Устройство бензопилы

Мотопила – мощный прибор для распила древесины, который приводится в действие при помощи двигателя внутреннего сгорания. Такая вещь незаменима как для строительства, так и для мелких работ на приусадебном участке. Её простое строение гарантирует долговечность, а с обслуживанием справиться любой человек.

Есть три разновидности этих предметов:

• бытовые – рассчитаны на небольшую нагрузку и короткий срок эксплуатации, но это компенсируется маленьким весом и удобством;
• полупрофессиональные – имеют повышенную мощность и могут использоваться на лесоповале. Такие модели наделены ограниченным временем распила (8-10 часов);
• профессиональные – этот класс используют в любых условиях, а механизмы сделаны из прочных составляющих.

Все модели работают по одинаковому принципу, и обладают схожими запчастями.

Общее устройство

Внутренние детали скрыты за пластиковым или металлическим корпусом. Сверху имеется крышка, открытие которой даст доступ к элементам питания и пуска. Основная часть выглядит в виде шины с натянутой цепью, а со стороны бензомоторного отсека находится трос для ручного запуска стартера. Также в устройство бензопилы входят педали управления, которые располагаются на рабочей ручке, две заливные горловины (одна для смазывающей жидкости, вторая для топлива) и регулятор оборотов.

Конструкция и работа отдельных агрегатов

Конструкция бензопилы устроена таким образом, что для её эксплуатации смешивается топливо с маслом. Затем этот раствор заливается в бензобак, откуда он доставляется в движок и воспламеняется при помощи искры. Далее мотор и цепной тракт функционируют независимо, и чтобы привести в движение режущую сторону, следует нажать на кнопку дроссели.

Схема бензопилы Урал

Перед каждым процессом важно осматривать доступные элементы конструкции бензопилы на исправность: цепь должна быть хорошо натянута, подвижные механизмы смазаны, воздушный фильтр был в надлежащем состоянии. По окончанию разрезки рекомендуется очистить инструмент от грязи и стружки.

Система зажигания

Устройство современных бензиновых пил имеет бесконтактное электрическое средство пуска. Благодаря такой структуре потребителю больше не нужно мучиться с регулировкой зазора и очисткой контактов. Сюда входят следующие детали:

• маховик с магнитами;
• схема;
• свеча;
• провод для высокого напряжения;
• зажигание.

Повороты вала создают электрические сигналы, которые через схему поступают на свечу. В результате жидкость воспламеняется.

Карбюраторный узел

Задача этого приспособления – смешивание топливной смеси с кислородом. За подачу воздуха в карбюратор отвечает аэродинамическая труба с заслонкой. Также внутри агрегата есть поплавок, который регулирует положение створки. Когда включается двигатель бензопилы, открывается клапан, кислород попадает в диффузор, смешивается с горючим и двигается в полости цилиндров.

Рукояткой газа регулируется ширина открыт створки, что приводит к увеличенному притоку воздуха и повышению скорости движения поршня.

Механизм сцепления

В современные пилы установлено центробежное сцепление, которое срабатывает автоматически после нажатия на клавишу дроссели. За притягивание вала ответственны пружины, расслабляющиеся в соответствии с увеличением частоты вращений. Далее вращается барабан, и пильная цепочка начинает приходить в действие. С наружной стороны расположена стопорная лента, блокирующая случайную активацию пилы. За состоянием блокировки важно следить очень внимательно, ведь неправильное применение может привести как к поломке инструмента, так и к травме человека.

Топливное оборудование

Устройство скомплектовано из трёх составляющих:

Горючее из бака поступает по шлангу в узел смешивания топлива, минуя бензофильтр (он находится на конце трубы, которая погружена в бензин). Чтобы облегчить процедуру старта топливная система каждой бензопилы оснащена ручной помпой. Им доставляется бензин прямо в карбюратор, что поможет произвести старт гораздо быстрее.

Топливный бак бензопилы

Более дорогостоящие разновидности пил обладают механическим насосом, действующим вместе с прокручиванием стартера. Для возврата излишков прикреплена трубка, направленная обратно в бак.

Чистка от газов

Для поступления качественной смеси в бензомоторную часть необходимо удалять лишние испарения. За эту функцию отвечают фильтрующие части предварительной и тонкой очистки. Также в холодную пору устанавливается дополнительный элемент, блокирующий попадание снега. Однако эта структура состоит из плотного материала, что негативно сказывается на мощности. В остальное время устанавливаются стандартные фильтры из капрона, поролона и аналогичных материалов.
Удаление выхлопов происходит при обороте маховика, который выбрасывает испарения через специальный патрубок. Регулярная проверка данной структуры – обязательное условие. В противном случае это станет причиной снижения производительности.

Устройство стартера

Он сделан из барабана с тросиком, возвратной пружины и корпуса. Подобный комплект прикреплён к коленчатому валу так, что при резком вытягивании ручки происходит прокручивание. Затем пружина возвращает всё в исходное положение. Запустить мотор с первого раза вряд ли получиться, и для этого следует приложить определённое физическое усилие.

Однако имеется возможность ускорить эту процедуру, если обогатить систему смесью из бензобака. Также данное раскручивание позволяет получить искру, благодаря которой возникает воспламенение. Чтобы остановить работу достаточно нажать на кнопку выключения.

Остановка режущей цепочки

Мотопила относится к приборам повышенной опасности. Поэтому здесь необходим тормоз режущей цепи бензопилы. Он нужен для остановки в случае сильного удара, который с долей вероятности отбросит устройство в человека. Также вращение прекращается если цепочка разорвётся в процессе удара. Все это называется инертным типом тормозов. Но есть и другая (ручная) разновидность тормоза. Она помогает остановить раскрутку воздействием на соответствующую рукоятку. Нужно отметить, что перед распилкой важно убедиться в качестве срабатывания тормозной ленты. Использовать пилу с неисправным стопором опасно для здоровья.

Устройство бензопилы

Кроме перечисленных узлов на бензопилах имеется система очистки подаваемого в карбюратор воздуха, шина с пильной цепью, стартер, механизм натяжения цепи, зажигание, глушитель и др.

Двигатель

Двигатель бензопилы имеет максимальные обороты около 13500 об/мин. Это накладывает жесткие требования к маслу добавляемому в топливную смесь.

Муфта сцепления

При малых оборотах элементы с фрикционными накладками (1), имеющие степень свободы в радиальном направлении, притягиваются к центру вала пружинами (2) и не передают вращение на барабан (3), соединенный со звездочкой движущей цепь. Когда обороты двигателя бензопилы достигают значений, при которых центробежная сила превышает усилие пружин, фрикционные сегменты прижимаются к внутренней поверхности барабана и начинают его вращать. В результате начинает вращаться ведущая звездочка, приводящая в движение пильную цепь.

Как видно на фото, звездочка находится за сцеплением.

У других бензопил, звездочка может находиться с внешней стороны сцепления.

Главным достоинством муфт подобного типа является то, что при заклинивании цепи сцепление бензопилы проскальзывает, не глуша двигатель и не вызывая поломки механизмов, передающих движение от двигателя к цепи.

Система зажигания

Электронное зажигание бензопилы включает в себя маховик (1) со встроенными магнитами, модуль зажигания (2) с электронной схемой, свечу (3) и провод высокого напряжения (4). Вращающийся маховик с магнитами индуцирует в модуле э.д.с., преобразующуюся с помощью электронной схемы в электрические сигналы, подаваемые на свечу. В результате между контактами последней проскакивает искра, воспламеняющая воздушно-топливную смесь.

Карбюратор

Ниже изображена схема другого карбюратора бензопилы.

Карбюраторы имеют дроссельную заслонку, позволяющую обеднять или обогащать смесь в зависимости от условий работы. Для тонкой настройки имеется несколько винтов, с помощью которых производится регулировка низких и высоких оборотов двигателя, а также холостого хода. Сверху карбюратора устанавливается воздушный фильтр, очищающий поступающий в него воздух.

Топливная система

Чтобы по мере израсходования топливной смеси, топливный бак заполнялся воздухом и в нем не создавалось отрицательное давление, которое не даст топливу поступать из него в карбюратор, и при этом, чтобы из отверстия для воздуха не вытекало топливо, в крышке, закрывающей заливное отверстие, сделан сапун. И кстати, если сапун забьется грязью, то бензопила заглохнет.

Из бака топливо качается через свободно болтающийся в баке шланг. Благодаря этому, независимо от положения бензопилы, шланг всегда погружен в топливо. На входном конце шланга крепится топливный фильтр. Качается топливо насосом внутри карбюратора.

Для облегчения запуска, часть бензопил оборудовано ручным насосом предварительной подкачки — праймером. При запуске бензопилы с праймером, карбюратор заполняется топливом заранее (излишек топлива стекает обратно в бак). Благодаря этому двигатель запускается быстрее, т.к. уже пройдена стадия заполнения карбюратора топливом, которая без праймера выполняется насосом карбюратора за счет стартера.

Система очистки воздуха

Предварительные фильтры могут иметь различную конструкцию и состоять из нескольких элементов, в частности, из сетчатого (2) и снежного (1) фильтра (см. фото ниже).

Последний препятствует попаданию снега в систему воздухоочистки и используется лишь в зимнее время, при плюсовой температуре его снимают.

В некоторых моделях бензопил на стадии предварительной очистки используют очистку воздуха с помощью центробежных сил. Воздушный поток закручивается крыльчаткой маховика, в результате чего примеси отбрасываются в сторону от всасывающего патрубка, идущего к фильтру тонкой очистки.

Фильтры тонкой очистки изготавливают из диффузионного поролона, нейлоновой сетки и других материалов.

При работе бензопилы, воздух в зоне ее действия бывает сильно загрязненным опилками и древесной пылью. Чрезмерное загрязнение фильтра снижает объем воздуха, поступающего в карбюратор, что приводит к обогащению смеси и падению мощности бензопилы. Поэтому необходима регулярная очистка фильтра. Она должна проводиться не только тогда, когда осуществляется разборка бензопилы с целью ее ремонта, а гораздо чаще, после всякой продолжительной и грязной работы. Чистка производится методом, зависящим от вида материала фильтра — чаще всего продуванием и промывкой.

Стартер

Механизм стартера состоит из барабана (1) с тросиком (2) и ручкой (3), и из каркаса (4) с возвратной пружиной. При резком вытягивании ручки вверх, храповик барабана входит в зацепление с зубьями, имеющимися на валу двигателя, и проворачивает коленчатый вал. При отпускании ручки, возвратная пружина возвращает её в исходное положение.

Чтобы провернуть коленчатый вал со скоростью, при которой запускается двигатель, требуется определенное усилие. Запустить бензопилу с одного рывка часто не удается, приходится дергать несколько раз. Для облегчения запуска используют различные способы — обогащение топливной смеси с помощью заслонки карбюратора, или снижение давления в цилиндре с помощью декомпрессионного клапана (для облегчения прокручивания коленвала). Клапан делают автоматически закрывающимся при повышении давления в цилиндре, происходящем при воспламенении смеси. Иногда в механизме стартера используют дополнительную пружину, которая при вытягивании тросика сначала сжимается, а затем резко разжимается, раскручивая мотор.

Основными и наиболее сложными звеньями цепи являются режущие звенья, которые подразделяются на правосторонние и левосторонние. Верхняя грань зуба — самая широкая из всех элементов. Она обеспечивает широкий пропил, исключающий застревание остальных звеньев.

Форма режущих зубьев может значительно различаться у цепей разных производителей. Выделяют две основные формы — чипперную (а) и чизельную (б). Однако существуют и различные промежуточные контуры резцов.

Режущие кромки зуба — боковая и верхняя — затачиваются под определенным углом. Для цепей продольного пиления он составляет 10°, для поперечного — 30°. Цепи продольного пиления применяются довольно редко. В случае необходимости продольную распиловку можно осуществить и цепью поперечного пиления. Подробнее про углы заточки цепей бензопил читайте в статье Заточка цепи бензопилы.

Основной характеристикой цепи является ее шаг. Для установления шага цепи, измеряется расстояние между серединами первой и третьей соединительных заклепок (см. рисунок ниже), и этот размер делится пополам. Полученный результат — шаг цепи в мм. Однако, в большинстве случаев, шаг цепи задается в дюймах. Расстояние между серединами первой и третьей соединительных заклепок измеряется потому, что расстояния между отверстиями ведущих звеньев и режущих звеньев или соединительных звеньев могут различаться по величине. Наиболее распространены цепи с шагом 0.325 и 3/8 дюйма (8.255 и 9.525 мм соответственно). Цепи с шагом 0.325 используют с двигателями невысокой мощности (объемом до 40-50 см 3 ), в то время как мощные бензопилы обычно комплектуются цепями 0.404 дюйма (у таких цепей более высокая производительность). Распил получается более чистым и аккуратным, если при пилении использовать цепь с меньшей толщиной звена и меньшим шагом.

К важным характеристикам относится толщина хвостовика. Имеется пять стандартных толщин: 1.1, 1.3, 1.5, 1.6 и 2 мм. Самыми распространенными являются цепи с толщиной хвостовика 1.3 мм (0.05″). Они широко применяются как на бытовых, так и профессиональных бензопилах. Толщина ведущих звеньев должна быть согласована с шириной паза направляющей шины, с тем чтобы пильная цепь точно подходила направляющей шине.

Производители цепей применяют различные технологии для их изготовления и используют разные материалы. Определяющей характеристикой последних является не твердость (слишком твердые зубья плохо поддаются ручной заточке), а вязкость и ударопрочность. Именно они определяют долговечность цепи. Поэтому при изготовлении режущих зубьев используются износостойкие легированные стали. Нередко резцы подвергают хромированию для повышения поверхностной твердости. Некоторые фирмы используют дробеструйную обработку для увеличения вязкости зубьев.

Для ведения цепи шина имеет по своей периферии направляющую канавку, в которой перемещаются ведущие звенья цепи. Паз канавки служит одновременно каналом, подающим масло для смазки цепи. К основным параметрам шины относятся:

• Размеры соединительных отверстий (а), зависящие от типа бензопилы.
• Ширина паза (б), которая должна соответствовать толщине хвостовиков используемой цепи. Ширина паза шины лишь на несколько сотых миллиметра больше, чем толщина ведущих звеньев соответствующих пильных цепей. Благодаря этому достигается точное боковое ведение пильной цепи.
• Шаг концевой звездочки (в), также определяющий совместимость используемых цепей с шиной.
• Длина реза (г), определяющая размеры обрабатываемого материала — диаметр ствола дерева и пр.

Тормоз цепи

Включение тормоза цепи может быть контактным и инерционным. Первое происходит при нажатии тормозного упора (1) на руку рабочего, которое самопроизвольно происходит при отбросе пилы. Возникающее при этом смещение упора приводит к затягиванию тормозной ленты (2) на барабане муфты сцепления и его остановке, в результате чего останавливается и пильная цепь.

Инерционное включение тормоза основано на возникающих при резком ударе в шину инерционных силах, воздействующих на элементы тормоза, что приводит к тому же результату, что и в первом случае — затягиванию тормозной ленты и остановке цепи. Инерционное включение тормоза происходит быстрее, чем контактное. Однако второе более надежно. Всякая подготовка к работе, а также сборка бензопилы после ее ремонта или обслуживания должны заканчиваться проверкой работы тормоза цепи. Если он не срабатывает, пилу следует считать неисправной.

Механизм натяжения цепи

Для большего удобства, винт натяжения цепи может располагаться сбоку.

Система смазки цепи

Масляные насосы имеют различную конструкцию (поршневого или мембранного типа) и изготавливаются из разных материалов (металла или пластмассы). Они приводятся в действие с помощью зубчатой передачи, получающей свое движение от ведущей звездочки. Когда двигатель работает на холостом ходу (ведущая звездочка и цепь не вращаются), подача масла не происходит. Производительность насоса зависит от числа оборотов ведущей звездочки, чем они выше, тем больше масла поступает на пильную цепь. Некоторые масляные насосы оснащены ручным механизмом регулировки производительности — с помощью регулировочного винта (1).