МОДЕРНИЗАЦИЯ ДВИГАТЕЛЯ УД2

 ЗАКРЕПЛЕНИЕ ПУСКОВОЙ РУКОЯТКИ  КРЕПЛЕНИЕ МАГНЕТО  ПОДОГРЕВ МАСЛА
 УСТАНОВКА БЕНЗОНАСОСА  ПЕРЕДЕЛКА МАСЛЯНОЙ СИСТЕМЫ  ИЗГОТОВЛЕНИЕ КЛАПАНОВ
 ДОРАБОТКА ПОРШНЕЙ  ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПРОВОДОВ МАГНЕТО  УВЕЛИЧЕНИЕ СТЕПЕНИ СЖАТИЯ
 КОНУСА  УСТАНОВКА КАРБЮРАТОРА СОЛЕКС 2108х  ИЗГОТОВЛЕНИЕ КОЛЛЕКТОРА
 БЕСКОНТАКТНОЕ ЗАЖИГАНИЕ  УСТАНОВКА СТАРТЕРА  КОСЯКИ В ИНСТРУКЦИИ
     НА ГЛАВНУЮ
 Безконтактное зажигание на УД2

УСТАНОВКА  БЕСКОНТАКТНОГО  ЗАЖИГАНИЯ

Сначала немного теории.

Поскольку двигатель УД-2 проектировался для постоянной нагрузки, никаких резких наборов оборотов для него не планировалось и магнето хорошо справлялось со всеми поставленными на него задачами. Магнето, применяемое на УД-2 - это поистине универсальный инструмент. Являясь физически всего лишь одним устройством, оно полностью заменяет собой многие приборы. Ведь по сути это и генератор, и катушка (бобина) и распределитель. Так сказать, три в одном!

Но, не всё так здорово, как хотелось бы. Дело в том, что с некоторых пор УД-2 стали устанавливать на самодельные трактора, а тут нагрузка уже переменная, требующая быстрой смены режимов работы. А это, в свою очередь, предъявляет в системе зажигания несколько иные, более жёсткие требования.

Не так давно на дорогах Америки устанавливали такую рекламу - крупным планом фотография машины со стороны капота. В салоне двое - мужчина за рулём, рядом очаровательная блондинка. Чувствуется, что машина идёт на большой скорости. Мужчина одной рукой держит руль, а второй обнимает блондинку, пытаясь дотянуться до её груди. Надпись под изображением гласит: «Оба дела ты делаешь плохо!»

Вот так и с магнето: генератор из него - слабенький, катушка - тоже далеко не монстр, распределитель - так себе. И, конечно, напрочь отсутствуют приборы опережения зажигания («автомат» опережения - ни в счёт). Ну, и как тут избежать провалов на переходных режимах!

Иногда попадаются магнето совершенно непотребного качества и тогда владельцы УД-2, все как один, начинают хором причитать, какой отвратительный им достался движок. Конечно, заменив магнето можно было бы решить проблему, но раз уж мы занялись модернизацией… Не будем забывать - ведь, как-никак прозябаем уже в 21 веке. И к тому же, ну кто из нас видел современный автомобиль, укомплектованный магнето?

Бесконтактная система зажигания имеет свои бесспорные преимущества, хотя и не избежала недостатков. Ну, во-первых - она стоит денег. А во-вторых, нагружает трактор аккумуляторной батареей и генератором, ибо без них её работа никем не гарантируется.

Мы знаем, что при работе системы зажигания от магнето в цилиндрах двигателя УД-2 искра проскакивает каждый раз, когда поршень подходит к верхней мёртвой точке, то есть 2 раза за цикл. Некоторые мотороведы объясняют сей феномен целесообразностью лучше дожечь топливо, что следует расценивать ничем иным, как бредом сивой кобылы. Интересно, что можно дожечь в конце такта выхлопа, когда кругом углекислый газ и к тому же низкое давление, ибо выпускной клапан открыт?!

Вторая искра в цилиндрах в фазу выхлопа появилась совсем по другой причине. Это, так сказать, побочный продукт. Дело в том, что практически всегда система зажигания на четырёхтактных двигателях работает на оборотах, в два раза ниже оборотов коленвала. Поэтому искра появляется один раз за четыре такта. Но в УД-2 обороты магнето равны оборотам коленвала, а отсюда и появление второй искры. Тогда возникает логичный вопрос - а почему не прицепить магнето в распредвалу. А вот тут-то и кроется первая разгадка - обороты распредвала в два раза ниже, а устойчивое искрообразование на низких оборотах для таких приборов, как магнето (которое, напомню, выступает ещё и как генератор), никто не гарантирует! Понятно, что для бесконтактной батарейной системы зажигания обороты не имеют значения - энергия для искры берётся из батареи (отсюда и её название - батарейная).

Ну, коль есть первая разгадка, имеется и вторая. Она более прагматична. Дело в том, что поршневая система УД-2 работает таким образом, что такты сжатия идут в цилиндрах с разницей в 180 градусов. В случае привода магнето от распредвала интервал между искрами для прерывателя составил бы всего 90 градусов, что привело бы к рассинхронизации всей системы зажигания. Поэтому магнето и подвесили практически к коленвалу. И плюнули - пусть молотит! Вот оно и даёт по две искры за цикл. К тому же не будем забывать, что мотор проектировался и строился во «…времена укромные, теперь почти былинные, когда срока огромные брели в этапы длинные…» (строки Владимира Высоцкого) и лишних вопросов никто не задавал, дабы не схлопотать 58.10! Отсюда и пошло, мол 2 искры - это ноу хау отечественных моторостроителей, и без них, без этих двух искр, этот самый развитой социализм, ну никак не построить! Потому, как если из одной, как мы знаем, разгорелось - о-го-го! А уж из двух - ну, тут вообще!..

При нашей модернизации будем ставить распределитель на место магнето. У нас, правда, тоже будет 2 искры, ну не страшно - по традиции будем разжигать пламя в борьбе с мировым империализмом и «дожигать несгоревшее топливо»…


*    *    *

Перед тем как приступить к модернизации системы зажигания, нужно во что бы то ни стало располагать АБСОЛЮТНО исправным двигателем.

То есть:

- отрегулировать зазоры в клапанном аппарате;

- продуть, промыть, прочистить карбюратор;

- проверить работу поплавка;

- проверить уровень масла;

- отрегулировать в соответствии с инструкцией по эксплуатации магнето.

После проверки и выполнения всех этих мероприятий двигатель нужно несколько раз завести. То есть, двигатель должен быть полностью исправен. Это чтобы потом, если двигатель не сразу будет заводиться, исключить вопросы типа:

- а попадает ли бензин в цилиндры?

- а правильно ли отрегулированы клапаны?

Вот теперь начнём.

Для решения задачи нам потребуется следующие запчасти: (кстати, сразу даю их основные размеры, чтобы вам напрасно не терять время).

1. Распределитель зажигания для автомобиля ВАЗ-2108. 40.3706, 40.3706-01 и размеры в его основании.

2. Коммутатор для автомобиля ВАЗ-2108. 76.3734, 3620.3734, 3640.3734, 0529.3734, 0729.3734, 133.3774-01

3. Катушка зажигания для автомобиля ВАЗ-2108. 27.3705, 27.3705-010-01, 27.3705-010-05, 27.3705010-06.

4. Провода и клеммная колодка для соединения с коммутатором (продаются на любом авторынке). А что касается распределителя, то он соединяется с остальными элементами схемы особой колодкой (о ней будет сказано ниже).

Для тестирования оборудования потребуется аккумуляторная батарея. А при эксплуатации уже установленного и протестированного оборудования систему целесообразно будет дополнить генератором (лучше Г-250, но тут всё зависит от личных симпатий и «ассортимента» выброшенного на свалку).

Считаю не лишним попутно освежить в памяти схему бесконтактного зажигания. Она проста как мычание и известна всем, но, на всякий случай.

Схема настолько понятна, что, я думаю, нет нужды объяснять, что здесь где. У меня вместо ключа - обычный тумблер. Главное - все соединения должны быть надёжно закреплены, а провода в местах соединений пропаяны, во всех других - изолированы.

Желательно, чтобы на коммутатор и катушку не попадала вода. И ещё - не очень доверяйте массе. Протяните дополнительный «земляной» провод. И последнее - с крышки распределителя будем использовать только два высоковольтных провода, расположенных друг напротив друга (1-й и 3-й, или 2-й и 4-й). Тут всё дело в том, какие окошки мы заварим или какие шторки отпилим. Какие окошки? Какие шторки? Об этом - ниже.

Разумеется, предстоит небольшая доработка и изготовление некоторых деталей.

Необходимо:

1. Немного доработать распределитель

2. Изготовить муфту привода распределителя

3. Поколдовать со шпильками крепления распределителя (предлагаю два варианта).

Доработка распределителя

Здесь всё сводится к следующему:

1. Заменить клеммную колодку датчика Холла.

2. Сопоставить посадочные места верхнего картера и корпуса распределителя.

3. Изготовить переходную шайбу (необязательно, но желательно).

4. Изготовить переходную муфту, соединяющую валик привода магнето с трамблёром (я назвал её муфтой привода распределителя).

5. Уменьшить до двух количество «окошек» в экране распределителя (необязательно, но желательно).

Итак, давайте по порядку.

1. У распределителя есть одна особенность, а именно: имеются две сильно выступающие детали. Это - вакуумный регулятор и разъём от датчика Холла (см. самый первый рисунок). Удалять вакуумный регулятор не следует, он ещё пригодится, а вот разъём датчика Холла лучше заменить, вернее переделать, иначе вращать распределитель в посадочном месте можно будет в очень узких пределах. Лучше взять пластину из диэлектрика, установить её на место штатного разъёма и закрепить винтом, предварительно просверлив в ней отверстие под провод. Размеры пластины полностью соответствуют размерам посадочного места разъёма датчика Холла.

Я использовал гибкую трубку с проложенными в ней проводами. Проводов должно быть три и если вы будете их удлинять (а без этого и не обойтись), то лучше использовать те же цвета изоляции, что и «родные», то есть красный, зелёный и чёрный. У меня зелёного не оказалось и я заменил его синим. Длина провода - не менее 25 см.

Теперь о новом разъёме. Я использовал от блока питания компьютера. Он рассчитан на четыре провода, так что его вполне хватит. Кроме того, он выдерживает бешеные токи - до 20 ампер. Кто не верит - полюбопытствуйте на этикетке компьютерного блока питания. Там всё подробно изложено. Следует использовать два разъёма - «мама»-«папа». Первый, второй и четвертый контакты идут под провода, в третьем сверлится отверстие для крепежа разъёма к пластине, на которой установлено всё оборудование. Винтов М4 два - один крепит «маму», другой - «папу». Ниже всё это хорошо видно.

Вторая колодка - она на левом фото белого цвета, за катушкой - от обычной люстры. Она - для соединения катушки и коммутатора (тут тоже можно применить компьютерный разъём, просто у меня он оказался всего один). Вся схема смонтирована на алюминиевой пластине, установленной под регулятором оборотов двигателя. Но, разумеется, возможны варианты.

2. Сопоставить посадочные места верхнего картера и распределителя проще простого. Разбираем распределитель и протачиваем посадочную часть его корпуса до нужного (66 мм) диаметра.

Дальше можно идти двумя путями - простым и посложнее. Я выбрал второй путь, он - качественнее.

Тут вот в чём дело. Можно, конечно, установить распределитель сразу в посадочное отверстие, в то самое, куда ставилось магнето. Однако, тут есть одно «но» - отверстия под шпильки не совпадают ни по диаметру, ни по проушинам распределителя. Впрочем, сморите сами:

На этих фотографиях в качестве шаблона применена посадочная часть от старого распределителя. Можно, конечно немного расширить ушки или просверлить дополнительные отверстия под шпильки. Но я решил не портить двигатель и пошёл, как учили основоположники - другим путём.

3. Изготовление переходной шайбы.

Из шестимиллиметрового алюминия (если есть возможность, возьмите материал потолще - 8-10 мм) изготовил переходную шайбу. В ней установил новые шпильки (по центру ушек распределителя), а саму её прикрепил к верхнему картеру (разумеется, поставил на герметик). Мне показалось это надёжней. Но я, конечно, не настаиваю на своём решении.

Теперь предстоит последний рывок, а именно - соединить распределитель с валиком регулятора оборотов двигателя. Для этой цели необходима муфта привода распределителя.

4. Она изготавливается из любого материала (латунь, алюминий, сталь). Тут порядок действий таков - сначала удаляем старую муфту, которая вращала магнето. Потом устанавливаем распределитель, надёжно его закрепляем и определяем размеры будущей муфты. После чего изготавливаем её. Тут потребуется ваш полёт фантазии. Главное - её внутренний диаметр (то место, которым она надевается на валик регулятора) должен быть 17 мм, а с другой стороны - она должна иметь прорезь для привода распределителя. Он представляет собой широкий паз. Наружный диаметр муфты - 25 мм, длина - не более 48 мм (этот показатель муфты может варьировать). Вообще лучше её изготовить из шестигранника №27. Если есть возможность сделать паз для шпонки (шпонка устанавливается на валике регулятора оборотов) - это будет высший пилотаж, если же нет - закрепите её на валике регулятора тремя обычными винтами М5, расположив их под 120 градусов друг от друга (впрочем, подождите закреплять!)

Ниже представлены фотографии, из которых всё ясно.

Вид сверху. Снимок сделан со стороны цилиндров. Отсюда понятно, что длина переходной муфты не может быть больше 48 мм.

А это - фотография той самой муфты (или втулки), о которой я вам говорю. Она установлена на вал привода магнето. Обратите внимание - паз пропилен НЕ ПО СЕРЕДИНЕ. Это делается по месту, вернее по ответной части привода распределителя.

5. Уменьшение количество окошек в экране распределителя.

Тут надо немного погрязнуть в теории и вспомнить принцип работы датчика Холла. Нет, мы не будем погружаться в квантовую физику, слегка лишь коснёмся электроники. Итак, в тот момент, когда прорезь экрана находится напротив датчика Холла, на его центральном, зелёном проводе возникают управляющие импульсы тока. Проще говоря в свече пролетает искра. Ну, в приниципе, этих знания хватит.

Окошек у нас четыре, поэтому за один оборот свеча «искрит» тоже четыре раза. Нам столько не надо. Нам надо два. Поэтому надо оставить всего два окошечка. Ну, что тут непонятного?

На этой фотографии видно, какое окошко какому цилинду соответствует. «А» - это ориентир. Надо запаять два противоположных. Я рекомендую запаять второе и четвёртое. При таком раскладе контакт на крышке распределителя со сначком «1» будет соответствовать первому цилиндру, а тот, что напротив его - второму. В двух других (во втором и четвёртом) искра проскакивать не будет.

И ещё вопрос - как варить? Осторожно. Лучше доверить эту работу профессионалу-сварщику. Варить нулёвочкой (спецы знают, что это такое). В любом случае металл поведёт - это не страшно. Его легко можно потом отрихтовать - зажмите в тисках отрезок трёхчетвертной трубы и рихтуйте, но без фанатизма, аккуратненько. Снаружи надо зачистить напильником, если будут наплывы внутри - обработать шарошкой. Этого добра теперь в магазинах навалом. Главное - обеспечить округлость, поскольку зазор в датчике Холла небольшой.

Кстати, можно пойти и другим путём, а именно - или использовать экран от распределителя «Оки», или срезать две шторки и оставить их всего две, одну напротив другой (как на фотографии).

Слева - экран от распределителя «Оки», справа - от «восьмёрочного». Поскольку детали немного отличаются друг от друга высотой центральной втулки, надо будет добавить недостающие 4 мм (шайбами или выточить одну четырёхмиллиметровую шайбу).

Вот теперь можно ставить распределитель на место и собирать всю схему. Далее устанавливаем поршень первого цилиндра в ВМТ в конце такта сжатия (оба клапана закрыты) и подводим бегунок распределителя к высоковольтному контакту крышки с надписью 1 (первого цилиндра). И только теперь именно в этом положении фиксируем соединительную муфту к валу регулятора.

Если пойдут капризы и двигатель начнёт стрелять в глушитель или в карбюратор, сделайте следующее - снимите распределитель, разберите его и удилите грузики вместе с пружинками. Иногда бывает так, что при резком повороте валика распределителя при старте зажигание становится очень ранним и поймать середину бывает трудно. Без грузиков завести легче. А опережение при резком наборе оборотов будет добиваться вакуумом.

В принципе - вот и вся премудрость. Как видите, я ничего нового не изобрёл. Единственное моё ноу-хау - это то, что весь материал хорошо иллюстрирован и изложен нормальным русским языком.

Ну что, упарились?


*    *    *

Часто задают вопрос - а можно ли на УД2 поставить зажигание от «Оки» (ВАЗ-1111)?

Скажу сразу - можно. Но не нужно. Потому что попутно возникнет масса проблем, решить которые вряд ли удастся. Да и работ по установке столько же, если не больше.

Во-первых - тоже надо устанавливать трамблёр. Тоже протачивать его корпус или ставить переходное кольцо и вытачивать переходную муфту. Короче, работа с распределителем точно такая же, как и с восьмёрочным. И, конечно, оставлять только одно окошко, точнее - один эран. Но об этом - ниже.

Во-вторых - тоже нужны коммутатор и катушка. Так что - баш на баш.

1. Распределитель зажигания 055.3706 или 5520.376 (кстати, в продаже имеются).

Распределитель 055.3706 (или по-новому 5520.376) отличается от восьмёрочного следующим:

1. Отсутствует бегунок

2. Отсутствует пластмассовая крышка-пыльник (она устанавливается внутри восьмёрочного распределителя)

3. Отсутствует крышка, из которой выходят высоковольтные провода, вместо неё установлена просто плоская чёрная пластмассовая крышка-заглушка.

4. Экран имеет всего два окошка

5. Основной вал короче (потому как не нужен бегунок)

Что касается корпуса, то он полностью идентичен восьмёрочному, то есть посадочные размеры те же.

Раз уж мы заговорили о распределителе, так вот - он имеет на первый взгляд одно несомненное преимущество перед восьмёрочным - в нём нет трущихся деталей. То есть - вообще нет. Если помните, в крышке распределителя восьмёрки есть уголёк и он касается движущейся части бегунка. Так вот в распределителе для «Оки» такого уголька нет, как, впрочем, нет ни бегунка, ни самой крышки. То есть искра по цилиндрам НЕ РАЗДАЁТСЯ. Это важно!

2. Коммутатор 3620.3734. Можно использовать PZE4022, RT1903, да и вообще любой жигулёвский - они, похоже, все одинаковые.

3. Катушка зажигания 29.3705 (с разомкнутым магнитопроводом), 3012.3705 (с замкнутым магнитопроводом). Кстати, подходит от 406-ой Волги. Называется 406.3705.

Катушка сухая, то есть без масла. И не круглая. Она вообще смотрится иначе. Имеет два входа и два выхода для высоковольтных проводов. То есть искра снимается с катушки, а не с крышки распределителя, как мы все привыкли видеть.


*    *    *

Теперь давайте разберёмся с самим зажиганием. Как оно на «Оке» происходит, ибо тут не всё так просто и понятно.

Поскольку в трамблёре нет бегунка и распределительной крышки, сигналы с датчика Холла после обработки в коммутаторе идут на катушку. И что самое интересное - катушка генерирует искру синхронно НА ОБЕ СВЕЧИ СРАЗУ. То есть искры проскакивают на обоих свечах ОДНОВРЕМЕННО. Это происходит потому, повторяю, что на трамблёре от «Оки» нет распределительной крышки и нет бегунка. То есть искра по цилиндрам НЕ РАСПРЕДЕЛЯЕТСЯ.

Но это ещё не все приколы. Если как следует вникнуть в процесс искрообразование, то тут открываются поистине необъятные горизонты непонятного. Если искра в одной свече проскакивает нормально, то есть от центрального электрода к боковому, то на другой свече всё происходит с точностью до наоборот - от бокового к центральному! А потом свечи якобы меняются ролями, причём - автоматически. Я, честно говоря, в физике этого маразма не разобрался, да оно мне и не надо, но умные люди говорят, что всё происходит именно так.

Ну, казалось бы, и что! А то - оказывается энергия «правильной» искры больше, а у «неправильной» - меньше. Из этого следует основополагающий вывод - нам надо поймать «правильную» искру в цилиндре с тактом сжатия. А как? Вот кому надо, тот пусть разбирается и ловит.


*    *    *

Теперь пару слово об особенностях двигателя «Оки». Тут тоже всё через ж... - поршни двигаются синхронно и одновременно приходят в ВМТ. Это хорошо видно на схеме двигателя и по расположению шатунных шеек колевала.

Поэтому головастые моторостроители и решили вопрос с искрой в обоих цилиндрах: пусть себе лупит! В одном - в момент сжатия, а в другом - в момент выхлопа. Это никак на работе двигателя не отражается (такая же фигня происходит и на УД2 - и ничего страшного).

Теперь вопрос: если тупо поставить трамблёр от «Оки» на УД2 - что будет?

Уверяю вас - ничего хорошего. Поскольку вращение валика трамблёра будет равно вращению коленвала, искра будет пролетать через каждые пол-оборота (через каждые 180 градусов), то есть в обеих мёртвых точках (с учётом опережения зажигания - немного не доходя до них).

Вопрос: это хорошо или плохо? Последствия предсказывать не берусь, но скажу лишь одно - это не есть хорошо. Скорее всего, двигатель даже не заведётся. Поэтому от искры, проскакивающей в НМТ, надо избавляться. Как? Правильно! Оставить всего одно окошко. Тогда «искрить» будет только в ВМТ. Сразу возникает вопрос - какая будет искра, «правильная» или нет? И ответ - хрен его знает, товарищ майор! Тут даже теоретически не проинтуичишь. Правда некоторые умные головы глаголят, что искра в такте сжатия сама автоматически становится «правильной». Ну, не знаю...

Поэтому хорошенько подумайте, прежде чем связываться с зажиганием от «Оки». Похоже, минусов всё-таки больше.

Что касается меня, я зажигание с «Оки» на свой УД2 ставить бы не стал. И, честно говоря, не вижу причин отказываться от восьмёрочного зажигания. Тем более что тут я всё достаточно подробно просто разжевал.

На всякий случай, тем, кто не поверил ни одному моему слову, приводу выдержку из книги по «Системам зажигания автомобилей»:

«Система статического синхронного зажигания с двухвыводными катушками зажигания (одна катушка на две свечи) - DFS система (от нем. Doppel Funken Spule). Часто используются системы, где одна катушка обеспечивает высоковольтный разряд на двух свечах одновременно. При этом получается, что в одном из цилиндров, который находится в такте сжатия, катушка даёт «рабочую искру», а в сопряженном с ним, который находится в такте выпуска, даёт «холостую искру» (поэтому такая система часто называется системой зажигания с холостой искрой - «wasted spark»).

Высокое напряжение, вырабатываемое во вторичной обмотке, подается напрямую на каждую свечу зажигания. В одной из свечей зажигания искра проходит от центрального электрода к боковому электроду, а в другой свече искра проходит от бокового к центральному электроду:

Напряжение, необходимое для образования искры, определяется искровым промежутком и давлением сжатия. Если искровой промежуток между свечами обоих цилиндров равен, для разряда необходимо напряжение, пропорциональное давлению в цилиндре. Вырабатываемое высокое напряжение разделяется в соответствии с относительным давлением цилиндров. Цилиндр на ходу сжатия требует и использует больший разряд напряжения, чем на ходу выпуска. Это происходит потому, что цилиндр на ходу выпуска находится примерно под атмосферным давлением, поэтому расход энергии гораздо ниже».

Вот если честно: кто-нибудь что-нибудь понял? Лично я - ни хрена! Отсюда и делаю вывод - с зажиганием от «Оки» не заморачивайтесь!

*    *    *