Двигатель УД-2. Устройство и технические характеристики

В настоящей инструкции изложены основные конструктивные особенности двигателя и требования по эксплуатации и уходу за ним.

Инструкция не может служить теоретическим учебным пособием по стационарному малолитражному двигателю, поэтому лица, допущенные к эксплуатации двигателя «Ульяновец», должны иметь теоретические и практические знания по двигателям внутреннего сгорания и их эксплуатации.

Своевременное и точное выполнение приведённых в настоящей инструкции правил ухода и эксплуатации двигателя обеспечит их безотказную работу.

ПРИМЕЧАНИЕ: Поскольку конструкция двигателей непрерывно совершенствуется, возможны некоторые отступления от рисунков и текста настоящей инструкции.

Все замечания и пожелания по инструкции и работе двигателя просим направлять по адресу: г. Ульяновск, 6, УМЗ ОГК.

Технические характеристики

Во времена СССР УД 2 был наиболее популярным силовым агрегатом среди умельцев, способных самостоятельно собрать мини-трактор, моторку и пр. Его эксплуатационно-технические параметры приведены в таблице.

Двигатели УД 15 и УД 25

Старт выпуска силовой установки УД-15 был положен в 1967 году, когда было решено начать выпуск созданного на базе мотора ЗАЗ-966. Его рабочий объем составил всего 0,245, в то время как предельная мощность не превышала 6,5 л. с. при максимальных оборотах в 3,6 тысяч. Достижение этих показателей происходило благодаря открытой дроссельной заслонке. Подобная силовая установка, работающая с ограничителем оборотов, достигает только 4 л. с.

Другим агрегатом подобного типа стал несколько более крупный по размерам двигатель УД-25, имеющий уже два рабочих цилиндра. За счет этого объем мотора составляет уже 0,49 л, а рабочая мощность с ограничителем оборотов составляет 8 «лошадей». По своей конструкции такая силовая установка была унифицирована с моделью УД-15. Характерной особенностью этого модельного ряда двигателей была схема привода распредвала. В ней все шестерни находились внутри самого картера. К тому же в обоих агрегатах низкая степень сжатия, составляющая 6 ед. для одноцилиндровой модели и 7 для двухцилиндровой, что позволяет им работать даже с бензином, у которого октановое число начинается с уровня А72.

Двигатель УД 25 имеет два цилиндра

Технические характеристики

Отдельно стоит рассмотреть технические характеристики двигателя УД-15 и его старшего брата УД-25.

Так, они имеют следующие параметры:

1. Габариты изделий – 41/45,5/53,5, а также 53,1/45,4/56,5 см.
2. Объем двигателя – 0,245/0.49 л.
3. Масса – 41/52 кг.
4. Мощность – 4/8 л. с.
5. Скорость вращения коленвала – 3 тыс. об/мин.

Описание

Мотор УД 2 представляет собой 4-х тактный силовой агрегат с нижним расположением клапанов. Базовым элементом мотора является картер, состоящий из двух корпусных деталей, соединенных между собой. Внутри него установлены детали кривошипно-шатунного механизма, преобразующего возвратно-поступательное движение поршней во вращательное движение цельнокованого коленвала.

Связывающими элементами между поршнями и коленвалом служат цельнокованые шатуны, имеющие в сечении вид двутавра. Каждый из них соединен с соответствующим поршнем специальным поршневым пальцем. На стенках поршней выполнены канавки, в которых установлены одно маслосъемное и два компрессионных кольца.

Ответственные детали механизма изготавливались из:

• высокопрочного чугуна – цилиндры, маховик;
• алюминиевого сплава – поршни, головки цилиндров.

Тяжелый маховик, установленный на переднем вылете вала, облегчает вывод шатунно-поршневой группы из «мертвых точек» и, кроме того, обеспечивает подачу охлаждающего воздуха к головке цилиндров и непосредственно к цилиндрам. Для этого он оснащен фигурными лопастями. Муфта внешнего привода установлена с тыльной стороны вала.

Карбюратор, бак с топливом и воздушный фильтр крепятся на внешних поверхностях картера. Бензин поступает в карбюратор самотеком из бака, а воздушный фильтр очищает воздух, который поступает в цилиндры, от пыли. Частота вращения коленчатого вала регулируется с помощью центробежного регулятора, который управляет дроссельной заслонкой карбюратора.

Стационарные бензиновые двигатели производства СССР

— марка многоцелевых малолитражных бензиновых двигателей внутреннего сгорания, выпускаемых Ульяновским моторным заводом. УД расшифровываются как
У
льяновский
Д
вигатель, в простонародии — «Топ-нога». Двигатели четырёхтактные, воздушного охлаждения, с нижним расположением клапанов. С 1952 года выпускались 3 основных модели и их модификации:

• УД-1 одноцилиндровые двигатели мощностью 4 л.с. с нижним расположением клапанов; 305 см3
• УД-2 двухцилиндровые двигатели мощностью 8 л.с. с нижним расположением клапанов; 610 см3
• УД-4 четырёхцилиндровые двигатели мощностью 15 л.с. с нижним расположением клапанов; 1220 см3

С 1967 года начат выпуск двигателей еще двух моделей, верхнеклапанных, с конструкцией, базирующейся на моторе малолитражки «Запорожец» ЗАЗ-966:

• УД-15 — одноцилиндровые двигатели мощностью 6 л.с. с верхним расположением клапанов;
• УД-25 — двухцилиндровые двигатели мощностью 12 л.с. с верхним расположением клапанов;

Базовые модели двигателей на заводе комплектовались различным оборудованием, которое обозначалось литерой после цифр:

• Г
  — двигатели, предназначенные для привода генераторов. Комплектовались электростартером и переходным кожухом. Магнето с фиксированным углом опережения зажигания.
• С
  — двигатели, предназначенные для привода малогабаритных сельхозмашин. Комплектовались понижающим редуктором. Магнето с фиксированным углом опережения зажигания.
• В
  — двигатели для маломерных судов. Комплектовались разобщительной муфтой, реверс-редуктором, гребным валом и гребным винтом, магнето с регулятором угла опережения зажигания. Изначально имели водяное охлаждение, но серийно выпускались с воздушным (под маркой ПД-221).
• Т
  — двигатели, предназначенные для работы на минитракторах и катках для асфальта. Комплектовались переходным фланцем для коробки передач, электростартером, бумажным воздушным фильтром, магнето с регулятором угла опережения зажигания (выпускались также под маркой СМ-12).
• М
  — модернизированные двигатели с форсированным рабочим процессом[1].

Эти двигатели выпускались и другими заводами под марками ПД

,
СК
и УД на «Петропавловском заводе малолитражных двигателей» (Петропавловск, Казахстан)[2] и
СМ
на (Харьков, Украина). Двигатели весьма распространены; количество упоминаний семейства в интернете в несколько раз больше, чем для прочих приведённых одно-двухцилиндровых двигателей, вместе взятых[3].

Основное применение двигателей — бензиноэлектрические агрегаты серии . Применялись также для привода средств малой механизации: микротракторов, мотоблоков, катков для асфальта, компрессоров, лебёдок, насосов и в качестве стационарных двигателей на хозяйственных, рыбацких и бакенщицких лодках.

Двигатели УД относятся к среднефорсированным карбюраторным двигателям и характеризуются удельной массой порядка 9 кг/л.с. (аналогичные по объёму цилиндра и области применения современные стационарные карбюраторные двигатели весят порядка 4 кг/л.с., стационарные атмосферные дизели — порядка 7 кг/л.с.[4]). Тяжёлый чугунный маховик способствует стабильной работе бензоэлектроагрегата при резких изменениях нагрузки. Конструкция двигателей рассчитана на продолжительную работу при номинальной мощности в широком диапазоне температур (например, УД-15 — -50…+50°C). Ресурс двигателя до капитального ремонта — порядка 3000 часов. В заводских инструкциях присутствуют не только указания по текущему обслуживанию, но и полная информация для ремонта вплоть до капитального в любой достаточно оборудованной мастерской (например, допуски и посадки в сопряжениях всех основных деталей).

По своим удельным показателям двигатели УД-15 и УД-25 находились на одном уровне со стационарными двигателями аналогичной долговременной мощности, разработанными за рубежом в 60-е годы. В дальнейшем конструкции зарубежных двигателей постоянно развивались (например, первые двигатели общеизвестной серии Honda G/GX были выпущены в 1977 году), требования потребителей к ним сильно изменились. Отечественные же выпускались без изменений до середины 90-х годов. При разработке двигателей УД учитывались возможность выпуска на слабо оснащённых производствах (литьё в землю, низкосортные алюминиевые сплавы и стали, повышенные допуски и селективная сборка, чистовая обработка деталей в сборе и т.п.), эксплуатация в жёстких условиях (армия, отсутствие квалифицированного текущего обслуживания), использование в основном только низкосортных топлив и масел (бензин не выше 76, масла-«автолы» довоенной разработки) без жёстких ограничений по расходу, унификация по выпускаемым другими заводами уже устаревающим на тот момент узлам (примитивный карбюратор, тяжёлые агрегатные магнето, цельночугунные цилиндры). Двигатели предназначались в первую очередь для агрегатов, перевозимых грузовыми автомобилями организаций и армии, и также выпускаемых без изменений десятилетиями. Весовое, технологическое, конструктивное совершенствование продукции не имело прямого стимула и не закладывалось в производственные планы. В результате к концу 80-х годов, с началом массового производства в СССР мелкой моторизованной техники для потребительского рынка эти двигатели оказались малопригодны, а затем, в 90-х, и неконкурентоспособны относительно зарубежных. С уменьшением военной программы заводы либо обанкротились (Петропавловский завод малолитражных двигателей в Казахстане), либо отказались от производства двигателей этого класса (УМЗ). Имеются упоминания о попытках модернизации УД в 90-е годы, но конкретной информации об этих работах нет.

При сравнении с зарубежными двигателями и поиске аналога следует учитывать, что для последних «мощность», характеризующая положение в модельном ряду, — это максимальная мощность, полученная при снятии внешней скоростной характеристики при полностью открытом дросселе[5]. Для двигателей УД

и подобных в качестве характерного параметра чаще приводится долговременная, или «мощность на регуляторе» (governored power), а максимально допустимой считается мощность при определённых повышенных оборотах, ограниченных конструктивными особенностями двигателя. Зарубежные производители (Honda, Robin-Subaru) рекомендуют для своих двигателей долговременную мощность порядка 0.8 от объявленной максимальной[6][7]. Например, двигатель УД-15 развивает номинальную «мощность на регуляторе» 4 л.с. при максимально допустимой порядка 6 л.с.[8]; у двигателя аналогичного объёма Honda GX240 максимальная мощность 6.6 л.с. и «мощность на регуляторе» 5.6 л.с.[9]. Современные серийные двигатели, пригодные для полноценной замены УД, имеют примерно в полтора раза меньший удельный расход бензина, вдвое большую удельную мощность, используют актуальные сорта топлива (в т.ч. газ) и масла, полностью обеспечены запчастями, надёжнее в работе (реже отказы в эксплуатации при сравнимом межсервисном интервале), обслуживание и ремонт их менее трудоёмки.

Техническое обслуживание

Двигатели УД, как и любые другие ДВС, нуждаются в регулярном техобслуживании (ТО). При этом различают:

1. Ежесменное ТО.
2. Первое ТО.
3. Второе ТО.

Ежесменное ТО сводится к проверке перед каждым пуском силового агрегата:

• уровня масла в двигателе;
• отсутствия протечек масла;
• надежность креплений деталей и узлов.