Электронная система зажигания мотора «Нептун-23»

Конструкция В. П. Токмакова является первой попыткой оборудовать «Нептун-23» современной надежной системой зажигания, причем автор остроумно решил вопрос получения управляющего импульса за счет поля рассеяния магнитной системы маховика. Однако следует предупредить водномоторников, желающих повторить эту конструкцию, о необходимости тщательного изготовления крепежных винтов маховика. Штатные стальные винты изготовлены из стали 30ХГСА с термообработкой до HRC=33-39. Немагнитные винты могут быть изготовлены из латуней марки Л62, ЛМц58-2, ЛЖМи59-1-1 или, лучше, бериллиевой закаленной бронзы БрБ2, имеющих высокие механические показатели. Дополнительно при установке башмаков желательно применить клей.

Предлагаемую ЭСЗ можно также применить и на подвесных моторах «Привет-22» и «Прибой», укомплектованных магдино МИ-1 и имеющих алюминиевые маховики.

Возможно также изготовление по предлагаемой схеме и двухканальной системы — отдельно для каждого цилиндра. Для этого необходимо заменить на немагнитные три крепежных винта маховика из четырех, изготовить два электронных блока и на основание магнето диаметрально противоположно установить два магнитных датчика.

---

Преимущества электронных систем зажигания (ЭСЗ) перед электромеханическими, особенно при использовании на подвесных моторах, общеизвестны. Однако до сих пор, к сожалению, ни один из отечественных лодочных моторов не выпускается с электронной системой. На страницах сборника публиковались конструкции ЭСЗ, разработанные любителями, но они были рассчитаны на мотор «Вихрь» и чаще всего отличались чрезмерной сложностью.

На мой взгляд, ЭСЗ для самостоятельного изготовления должна отличаться максимальной простотой без снижения надежности, должна сохраняться возможность быстро перейти на штатную систему зажигания, объем переделок в самом моторе должен быть минимальным. При разработке ЭСЗ для своего «Нептуна» (система пригодна для всех модификаций этого мотора) я и стремился выполнить эти три требования.

Принципиальная схема ЭСЗ мало отличается от уже знакомых читателям (см. №45 или №63) и включает накопительный конденсатор С, электронный прерыватель на тринисторе ДЗ, высоковольтные трансформаторы ВТ1 и ВТ2 и систему управления с магнитным датчиком ДМ. Схема одноканальная, т. е. искра в запальных свечах возникает одновременно в обоих цилиндрах.


Основное отличие предлагаемой схемы заключается в конструкции системы управления и принципе получения управляющего импульса. Я воспользовался тем, что маховик «Нептуна» выполнен из алюминиевого сплава, а башмаки магнитной системы крепятся стальными винтами. Благодаря этому каждая головка винта образует на поверхности обода маховика местное магнитное поле рассеяния такой величины, что наведенный импульс ЭДС в магнитном датчике без предварительного усиления достаточен для отпирания тринистора. Импульс от датчика выпрямляется диодом Д1 и ограничивается по амплитуде резистором R1 и стабилитроном Д2.

На двухцилиндровом двигателе необходимо за один оборот коленчатого вала получать две искры — последовательно через 180° в верхнем и нижнем цилиндрах. Маховик «Нептуна» имеет четыре полюсных башмака и соответственно четыре стальных крепежных винта, поэтому два из них (любые диаметрально расположенные винты) необходимо заменить на сделанные из немагнитного материала — латуни или бронзы. Оставшиеся два стальных винта будут индуцировать в датчике импульс через 180°.

Питание ЭСЗ может осуществляться любым из трех способов: от специального преобразователя напряжения, обеспечивающего постоянное напряжение 300 В (можно воспользоваться схемой преобразователя, опубликованной в №45); непосредственно от генераторных катушек магнето через повышающий трансформатор Тр или от генераторных катушек, перемотанных для получения после выпрямителя 300 В.

Каждый из этих способов имеет свои преимущества и недостатки. Первый способ предпочтителен для лодок, оборудованных аккумулятором, постоянно подзаряжаемым от генераторных катушек. При использовании преобразователя мощность искры не будет зависеть от числа оборотов, что обеспечивает надежный запуск мотора. Второй способ наиболее прост, тем более, что можно применить трансформатор заводского изготовления (например, выходной трансформатор кадровой развертки телевизоров), но появляются дополнительные потери энергии в трансформаторе. Третий способ несколько сложнее, так как требуется перемотка катушек. Оба последних способа могут быть применены при отсутствии аккумуляторов, но при этом мощность искры будет зависеть от числа оборотов коленчатого вала и на максимальных оборотах напряжение может превысить величину произвольного отпирания тринистора (поэтому следует подбирать тринисторы с возможно более высоким рабочим напряжением 400—600 В).

В качестве датчика ДМ в данной схеме применена катушка малогабаритного реле типа РСМ, хотя в принципе можно использовать и катушки других аналогичных реле с числом витков не менее 3000. Катушка устанавливается с наружной стороны маховика на уровне головок винтов крепления башмаков маховика. Величина зазора между сердечником катушки и маховиком должна составлять 1—2 мм.


Датчик устанавливается на кронштейне, место крепления которого к основанию магнето выбирается следующим образом. Основание магнето поворачивается в положение максимального опережения (ручка румпеля в положении «полный газ»). Поршень любого из цилиндров устанавливается на расстояние 4,5 мм до ВМТ и кронштейн датчика закрепляется на основании так, чтобы сердечник его находился напротив оси одного из стальных винтов. На некоторых моторах шляпки крепежных винтов чрезмерно утоплены в ободе маховика, в связи с чем обеспечить зазор 1—2 мм не удается. В таких случаях следует винты заменить, ввернув стальные же винты с более высокой потайной головкой. Головку винта нужно закернить, чтобы предотвратить самоотворачивание, и заточить напильником заподлицо с поверхностью маховика.

Все детали электронного блока монтируются на стеклотекстолитовой плате и помещаются в металлическую коробку подходящего размера (я использовал коробку из-под чая). Блок крепится на поддоне в передней части двигателя и соединяется с источником питания на разъемах.

Правильно собранная из заведомо проверенных деталей система наладки не требует. При отсутствии искрообразования нужно уменьшить зазор между датчиком и маховиком или уменьшить величину сопротивления R (см. схему) до 1—2 кОм.

Эксплуатация ЭСЗ подтвердила высокую надежность и эффективность конструкции, переходить на штатную систему зажигания так и не приходилось. Мотор заводится, как правило, с первой попытки в любых условиях.

При помощи мулинетки (см. сборник №59) я измерил мощность, снимаемую с каждого цилиндра двигателя. Оказалось, что при работе со штатной системой зажигания мощность, снимаемая с верхнего цилиндра, примерно на 5—7% выше, чем нижнего. Видимо, это и являлось причиной постоянной вибрации мотора, особенно заметной на холостом ходу. При переходе на работу с ЭСЗ мощности, снимаемые с обоих цилиндров, оказались совершенно одинаковыми, вибрация намного уменьшилась.