Двигатель УД2 - устройство, особенности и техническая характеристика

Стационарные двигатели применяется для привода различных установок – насосов, генераторов и т. д. В СССР таким двигателем стал УД2. Благодаря простой конструкции и легкости ремонта и обслуживания мотор достаточно широко используется в отдаленных районах страны и для привода различной армейской техники. Первые серийные образцы двигателей были выпущены в 1952 году.

Общая схема и характеристики

Стационарные двигатели с воздушным охлаждением УД-2 «Ульяновец» выпускаются на Ульяновском моторном заводе (УМЗ) в течение достаточно продолжительного времени. Конструктивно агрегат представляет собой двухцилиндровый карбюраторный мотор и состоит из следующих основных узлов:

• Картера, с размещенными в нем кривошипным и распределительным механизмами.
• Систем смазки и охлаждения цилиндров.
• Систем питания топливом и зажигания.
• Система запуска.

Поскольку в качестве топлива используется низкооктановый бензин, то технические характеристики двигателя УД-2 невысоки. Максимальная мощность моторов в зависимости от настройки частоты вращения составляет всего 6…8 сил при объеме цилиндров 0,61 литра. Максимально допустимые обороты при этом не должны превышать 3000 в минуту. Расход топлива при этом достаточно высок и составляет около 370 гр/(л.с.*ч). Согласно инструкции, двигатель УД-2 весит около 72 кг (что является очень большой цифрой) при следующих габаритах:

• Длина – 0,55 м.
• Ширина – 0,485 м.
• Высота – 0,555 м.

Модификации

Двигатели УД2 различались по типу их применения, который отражался в их индексе. Для питания генераторов использовались версии с приставкой «Г». Такие моторы имели электрический стартер и переходный колокол для стыковки с генератором. Система зажигания двигателя УД2-Г оснащалась магнето с постоянным углом опережения зажигания.

Вариант «С» изначально был создан для привода небольших сельскохозяйственных машин и оснащался редуктором и аналогичным версии «Г» магнето. Для небольших плавучих средств изготовлялась версия «В», оснащенная сцеплением и реверсным редуктором. Вместе с мотором поставлялся гребной вал и винт. Интересный факт: двигатель УД2-В первых выпусков имел жидкостное охлаждение. Но поздние версии получили стандартные цилиндры и поставлялись под обозначением ПД-221. Для дорожной техники выпускалась версия УД2-Т, имевшая на картере электрический стартер и переходной фланец для установки различных коробок передач. Такие двигатели выпускались под обозначением СМ-12.

После модернизации в 90-е годы все двигатели получили приставку «М» к обозначению. В настоящее время базовый мотор носит обозначение УД2-М1 и выпускается в нескольких исполнениях, имеющих следующие отличия:

• УД2С-М1 имеет жестко установленный на двигатель редуктор РО-1. Дополнительно агрегат комплектуется 20-литровым баком для топлива.
• УД2Т-М1 оснащается установленным над двигателем 8-литровым топливным баком, которого хватает на 1,5 часа работы двигателя.
• УД2СТ-М1 оснащен редуктором РО-1 и 8-литровым баком для топлива.

Примерно до середины 90-х годов выпускался двигатель УД2-1МС с электрическим стартером, который поставлялся по армейским заказам для оснащения передвижных электростанций мощностью 4 кВт.

Картер и цилиндры

Основой конструкции двигателя является чугунный картер, состоящий из двух половин. Взаимное расположение половин определяется по установленным на заводе коническим штифтам. Между половинами картера имеется прокладка, которая не позволяет вытекать маслу из двигателя. Половины картера стянуты между собой шпильками.

На верхней половине картера болтами прикручены постели коренных опор коленчатого вала. Нижняя половина картера имеет сливное отверстие, закрытое резьбовой пробкой и люк в боковой части. Люк крепится болтами и служит для обслуживания внутренних деталей кривошипного механизма и для очистки масляного фильтра. На нижней кромке картера имеются четыре прилива для крепления двигателя к раме или фундаменту.

Коленчатый вал

Главной деталью кривошипного механизма является стальной коленчатый вал, установленный в картере двигателя на двух шариковых подшипниках. На переднем конце вала имеется маховик, обеспечивающий равномерность работы двигателя. Маховик изготовлен из чугуна, отбалансирован и имеет особые направляющие лопатки, подающие охлаждающий воздух на цилиндры двигателя.

Рядом с маховиком установлена шестерня для запуска двигателя стартером. Оба конца вала имеют сальники, предотвращающие течь масла из картера. От осевого перемещения вал зафиксирован специальными кольцами, установленными в проточках на картере.

Поршни и шатуны

На двигателе применены двутавровые стальные шатуны с тонкостенной бронзовой втулкой в верхней части. Коренная шейка шатуна имеет заливку баббитовым сплавом марки Б-83. Для регулировки зазора в таком подшипнике крышка коренных подшипников имеет комплект сменных прокладок толщиной по 0,05 мм. По мере износа баббитового подшипника эти прокладки убирают, обеспечивая нормальный зазор.

Поршневая группа мотора оснащается алюминиевыми поршнями. Каждый поршень имеет по два компрессионных и одно маслосъемное кольцо. Конструкция поршня имеет вставки для компенсации термических расширений детали при работе. Для соединения поршня и шатуна используется плавающий поршневой палец, зафиксированный двумя стопорными кольцами.

Система смазки

Смазка двигателя УД2 осуществляется из 4-литровой масляной ванны в картере под давлением и разбрызгиванием. Под давлением смазываются нижние подшипники шатунов. Для подачи масла используется обычный шестеренчатый насос с приводом от коленчатого вала. Масло поступает в полость внутри коленчатого вала и потом к баббитовым подшипникам. Часть масла из насоса поступает в установленный в картере фильтр тонкой очистки. Очищенное масло стекает обратно в картер. Для контроля давления масла в конструкции двигателя УД2 используется механический датчик. Он представляет собой штифт, который при нормальном давлении масла выдвигается на определенную длину из корпуса.

Благодаря использованию шариковых подшипников в опорах удалось уменьшить протяженность масляных магистралей. Все остальные узлы мотора смазываются разбрызгиванием.

Газораспределение и охлаждение

Двигатели УД2 оснащены четырехтактной схемой газораспределения с нижним расположением клапанов. Привод клапанов осуществляется толкателями от расположенного в картере распределительного вала. В качестве опор вала используются шариковые подшипники. Регулировка клапанов выполняется специальными болтами в конструкции толкателей. Интересный факт: двигатель УД2 оснащен идентичными клапанами для впуска рабочей смеси и выпуска отработавших газов. Такая конструкция значительно упрощает ремонт и снабжение запасными частями. На фотографии хорошо видна система газораспределения двигателя УД2.

Для привода механизма газораспределения применяется шестеренчатая передача. От этого привода получает вращение и регулятор числа оборотов. Выставление фаз осуществляется с помощью меток на шестернях.

Основным элементом системы охлаждения является маховик, исполняющий функции нагнетающего вентилятора. Для регулировки интенсивности потока воздуха в кожухе маховика имеются жалюзи. Кожух направляет воздух к ребрам на цилиндрах и головках. Общий вид воздухозаборника системы охлаждения на фотографии ниже.

Питание

Подача бензина в цилиндры осуществляется карбюратором модели К-16В, имеющим дополнительный привод заслонки от регулятора числа оборотов. Принцип работы регулятора основан на раздвижении балансиров центробежной силой. После достижения определенного предела балансиры доходят до толкателя, который уменьшает обороты мотора. При падении оборотов балансиры возвращаются назад пружинами, и обороты двигателя вновь начинают расти. Параметры регулятора настраиваются под каждый конкретный случай использования двигателя УД2.

Питание карбюратора бензином идет самотеком. Для очистки воздуха карбюратор оснащается масляным контактным воздушным фильтром. Моторы СМ-12 оснащались фильтром со сменным бумажным элементом. Важным элементом конструкции двигателя УД2 является система вентиляции картера. Для этого между клапанной коробкой и воздушным фильтром установлен резиновый шланг, закреплённый зажимами. На фотографии хорошо видны карбюратор и фильтр двигателя.

Зажигание рабочей смеси

Зажигание двигателя УД2 обеспечивается от магнето высокого напряжения марки М-68Б1 с приводом через вал регулятора оборотов. Конструкция магнето включает в себя автоматический регулятор угла опережения зажигания, что обеспечивает надежную и бесперебойную работу двигателя при разных оборотах. По отдельному заказу система зажигания оснащается экраном для снижения радиопомех. На фотографии слева видно магнето.

Для пуска мотора применяется обычный рычажный кик-стартер, с осью на верхней половине картера. На рычаге имеется зубчатый сектор, который входит в зацепление со специальной шестерней на маховике. Такой способ запуска дал двигателю распространенное прозвище «топ-нога». На фотографии хорошо виден кик-стартер.

Самодельная техника

Двигатель достаточно часто используется при создании различных образцов сельскохозяйственной техники. В такой технике большой вес мотора оказывает положительное действие, поскольку обеспечивает небольшой машине устойчивость при работе с различными сельскохозяйственными приспособлениями.

Самодельные трактора с двигателем УД-2 обычно оснащаются коробками передач от классических «Жигулей» или «Москвичей». Для соединения двигателя и коробки изготавливают переходную плиту. На коленчатый вал устанавливают многоручьевой шкив, от которого осуществляется привод генератора и различных вспомогательных узлов. Образец самодельного трактора на фотографии ниже.

В конструкции передних колес также широко используются элементы подвесок отечественных машин. В качестве рулевого редуктора применяют стандартный узел от легкового автомобиля. Некоторые конструкторы осуществляют привод от рулевого вала на редуктор с помощью моторной цепи. Ведущий мост используется от ВАЗ или АЗЛК, с укороченными по желанию конструкторов чулками. Привод от коробки скоростей на мост выполняется обрезанным до нужной длины стандартным карданным валом от «жигулей». Все узлы и агрегаты монтируются на самодельной раме из уголкового профиля или из швеллера. Еще один образец творчества с двигателем УД2.

Некоторые авторы оснащают свои минитрактора с двигателем УД2 различными подъемными механизмами с использованием деталей от подъемников кабин грузовых автомобилей.