Одинаковые, но разные

Что за условия, для которых предназначались автомобили с магнето, неизвестно. Известно из курса физики, что при низких температурах электрооборудование работает лучше (так как снижается сопротивление обмоток), а аккумуляторы существенно хуже. Однако ставить магнето могли на автомобили для экспорта, так как оте­чественные магнето хорошо себя зарекомендовали, а электрооборудование для батарейного зажигания было низкого качества и часто выходило из строя. Первые советские автомобили пошли на экспорт в 1931 г. [1].

Были нередки случаи простоя автомашин АМО и ЗИС из-за отсутствия аккумуляторных батарей, из-за чего на шестицилиндровый двигатель грузовика приспосабливали магнето для 4-цилиндровых тракторов, которое тоже было типа «Сцинтилла». Магнето устанавливали на площадку, помещаемую позади помпы и закрепленную на болты стыка картера, и соединяли муфтой с концом валика водяного насоса [2]. Из-за низкого качества батарей о зажигании от магнето мечтали владельцы мотоциклов с батарейным зажиганием.

Первую партию советских магнето «Электрозавод» в Москве изготовил 29 августа 1931 г. Это были электромашины типа Scintilla. Фирма «Сцинтилла» производила магнето с цилиндрическим магнитом, вращающимся между полюсных башмаков, набранных из пластин. Сверху, на перемычке между башмаками, размещались обмотки катушки индуктивности. Распределитель находился спереди, прерыватель  – сзади. Для изготовления магнита использовали специальную хромистую сталь, которую потом закаляли [3].

Классический магнит из школьного кабинета физики имеет U-образную форму. Магниты такой формы использовались в магнето с неподвижной магнитной системой и вращающимся Н-образным якорем. «Подковообразность» вращающегося магнитного якоря в магнето типа Scintilla с внешней неподвижной якорной (трансформаторной) системой достигалась профрезованной прорезью вращающегося магнита, примерно, на 4/5 его длины. Первичная обмотка трансформатора отечественного магнето типа «СС» имела 150 витков из проволоки ∅1 мм, вторичная – 13 000 из проволоки ∅0,08 мм, что было сопоставимо с применяющимися автомобильными катушками зажигания, имеющими 16 000 витков из проволоки ∅1 мм длиной 1500 м, намотанной на сердечник, и 250 витков из проволоки ∅0,8 мм длиной 50 м, намотанной в четыре слоя над вторичной обмоткой.

Советское магнето модели СС-4 в основном использовалось на тракторах и отличалось от автомобильного тем, что не имело регулировки угла опережения зажигания. Для магнето производили так называемые ускорители, предназначенные для усиления искры при низких оборотах пуска.

На зарубежных грузовиках магнето использовалось еще длительное время. На тракторах, как отечественных, так и зарубежных, батарейное зажигание вовсе не «прижилось», так как из-за высокого уровня вибраций и тряски пластины аккумуляторов осыпались.

Эпоха магнето в автотракторном мире СССР продолжилась на пусковых тракторных и стационарных малолитражных двигателях, а также двигателях спортивных мотоциклов. Для одноцилиндрового двигателя распределитель не требовался, а для магнето двухцилиндрового мотора – только распределитель. Если магнето плохо работало на низких оборотах, то батарейное зажигание – на высоких, так как существовала магнитная инерция сердечника. В каталоге-справочнике «Автотракторное оборудование и приборы», изданном в 1961 г., указываются магнето 26 типов, выпускаемые в СССР [4].

Первые автомобили ЗИС и ГАЗ отличались тем, что плюсовая клемма аккумулятора соединялась с массой. Однако на автомобилях ЗИС-8 (и АМО-3 и АМО-4 выпуска 1932 г.) с массой соединялась отрицательная клемма аккумуляторной батареи, так как установленное на автомобиле электрооборудование Bosch предусматривало такое подключение (на щитке Bosch замок ключа находился слева, а справа располагалась кнопка стартера, имелось два предохранителя [5]. Щиток Bosch также устанавливался на автомобилях ЗИС-5 после 1935 г. Случайная переполюсовка при подключении аккумулятора не приводила к выходу из строя оборудования автомобилей: примерно через полминуты обмотки динамо-машины перемагничивались, преодолев явление остаточного магнетизма, и динамо снова вырабатывало ток.

Автомобили ЗИС-5 комплектовались четырьмя вариантами электропроводки: два для батарейного зажигания и два для зажигания от магнето, так как на автомобили ставили различные автощитки; ЗЕТ или АТЭ [6]. Щитки, служащие для управления зажиганием и освещением (называемые также щиток-переключатель, щитковый переключатель, распределительный щиток), отличающимися устройством и нумерацией контактов [7]. Автощиток представлял собой прибор электрооборудования, к которому подключались провода всех электроцепей автомобиля. Он являлся комбинированным выключателем зажигания и переключателем освещения, включал в себя предохранители (которых не было в электрооборудовании автомобилей Ford-AА/ГАЗ-АА). Автощитки были известны оте­чественным шоферам еще с автомобиля АМО-Ф-15, на который устанавливали щиток типа Scintilla PN. Такой щиток уже тогда оснащался контрольной лампой с красным колпачком, двумя легкоплавкими предохранителями, установленными под заглушками, кнопкой стартера с правой стороны (автомобиль был с правым расположением руля), штепсельным гнездом для переноски. Электрооборудование автомобиля АМО-Ф-15 также включало аккумуляторную батарею, стартер, динамо и магнето.

У автощитков ранних конструкций смыкание-размыкание контактов производилось кончиком «ключа» без его поворота. Использование в электропроводке автомобиля наряду с магнето аккумулятора предъявляет особые требования к включателю зажигания, а именно размыкания цепи магнето при замыкании цепи батарейного зажигания, так как попадание тока от аккумуляторной батареи в первичную обмотку магнето вызывает размагничивание ротора. Также замыкание первичной обмотки размагничивает ротор при его вращении возникающими токами. Это сказывалось тогда, когда, выключив зажигание, пользовались двигателем в качестве тормоза на спусках.

Для предохранения от явления размагничивания током фирма Scintilla выпускала магнето вместе со специальным проводом для подключения к замку зажигания. Этот провод-сопротивление со светло-желтой оплеткой имел длину около 2 м, состоял из проволоки, намотанной на бечеву в количестве 2800 витков. Диаметр провода – 0,4 мм. Общее сопротивление – 11,5 Ом [8].

Провода аналогичной конструкции пришли в отечественный автомобилизм вместе с высоковольтными проводами двигателя автомобиля ВАЗ-2101, имеющими, правда, сопротивление в несколько кОм (3,5–10).

Как любой магнит, магнит ротора с течением времени размагничивается и требует подмагничивания. Не следует смешивать ослабление магнитов с их старением, связанным с уменьшением величины задерживающей (коэрцитивной) силы. Особенно сильное старение магнитов вызывается их нагревом. Тем не менее 100-летние магнето, по словам их владельца, сохраняют свою работоспособность без подмагничивания. Для подмагничивания существуют специальные установки с мощными электромагнитами, питаемые постоянным током.

Автощиток фирмы Scintilla ставили на автомобили НАМИ-1, но другого типа, а именно семейства GN-D. Можно предположить, что PN обозначало положительные и отрицательный (Р-позитив, N-негатив), GN – масса (Grund – земля, нем.) отрицательная (негатив), D – динамо.

Завод промкооперации ЗЕТ в Ленинграде, выпускающий автотракторное оборудование, наладил производство автощитков, которые прежде ввозились из-за границы, в сентябре 1929 г. Это были автощитки, сконструированные по типу Bosch [9].

Щитковой переключатель ЗЕТ, устанавливающийся на автомобиль АМО-3, имел установленную сверху контрольную лампочку динамо под красным стеклом в кнопке включения стартера. Нажим кнопки стартера пускал в ход электромагнит, который уже включал ток от аккумулятора по толстому бронированному кабелю, идущему к стартеру.

Ключ зажигания удерживался в замке первой защелкой. Для того чтобы включить зажигание и контрольную лампу, надо было вставить до конца в положение «0». Поворот ключа в положение «1» включал освещение. В положении «2» включался дальний свет. Если в этом положении повернуть направо нижнюю ручку, то свет переключался на ближний. Обратное движение ручки вниз снова включало дальний свет фар.

Аналогичный щиток Bosch использовался на первых автомобилях НАМИ-1, но без кнопки стартера.

Щитковая лампа для освещения приборов включалась поворотом всей арматуры лампочки направо.

Лишь небольшое количество автомобилей «АМО» выпускалось с магнето. До 1933 г. ставили магнето фирмы «Бош», а затем отечественное по типу фирмы «Сцинтилла».

При батарейном зажигании на первых автомобилях АМО-3 ставились катушки зажигания фирмы «Бош» (на АМО-2 ставили американские бобины «Лисс-Невилль»), а с 1932 г. – советского производства «Электрозавода» [10].

С января 1932 г. завод «ЗЕТ» начал выпускать в массовом количестве усовершенствованный щиток. Панель щитка изготавливалась из карболита, а не из алюминия, как у зарубежного аналога, латунные части заменили железными, количество деталей снизили со 100 до 86.

Позже деталь с каталожным номером 5706С1 заменила деталь 5706С6 [11].

На автомобилях ЗИС-5 до 1939 г. устанавливался распределительный щиток ЛЭТЗ типа П-12 с тремя предохранителями. Ключ вставлялся в прорез центрального вала. При вставлении ключа открывался замок рычажка и смыкались контакты зажигания, но для включения зажигания и включения цепи звукового сигнала и стоп-сигнала надо было переместить рычажок по часовой стрелке.

На валу устанавливалась ручка переключателя на четыре положения:

0 – всё выключено;

1 – включено зажигание, стоп-сигнал и контрольная лампочка;

2 – включен фонарь заднего номерного вала и ближний свет фар;

3 – ближний свет фар переключался на дальний.

Крышка переключателя снималась при повороте вправо специального замкового винта. Под крышкой находились три предохранителя, помещенные в гнезда. Предохранители состояли из фибры, на которую в один оборот наматывалась медная проволока – «жилка» из электрического шнура.

Один предохранитель защищал проводку фар, второй – стоп-сигнал, гудок, щитковую лампочку; третий – фонари: задний и номерного знака.

Частое снятие крышки щитка приводило к неисправности запорного устройства, в результате чего крышку не удавалось поставить на место.

После 1939 г. на автомобиль ЗИС-5 стал устанавливаться новый щиток производства Ленинградского завода Главсмежпрома НКСМ СССР ЛЭТЗ типа КП-2 с двумя легкоплавкими предохранителями [11].

Автощиток ЛЭТЗ типа КП-2 (вероятно, коммутатор-переключатель второй) конструктивно походил на аналогичный прибор типа Scintilla PN, однако не имел кнопки включения реле стартера – ЗИС-5 оснащался отдельным механическим включателем стартера с ножным приводом.

Московский «Электрозавод им. Куйбышева» производил свой вариант автощитка в котором замок зажигания с функцией отпирания рычажка переключателя, располагался отдельно в верхней части, что характерно для изделий Bosch. Щиток также оснащался двумя ввертываемыми легкоплавкими предохранителями, гнездом для переносной лампы. В это гнездо вставлялся наконечник одного из проводов лампы, а другой провод лампы соединялся с массой.

Часть автомобилей ЗИС-5 снабжались щитками АТЭ типа ВА производства ВЭО, также оснащенными двумя легкоплавкими предохранителями, замком для включения зажигания и отпирания рычажка переключения освещения, кнопкой стартера [12].

При повороте ключа в замке изолятор замка отходил вверх, давая контактным пластинам, идущим к клемме «Б», соединиться, а клемму «М» отсоединял от массы замка. При этом под током, кроме батарейного зажигания, оказывалась цепь звукового сигнала, стоп-сигнала и щитковой лампочки.

В первом положении рычажка дополнительно включались ближний свет фар и задний фонарь. Во втором – ближний свет фар переключался на дальний. В третьем положении фары выключались, но включались потребители, подключенные к клемме 3 (подфарники, поворотные фары и т. д.) [13].

Щитки КП-2 управлялись соосными ключом зажигания и подвижным рычажком с четырьмя положениями, имели индикаторную лампочку для наблюдения, от какого прибора (динамо или аккумулятора) питается сеть, штепсельное гнездо для переносной лампы. Для включения «переноски» требовалось вставить ключ в замок зажигания, который откроет замок рычажка щитка, и поставить рычажок щитка в первое положение. При нулевом положении рычажка все приборы зажигания и электрооборудования были обесточены.

Ключом зажигания размыкались контакты выключателя магнето (неподвижный контакт прерывателя магнето отсоединялся от массы, и магнето включалось), одновременно замыкались контакты батарейного зажигания, но ток не поступал в цепь низкого напряжения, так как рычажок распределительного щитка находился в нулевом положении (у переключателя Scintilla ключ имеет положение D Dynamo и M Magneten).

Предохранители комбинированного переключателя типа КП-2 ввертывались в крышку щитка. Предохранитель представлял собой винт с изолятором, на котором установлена проволочка толщиной около 0,15 мм, рассчитанная на силу тока до 15 А.

Через левый предохранитель ток поступает на звуковой сигнал и стоп-сигнал, через правый – на фары, лампу щитка, переносную лампу, для которой на щитке имеется круглое гнездо, в которое вставляется наконечник одного из проводов лампы (ток в гнездо поступает при установке подвижного рычажка в положение «1» через клемму 11).

Батарейное зажигание оставалось включено в любом из трех следующих положений рычажка:

I – включается цепь низкого напряжения батарейного зажигания, звукового сигнала и стоп-сигнала.

II – дополнительно включается цепь фар дальнего и цепь заднего фонаря.

III – цепь фар дальнего света выключается, и включается ближний свет фар.

Если было необходимо оставить освещение включенным после остановки двигателя, то достаточно выключить зажигание, оставив освещение включенным.

Щиток тип КП-2 был последней моделью. На автомобиле ЗИС-101 (1936 г.) уже использовались отдельные замок зажигания и центральный переключатель освещения. В положение «1» рычажок устанавливался поворотом по часовой стрелке. В положения «2» и «3» – поворотом против часовой.

Автощитки уходили в прошлое, но не магнето. На автобусе ЗИС-16 (1938 г.) применялась такая же схема, но по особому заказу устанавливалось зажигание от магнето [14]. Магнето типа СС-6 вместе с электрооборудованием на 12 В, устанавливаемое на газогенераторный автомобиль ЗИС-13 (1936 г.) [15], стало устанавливаться на газогенераторный ЗИС-21 (1938 г.) [16]. Это было связано с тем, что, как показали заграничные опыты, а также длительное экспериментирование на заводе им. Сталина, при нормальной катушке зажигания не получается удовлетворительной искры в условиях работы с повышенной степенью сжатия. Опыты показали, что магнето типа СС-6 уверенно пробивает искровой зазор 0,45 мм. Для облегчения запуска двигателя зимой предполагалось устанавливать обычный ускоритель тракторного типа [17].

Автощитки, как свидетельствует «копаный» экземпляр транспортного трактора типа СТЗ-НАТИ 2ТВ (СТЗ-5) Музея автомобильной техники Музейного комплекса Уральской горно-металлургической компании (УГМК), использовались также для этой модели.

Автор выражает благодарность Музейному комплексу УГМК за сотрудничество при подготовке материала.

Библиографический список

1. Экспорт советских автомобилей// Мотор. – 1935. № 10. – С. 49.
2. Коленко. Установка 4-цилиндрового тракторного магнето на 6-цилиндровый двигатель АМО-3// За рулём. – 1934. № 11. – С. 20.
3. Пайкин Э. Советское магнето// За рулём. – 1931. – 22. – С. 12–14.
4. НИИАвтоприбор. Автотракторное оборудование и приборы. 1961. – М. ЦИНТИМАШ, С. 372.
5. Дюмулен И.И. Техническая консультация// За рулём. – 1936. № 5. – С. 28.
6. Ханин Г.Н. Автомобили ЗИС-5 и АМО-3. Главная редакция автотракторной литературы. Л. 1935. С. 208.
7. Бабич А. Ремонт автомобиля ЗИС-5. ДНТВУ. Харьков. 1935. С. 522.
8. Кардовский Д. Уход за зажиганием от магнето (статья 2)// За рулём. – 1937. – 3.– С. 22–24.
9. Нерасов Н. Делаем сами то, что покупали у Боша. Ленинградская промкооперация в борьбе за импортную независимость// За рулём. – 1932. № 7. – С. 15.
10. Инструкция по уходу за грузовым автомобилем «АМО-3» в 2,5 тонны. Издание завода им. Сталина. – М. 1932. С. 36–37.
11. Запасные части автомобиля ЗИС-5. Каталог-прейскурант. ВАТОСБЫТ. М. 1936. С. 152.
12. Шестопалов К., Жижин  Н. Распределительные щитки автомобилей ЗИС// Мотор. – 1940. – № 10. – С. 32.
13. Ханин Г.Н. Автомобили ЗИС-5 и АМО-3. Главная редакция автотракторной литературы. Л. 1935. С. 73.
14. Шестопалов К., Жижин Н. Распределительные щитки автомобилей ЗИС// Мотор. – 1940. – № 10. – С. 34.
15. Маменков А., Михайлов Н. Электрооборудование автобуса ЗИС-16// Автомобиль. – 1941. № 3. – С. 25.
16. Технические статьи и заметки. Газогенераторный автомобиль ЗИС-13// За трактор и автомобиль. – 1935.
17. Панютин К. О переоборудовании бензиновых автомобилей на газогенераторные// Автомобиль. – 1941. № 4. – С. 5.
18. Технические статьи и заметки. Газогенераторный автомобиль ЗИС-13// За трактор и автомобиль. – 1935.