto y distribuidor están sujetos a cambios bruscos de temperatura, los problemas de condensación y humedad se consideran en el diseño de estas unidades.
La humedad en cualquier forma es un buen conductor de electricidad. Si es absorbido por el material no conductor en el magneto, como bloques distribuidores, dedos distribuidores y cajas de bobinas, puede crear una ruta de conducción eléctrica perdida.
La corriente de alto voltaje que normalmente forma un arco a través de los espacios de aire del distribuidor puede destellar a través de una superficie aislante húmeda a tierra, o la corriente de alto voltaje puede desviarse a alguna bujía que no sea la que debe encenderse. Esta condición se denomina descarga disruptiva y, por lo general, hace que el cilindro falle.
Esto puede causar una condición grave del motor llamada preencendido, que puede dañar el motor. Por esta razón, las bobinas, los condensadores, los distribuidores y los rotores de los distribuidores se enceran para que la humedad en dichas unidades se mantenga en gotas separadas y no forme un circuito completo para el flameo.
El flashover puede provocar un seguimiento de carbono, que aparece como una línea fina similar a un lápiz en la unidad a través de la cual se produce el flashover. El rastro de carbón resulta de la chispa eléctrica que quema partículas de suciedad que contienen materiales de hidrocarburo.
El agua en el material de hidrocarburo se evapora durante el flashover, dejando carbono para formar un camino conductor para la corriente. Cuando la humedad ya no está presente, la chispa continúa siguiendo la pista de carbono hasta el suelo. Esto evita que la chispa llegue a la bujía, por lo que el cilindro no se dispara.
Los magnetos no se pueden sellar herméticamente para evitar que entre humedad en una unidad, porque el magneto está sujeto a cambios de presión y temperatura en la altitud. Por lo tanto, los drenajes adecuados y la ventilación adecuada reducen la tendencia al flashover y al seguimiento de carbono.
Una buena circulación magnética también asegura que los gases corrosivos producidos por el arco normal a través del entrehierro del distribuidor, como el ozono, se eliminen. En algunas instalaciones, la presurización de los componentes internos de los magnetos y otras partes del sistema de encendido es esencial para mantener una presión absoluta más alta dentro del magneto y para eliminar el flashover debido al vuelo a gran altitud.
Este tipo de magneto se usa con motores turboalimentados que operan a altitudes más altas. El flashover se vuelve más probable a grandes altitudes debido a la menor presión del aire, lo que facilita que la electricidad salte los espacios de aire. Al presurizar el interior del magneto, se mantiene la presión de aire normal y la electricidad o la chispa se mantienen dentro de las áreas adecuadas del magneto aunque la presión ambiental sea muy baja.
Incluso en un magneto presurizado, se permite que el aire fluya a través y fuera de la carcasa del magneto. Al proporcionar más aire y permitir que se purguen pequeñas cantidades de aire para la ventilación, el magneto permanece presurizado. Independientemente del método de ventilación empleado, las purgas o válvulas de ventilación deben mantenerse libres de obstrucciones.
Además, el aire que circula a través de los componentes del sistema de encendido debe estar libre de aceite, ya que incluso pequeñas cantidades de aceite en las piezas de encendido provocan descargas disruptivas y rastros de carbón.
Arnés de Encendido - Ignition Harness
El cable de encendido dirige la energía eléctrica del magneto a la bujía. El arnés de encendido contiene un cable aislado para cada cilindro que sirve el magneto en el motor. Un extremo de cada cable está conectado al bloque distribuidor magnético y el otro extremo está conectado a la bujía adecuada. Los cables del arnés de encendido tienen un doble propósito.
Proporciona la ruta del conductor para el voltaje de alta tensión a la bujía. También sirve como escudo para los campos magnéticos perdidos que rodean los cables mientras transportan corriente de alto voltaje momentáneamente. Al conducir estas líneas magnéticas de fuerza al suelo, el arnés de encendido reduce la interferencia eléctrica con la radio de la aeronave y otros equipos eléctricamente sensibles.
Un magneto es un dispositivo que emana radiación de alta frecuencia (ondas de radio) durante su funcionamiento. Las oscilaciones de onda que se producen en el magneto no están controladas y cubren un amplio rango de frecuencias y deben estar blindadas.
Si los cables del magneto y del encendido no estuvieran protegidos, formarían antenas y captarían las frecuencias aleatorias del sistema de encendido. El blindaje de plomo es una trenza de malla metálica que rodea toda la longitud del cable. El blindaje de plomo evita la radiación de la energía en el área circundante.
La capacitancia es la capacidad de almacenar una carga electrostática entre dos placas conductoras separadas por un dieléctrico. El aislamiento de plomo se denomina dieléctrico, lo que significa que puede almacenar energía eléctrica como carga electrostática.
Un ejemplo de almacenamiento de energía electrostática en un dieléctrico es la electricidad estática almacenada en un peine de plástico. Cuando se coloca protección alrededor del cable de encendido, la capacitancia aumenta al acercar las dos placas.
Eléctricamente, el cable de encendido actúa como un condensador y tiene la capacidad de absorber y almacenar energía eléctrica. El magneto debe producir suficiente energía para cargar la capacitancia causada por el cable de encendido y tener suficiente energía para encender la bujía.
La capacitancia del cable de encendido aumenta la energía eléctrica requerida para generar una chispa en el espacio de la bujía. Se necesita más corriente primaria de magneto para disparar el enchufe con el cable blindado.
Esta energía de capacitancia se descarga como fuego a través del espacio de la bujía después de cada encendido de la bujía. Invirtiendo la polaridad durante el servicio girando los enchufes a nuevas ubicaciones, el desgaste del enchufe se iguala en los electrodos.
El mismo centro del cable de encendido es el portador de alto voltaje rodeado por un material aislante de silicona que está rodeado por una malla de metal, o blindaje, cubierto con una fina capa de caucho de silicona que evita daños por el calor del motor, la vibración o el clima.
En la figura se muestra una vista en sección del cable de encendido típico. Los cables de encendido se deben enrutar y sujetar correctamente para evitar puntos calientes en los puntos de escape y vibración, ya que los cables se enrutan desde el magneto hasta los cilindros individuales.
Los cables de encendido son normalmente del tipo para todo clima y están fuertemente conectados al distribuidor magnético y fijados a la bujía por medio de roscas. El terminal de bujía del cable de encendido blindado está disponible en tuercas de cable de encendido cilíndricas de 3/4 de pulgada de diámetro y de 5/8 de pulgada de diámetro para todo tipo de clima.
El tapón de 5/8 – 24 requiere una llave de 3/4 en la tuerca de avance y el tapón de 3/4 – 20 requiere una llave de 7/8 en la tuerca de avance. El diseño para todo tipo de clima de 3/4 de pulgada utiliza un sello terminal que da como resultado un mayor aislamiento del pozo terminal. Esto se recomienda porque el extremo conductor de la bujía está completamente sellado contra la humedad.
Un tipo de arnés de encendido de motor radial más antiguo es un colector formado para encajar alrededor del cárter del motor con extensiones flexibles que terminan en cada bujía. En la figura se muestra un arnés de encendido de alta tensión típico. Muchos sistemas de encendido de aviones de motor radial de una sola fila más antiguos emplean un sistema de magneto dual, en el que el magneto derecho suministra la chispa eléctrica para las bujías delanteras en cada cilindro y el magneto izquierdo dispara las bujías traseras.
Interruptores de encendido - Ignition Switches
Todas las unidades del sistema de encendido de una aeronave están controladas por un interruptor de encendido. El tipo de interruptor utilizado varía según el número de motores de la aeronave y el tipo de magnetos utilizados. Sin embargo, todos los interruptores apagan y encienden el sistema de la misma manera.
El interruptor de encendido es diferente al menos en un aspecto de todos los demás tipos de interruptores: cuando el interruptor de encendido está en la posición de apagado, se completa un circuito a través del interruptor a tierra. En otros interruptores eléctricos, la posición de apagado normalmente rompe o abre el circuito.
El interruptor de encendido tiene un terminal conectado al circuito eléctrico primario entre la bobina y los puntos de contacto del interruptor. El otro terminal del interruptor está conectado a la estructura de tierra de la aeronave. Como se muestra en la Figura, hay dos formas de completar el circuito primario: 1. A través de los puntos del interruptor cerrado a tierra y 2. A través del interruptor de encendido cerrado a tierra.
La figura muestra que la corriente primaria no se interrumpe cuando los contactos del interruptor se abren, ya que todavía hay un camino a tierra a través del interruptor de encendido cerrado o apagado. Dado que la corriente primaria no se detiene cuando los puntos de contacto se abren, no puede haber un colapso repentino del campo de flujo de la bobina primaria y no se puede inducir un alto voltaje en la bobina secundaria para encender la bujía.
A medida que el imán gira más allá de la posición del espacio eléctrico (E-gap), se produce una ruptura gradual del campo de flujo primario. Pero esa ruptura ocurre tan lentamente que el voltaje inducido es demasiado bajo para encender la bujía. Por lo tanto, cuando el interruptor de encendido está en la posición de apagado con el interruptor cerrado, los puntos de contacto están completamente cortocircuitados como si se hubieran retirado del circuito, y el magneto no funciona.
Cuando el interruptor de encendido se coloca en la posición de encendido, el interruptor se abre, la interrupción de la corriente primaria y el colapso rápido del campo de flujo de la bobina primaria se controlan o activan una vez más mediante la apertura de los puntos de contacto del interruptor. Cuando el interruptor de encendido está en la posición de encendido, el interruptor no tiene ningún efecto en el circuito primario.
El interruptor de encendido/arranque, o interruptor de magneto, controla el encendido o apagado de los magnetos y también puede conectar el solenoide de arranque para encender el motor de arranque. Cuando se utiliza en el motor un vibrador de arranque, una caja que emite corriente continua (CC) pulsante, el interruptor de encendido/arranque se utiliza para controlar el vibrador y los puntos de retardo.
Este sistema se explica en detalle más adelante en este capítulo. Algunos interruptores de arranque tienen una función de impulso para cebar durante el ciclo de arranque. Este sistema permite que se rocíe combustible adicional en el puerto de admisión del cilindro durante el ciclo de arranque.
Magnetos de sistema de alta tensión simples y dobles - Single and Dual High-Tension System Magnetos
Los magnetos del sistema de alta tensión utilizados en los motores de las aeronaves son magnetos de tipo simple o doble. El diseño de un solo magneto incorpora el distribuidor en la carcasa con el conjunto del disyuntor del magneto, el imán giratorio y la bobina. El magneto dual incorpora dos magnetos contenidos en una sola carcasa. Un imán giratorio y una leva son comunes a dos conjuntos de puntos de ruptura y bobinas. Dos unidades distribuidoras separadas están montadas en el magneto.
Sistemas de montaje de magneto - Magneto Mounting Systems
Los magnetos montados en bridas están unidos al motor por una brida alrededor del extremo accionado del eje giratorio del magneto. Las ranuras alargadas en la brida de montaje permiten el ajuste en un rango limitado para ayudar a sincronizar el magneto con el motor.
Algunos magnetos se montan por la brida y usan abrazaderas en cada lado para asegurar el magneto al motor. Este diseño también permite ajustes de tiempo. Los magnetos montados en la base solo se usan en motores de aviones muy antiguos o antiguos.
Sistema Magneto de Baja Tensión - Low-Tension Magneto System
Los sistemas de encendido de alta tensión han sufrido muchos refinamientos y mejoras en el diseño. Esto incluye nuevos sistemas electrónicos que controlan más que solo proporcionar encendido a los cilindros. El voltaje de alta tensión presenta ciertos problemas al transportar el alto voltaje desde el magneto internamente y externamente a las bujías.
En los primeros años, era difícil proporcionar aisladores que pudieran contener el alto voltaje, especialmente en altitudes elevadas cuando se reducía la presión del aire. Otro requisito de los sistemas de alta tensión era que las aeronaves equipadas con radio y para todo clima tuvieran cables de encendido encerrados en un blindaje para evitar el ruido de radio debido a los altos voltajes. Muchos aviones fueron turboalimentados y operados a mayores altitudes. La baja presión a estas altitudes permitiría que el alto voltaje se filtrara aún más.
Electrónicamente, el sistema de baja tensión es diferente del sistema de alta tensión. En el sistema de baja tensión, se genera bajo voltaje en el magneto y fluye hacia el devanado primario de una bobina de transformador ubicada cerca de la bujía. Allí, el voltaje aumenta a alto por la acción del transformador y es conducido a la bujía por cables muy cortos de alta tensión.
El sistema de baja tensión prácticamente elimina la descarga disruptiva tanto en el distribuidor como en el arnés porque los espacios de aire dentro del distribuidor se han eliminado mediante el uso de un distribuidor tipo escobilla, y el alto voltaje está presente solo en cables cortos entre el transformador y la chispa. enchufar.
Aunque una cierta cantidad de fuga eléctrica es característica de todos los sistemas de encendido, es más pronunciada en las instalaciones radioprotegidas porque el conducto de metal está al potencial de tierra y cerca de los cables de encendido en toda su longitud.
Sin embargo, en los sistemas de baja tensión, esta fuga se reduce considerablemente porque la corriente en la mayor parte del sistema se transmite a un potencial de bajo voltaje. Aunque los cables entre las bobinas del transformador y las bujías de un sistema de encendido de baja tensión son cortos, son conductores de alta tensión y están sujetos a las mismas fallas que ocurren en los sistemas de alta tensión.