Бензопила представляет собой аппарат, функционирующий за счёт двигателя внутреннего сгорания. В подобных устройствах применяется одноцилиндровый двигатель, работающий на бензине. Редуктора в этом инструменте нет, имеется лишь одноступенчатая цепная передача, приводящая пильную цепь в движение.
Это оборудование необходимо для быстрого и удобного распила древесины любых габаритов.
Устройство обладает простой конструкцией, однако отличается надёжностью и способно обеспечивать стабильную работу в тяжёлых условиях.
Такой механизм включает множество элементов: систему очистки воздуха, поступающего в карбюратор, шину с цепью, устройство натяжения цепочки и прочие узлы.
Подробнее о каждом из элементов бензопилы
Схема двухтактного двигателя с поршнем двойного диаметра.
В самых распространённых моделях бензопил применяют одноцилиндровый двухтактный двигатель. Он функционирует вместе с маховиком, специальной муфтой, элементом зажигания и втулкой для фиксации конструкции. Такой двигатель развивает обороты порядка 13 000 об/мин, поэтому к маслу, добавляемому в топливную смесь, выдвигаются строгие требования.
Пила оснащена центробежным сцеплением, которое срабатывает автоматически пропорционально оборотам двигателя. При низких оборотах свободные накладки, свободно размещённые радиально, притягиваются к центральной части вала пружинами и не передают вращение на барабан, соединённый со звездой цепи. При достижении оборотов, при которых центробежная сила превышает сопротивление пружинок, накладки прижмутся к внешнему основанию барабана и начнут его прокручивать. Затем начнёт вращаться ведущая звезда, приводящая в движение цепь. Звезда обычно располагается за сцеплением или снаружи последнего.
Основное преимущество такого типа муфт состоит в том, что при застревании цепи сцепление пилы проскальзывает, не гасит двигатель и не вызывает неисправностей узлов, передающих вращение от двигателя к цепи.
Подробнее о системе зажигания и карбюраторе
Рабочий цикл двухтактного двигателя.
Контактное зажигание, применявшееся ранее в бензоинструментах, утратило актуальность. Современные образцы от ведущих производителей оснащаются электронным зажиганием, избавляющим пользователя от сложной настройки зазоров и частой чистки контактов.
Современная система зажигания включает такие узлы, как:
- маховик;
- система зажигания с электросхемой;
- свеча зажигания;
- привод высокого напряжения.
Маховик вращается и возбуждает модуль электродвижущей силы, который через электросхему формирует необходимые сигналы. Эти сигналы подаются на свечу, где искра воспламеняет рабочую смесь.
Карбюратор бензопилы необходим для обеспечения стабильной работы двигателя.
Карбюратор является важнейшим элементом бензоинструмента. Совместно с зажиганием он обеспечивает бесперебойную работу мотора. Через карбюратор подаётся топливовоздушная смесь, качество которой влияет на лёгкость запуска, мощность и непрерывность работы пильного механизма. Обычно производители таких пил применяют карбюраторы популярных марок.
В карбюраторе присутствует заслонка, позволяющая обеднить или обогатить смесь в зависимости от условий эксплуатации. Для точной настройки применяют несколько винтов, которыми регулируют обороты двигателя и холостой ход. В верхней части карбюратора установлен воздушный фильтр, очищающий входящий воздух.
Система топлива бензопилы
В базовом варианте топливная система состоит из бака объёмом примерно 0,5 л, фильтра топлива и шланга, по которому топливо поступает в карбюратор. Этого бака хватает примерно на 35–40 минут при мощности около 2 кВт и расходе топлива не более 1,2 л/ч. Такой расход наблюдается при максимальной нагрузке.
Топливная система бензопилы : 1 – топливный фильтр, 2 – карбюратор, 3 – ручной насос предварительной подкачки.
Чтобы бак при расходовании топлива не образовал отрицательное давление, в крышке есть сапун. Засорение сапуна приводит к глохнению инструмента. При давлении топливо не может попасть в карбюратор.
Из бака топливо подаётся через шланг, болтающийся внутри бака. На входном элементе закреплён фильтр. Топливо прокачивается насосной секцией внутри карбюратора.
Чтобы облегчить запуск, некоторые конструкции бензопил оборудуются механическими насосами преждевременной подкачки — праймерами. При запуске с праймером карбюратор первым делом заполняется топливом, а излишки возвращаются в бак. В результате двигатель запускается быстрее, так как карбюратор заполнен топливом. Если праймер отсутствует, то карбюратор заполняется топливом стартером.
Система очистки воздуха
Система очистки воздуха бензопилы.
Во время работы двигатель использует рабочую смесь, образующуюся в карбюраторе. Чтобы предотвратить попадание грязного воздуха внутрь, его пропускают через фильтры. Фильтры состоят из нескольких элементов. Снежный фильтр препятствует попаданию снега в воздухоочистительную систему и применяется лишь зимой; при высокой температуре конструкцию снимают.
Иногда очистка воздуха осуществляется за счёт центробежных сил: поток воздуха закручивается крыльчаткой маховика, примеси отделяются от втягивающего патрубка, ведущего к установленному фильтру. Подобные фильтры могут быть выполнены из поролона, нейлоновой сетки и прочих материалов.
Во время работы бензоинструмента воздух в зоне действия может загрязняться опилками. Сильное загрязнение фильтров снижает подачу воздуха в карбюратор, что может привести к обогащению смеси и понижению мощности. Поэтому фильтр нужно регулярно чистить, и делать это стоит не только при разборке инструмента, но и чаще. После продолжительной работы устройство рекомендуется прочистить. Способ чистки зависит от материала фильтра: чаще применяют продувку или промывку.
Стартер инструмента
Устройство стартера бензопилы.
Такой элемент применяется для запуска конструкции путём проворачивания вала. Смесь, подающаяся в двигатель, сжимается между поршнем и головкой цилиндра. Эта смесь воспламеняется искрой, после чего двигатель запускается.
Состоит стартер из таких деталей, как:
- барабан;
- трос;
- рукоятка;
- пружина возврата.
При резком вытягивании рукоятки барабанный храповик зацепится за зубья на валу, после чего коленчатый вал будет проворачиваться. Если ручку отпустить, возвратная пружина вернёт её в исходное положение.
Чтобы привести вал в вращение с достаточной скоростью для запуска двигателя, требуются определённые усилия. В большинстве случаев запуска не удаётся с первой попытки, приходится тянуть руку несколько раз. Для облегчения запуска применяют разные приёмы: обогащение смеси за счёт соответствующей заслонки или снижение давления в цилиндре клапаном. Клапан может автоматически закручиваться при повышении давления в цилиндре во время воспламенения топлива. В стартере может быть дополнительная пружина, которая при вытягивании троса сначала сжимается, затем резким движением раскручивает мотор.
Цепочка бензоинструмента
Структура цепи пилы.
Цепь состоит из режущих звеньев, хвостовиков и фиксирующих элементов. Все узлы соединяются между собой заклепками в единую конструкцию.
Главные и наиболее ответственные звенья цепи — резак, который можно подразделить на правосторонние и левосторонние. Верхняя часть зуба имеет максимальную ширину и обеспечивает пропил большого размера, что исключает застревание соседних звеньев.
Форма зубьев для резки варьируется у разных производителей. Чаще встречаются чипперная и чизельная формы, но встречаются и иные варианты режущих зубцов.
Кромки зубцов затачиваются под конкретный угол. При продольной распилке угол равен 10°, для поперечного — 30°. Примечательно, что цепи продольного распила применяются редко; при необходимости продольный рез выполняют цепью поперечного пиления.
Шаг цепи пилы.
Основной характеристикой цепи является её шаг. Чтобы определить шаг, измеряют расстояние между центрами первой и третьей заклепок, затем делят результат на 2. Так получают шаг в миллиметрах, хотя чаще он указывается в дюймах. Нужно measuring centers, потому что расстояния между отверстиями звеньев различны. Обычно применяют цепи со шагом 0,325 и 3/8 дюйма. Маломощные двигатели используют цепь шагом 0,325; цепи 0,4 дюйма применяются на моделях большей мощности. Цепь с меньшим шагом и меньшей толщиной звена даёт чистый и качественный распил.
К важным параметрам относится и толщина хвостовика. Как правило применяют цепи толщиной хвостовика 1,3 мм, их используют как на обычных, так и на специализированных бензоинструментах. Толщину звеньев следует согласовывать с шириной зазора направляющей шины, чтобы цепь точно соответствовала шине.
Производители цепей применяют разные технологии изготовления и материалы. При выборе материала важна не прочность на удар, а вязкость и стойкость к износу, так как они определяют долговечность. Обычно режущие зубцы изготавливают из износостойкой легированной стали; нередко проводят хромирование для повышения твёрдости поверхности. Нередко встречается дробеструйная обработка для повышения прочности зубьев.
Шины бензоинструмента
Ключевые параметры шины бензопилы.
Шина — важная часть пилы, служащая направляющей для цепи. В ходе эксплуатации шина несёт значительные нагрузки, поэтому она изготавливается из прочного и гибкого металла надлежащего качества, обладающего высокой упругостью.
Чтобы цепь могла нормально перемещаться, между отверстиями шины держится направляющий зазор, по которому перемещаются звенья. Канавка выполняет роль канала подачи масла в цепь. Основные параметры шины:
- Габариты отверстий под крепления; они зависят от типа пилы.
- Ширина зазора, соответствующая толщине хвостовика цепи. Зазор шины на 0,02–0,05 мм больше, чем толщина звеньев, чтобы обеспечить точное боковое ведение цепи.
- Шаг звезды, определяющий совместимость цепей и шины.
- Длина пропила, определяющая размер обрабатываемого материала.
Тормоз цепи бензопилы
Конструкция бензопилы с инерционным тормозом цепи.
Особенность бензопил — открытая режущая часть в виде шины с цепью, которая движется по ней. Это представляет потенциальную опасность. Поэтому инструмент должен оснащаться мерами безопасности. Тормоз цепи предназначен для быстрой остановки цепи при обратном ударе, который иногда случается при случайном касании прокручивающейся цепи. В результате шина может получить резкий удар и отброситься в сторону или вверх, что может повредить оператора. Чтобы этого избежать, применяют тормозную схему, останавливающую вращение цепи при обратном ударе.
Запуск тормозного элемента может быть контактным или инерционным. Контактный вариант срабатывает при нажатии упора тормоза, который может произойти во время отброса инструмента; смещение упора приводит к затягиванию ленты тормоза, и цепь останавливается.
Инерционная активация тормоза работает за счёт инерционных сил, возникающих при резком ударе по шине — цепь задерживается и останавливается. Этот способ быстрее контактного.
После ремонта и сборки бензоинструмента рекомендуется проверить работоспособность тормозной системы цепи. Если тормоз не сработал, пилу следует считать неисправной.
Система смазки цепочки бензопилы
Схема проверки работы системы смазки цепи.
Смазка цепи и шины в бензоинструментах выполняется автоматически. Масло заливают в ёмкость, после чего оно через специальную систему подводится к насосному узлу, расположенному возле цепи. Из насоса масло поступает в зазор шины и далее на саму цепь.
Насос запускается через зубчатую передачу, приводимую ведущей звездой. На холостом ходу подача масла не идёт. Производительность насоса зависит от оборотов рабочей звезды: чем выше обороты, тем больше масла попадает на цепь. Некоторые модели оснащены ручной регулировкой мощности подачи.
Бензопила представляет собой сложный механизм, поэтому перед использованием рекомендуется ознакомиться с её конструкцией.
