Конструкция и принцип работы узлов бензопилы

Бензиновыми пилами пользуются при возведении срубов, лесозаготовке, очистке местности от зарослей, пополнении запаса дров. Они позволяет эффективно выполнять работу с древесиной. Сравнительно простое устройство бензопилы делает ее долговечным и надежным инструментом, как для бытового использования, так и для профессиональной деятельности. Конструктивно изделие относится к категории машин, оснащенных двигателем внутреннего сгорания (ДВС). Во многих случаях – это двухтактный одноцилиндровый мотор. Знание устройства инструмента и особенностей функционирования отдельных его узлов нужно пользователю — это поможет правильно выполнять техническое обслуживание и в случае необходимости самостоятельно производить ремонт.

Общее устройство бензопилы

На рынке представлено множество моделей бензиновых пил от разных брендов. Изделия различных производителей отличаются друг от друга дизайном и техническими характеристиками, которые определяют эргономику и функциональные возможности техники, но при этом инструмент имеет одинаковое устройство.

Бензопила состоит из следующих конструктивных элементов:

• двигателя внутреннего сгорания;
• карбюратора;
• шины;
• цепи;
• ручек;
• муфты сцепления;
• стартера;
• систем зажигания, подачи топлива, фильтрации воздуха и смазывания цепи;
• глушителя;
• цепного тормоза и механизма ее натяжения.

Схема бензопилы показана на фотографии ниже.

Карбюраторный ДВС работает на смеси масла с бензином. Схема его рабочего процесса представлена на фото далее.

Компоненты топливной смеси размешивают пропорционально. Соотношения между ними указаны в пользовательской инструкции (масло к бензину от 1:20 до 1:50 соответственно). От качества топлива зависит продолжительность эксплуатации инструмента без ремонта.

Современные бензиновые пилы из дорогой категории часто имеют бачок под масло. Смешивание его с бензином в таких модификациях происходит автоматически.

Читайте также: какой бензин заливать в бензопилу, и как выбрать масло.

Двухтактный мотор способен развивать скорость 13,5 тысяч об/мин. Он может располагаться на инструменте вертикально либо горизонтально. Первый вариант размещения ДВС характерен для многих профессиональных моделей бензопил большого размера. Глушитель у них размещается спереди от двигателя.

Если мотор располагается горизонтально, то бензиновые пилы имеют компактные размеры. Масса у таких инструментов тоже небольшая. Данные особенности делают изделия с горизонтальным типом мотора популярными у фермеров, лесозаготовителей и прочих работников, использующих ручные пилы.

Конструкция бензопилы предполагает наличие двух рукояток: передней и задней. На последней размещены переключатель, рычаги газа и безопасности. В инструменте реализована защита от воздействия вибраций и обратного удара. Первая связана с наличием между рукояткой и пилой прокладок из резины. Некоторые модели имеют также пружины, которые гасят колебания. От обратного удара может защищать специальный тормоз либо щиток.

Читайте также: как выбрать бензопилу.

Конструкция и работа отдельных узлов

Отдельные узлы бензиновой пилы, рассмотренные выше, в свою очередь состоят из различных деталей. Чтобы самостоятельно ремонтировать технику, следует знать конструкцию и работу основных систем.

Система зажигания

Первоначально система зажигания у бензопил была контактного типа. Сейчас она практически не применяется. Современные производители оснащают свое оборудование электронным зажиганием (на фото далее в разобранном виде). По этой причине отсутствует необходимость регулярно очищать контакты и устанавливать необходимое расстояние между ними.

Система зажигания, благодаря которой происходит образование искры во время запуска двигателя, состоит из таких деталей:

• магнето;
• свечи;
• электронного блока;
• электропроводки;
• кнопки включения/отключения мотора.

Внешний вид элементов системы зажигания одной из моделей бензопил от бренда «Штиль» показан на следующей фотографии.

Магнето – это электрогенератор переменного тока, подающий напряжение на свечу. Он может быть двух типов:

• контактного;
• бесконтактного.

Схематически системы зажигания с бесконтактным и контактным типами магнето представлены далее.

Магнето любого типа включает в себя такие детали:

• маховик;
• магнит постоянного типа;
• катушки, состоящей из обмоток с сердечником.

В состав электронного блока обычно включены диоды, сопротивления различной величины, тиристоры, конденсаторы. Схема соединений зависит от модели пилы.

Зажигание работает по следующему принципу:

• при вращении маховика с постоянным магнитом, закрепленным на нем, в системе индуцируется электродвижущая сила;
• возникший в цепи ток электронный блок преобразует в электрические сигналы;
• они передаются на свечу;
• между ее контактами образуется искра, которая вызывает воспламенение топливно-воздушной смеси.

Зажигание первоначально отрегулировано так, что искрообразование происходит тогда, когда поршень двигателя не достигает верхней своей мертвой точки примерно на 3-4 мм. Если ориентироваться по окружности движения коленвала, то это соответствует углу 28 градусов.

Свеча состоит из таких частей:

• центрального и бокового электродов;
• корпуса;
• изолятора.

По состоянию свечи можно зрительно диагностировать неисправности зажигательной системы.

Таким образом, благодаря наличию зажигания возгорается топливная смесь, что обеспечивает переход мотора в рабочее состояние. Периодически система нуждается в регулировке, которую несложно проводить самостоятельно.

Карбюраторный узел

Карбюратор требуется для непрерывного функционирования ДВС. Он состоит из таких конструктивных элементов:

• цельнолитого алюминиевого корпуса;
• жиклеров, представляющих собой клапана, регулирующие количество топлива;
• диффузора;
• поплавковой камеры;
• распылителя.

В корпусе карбюратора установлена заслонка, которая регулирует подачу атмосферного воздуха, импульсный канал, диффузор, входной штуцер, два винта (холостого хода и главный). Очень часто производители бензопил оснащают свою продукцию карбюратором от распространенных в продаже брендов.

Большинство моделей бензопил оснащены идентичными (по своей конструкции) карбюраторами. Схематически их устройство продемонстрировано на фото далее. Только редкие дешевые модификации китайского производства могут отличаться отсутствием в карбюраторном узле ряда деталей.

Чтобы правильно выполнять регулировку карбюратора бензиновой пилы, следует разбираться в принципе его работы, заключающемся в следующем:

• при запуске двигателя происходит открытие воздушной заслонки, находящейся на корпусе в нижней его части;
• из-за перемещения поршня (хода) создается разрежение внутри поплавковой камеры, а также в воздушном канале;
• это вызывает всасывание воздушной массы через диффузор;
• из бензинового бака топливная смесь проникает внутрь поплавковой камеры, проходя через штуцер;
• далее бензин в диффузоре смешивается с атмосферным воздухом, при этом получается топливно-воздушная смесь;
• потом она поступает в каналы впускные;
• оттуда смесь попадает в камеру сгорания.

Используя заслонку, можно обогатить либо обеднить топливо воздухом, то есть отрегулировать интенсивность его поступления в соответствии с рабочими условиями. С помощью винтов настраивают обороты мотора. Скорость поступления бензина в диффузор из камеры настраивается жиклером. Поступающий воздух очищается фильтром, устанавливаемым над карбюратором.

Исправность карбюраторного узла определяет производительность бензопилы и работоспособность ее мотора.

Механизм сцепления

Сцепление на бензопилах центробежного типа. Оно срабатывает автоматически, когда скорость мотора достигнет необходимого количества оборотов.

Схематически работа центробежного сцепления изображена далее на фото, где цифрам соответствуют следующие элементы конструкции:

• накладки фрикционные;
• пружины;
• барабан.

При небольших оборотах мотора накладки, которые могут двигаться радиально, пружинами подтягиваются к валу. В это время они не вращают барабан, соединенный с цепной звездочкой. Когда ДВС развивает ту скорость, при которой усилие со стороны пружин становится меньше действующей центробежной силы, фрикционные накладки приводят барабан в движение, прижимаясь к его внутренней поверхности. При этом звездочка, которая движет цепь, приходит во вращение. Она может располагаться у разных моделей бензиновых пил перед сцеплением либо сзади него.

Основным преимуществом центробежных муфт является то, что они проскальзывают, когда заклинит цепь, и мотор при этом не глохнет.

Топливная система

Устройство топливной системы представлено на схеме ниже.

Цифрам соответствуют такие элементы:

• фильтра топлива;
• карбюратор;
• топливный насос (праймер) ручного типа.

Бензин находится в баке, из которого он по шлангу поступает в карбюраторный узел. Простейшие варианты не предусматривают наличия насоса. Топливный фильтр находится на конце шланга, погружаемом в бензин. Внешний вид его изображен на нижеследующей фотографии.

При расходовании топлива в бачке образуется отрицательное давление из-за его заполнения атмосферным воздухом. Это приводит к тому, что прекращается поступление бензина в карбюраторный узел. Чтобы избежать данного явления, крышку бака оснащают сапуном: при его загрязнении инструмент глохнет.

Праймер на бензопиле делает процесс ее запуска легким. Карбюраторный отдел заполняется топливом заранее, что позволяет быстро запускать мотор, а также приводит к уменьшению действия на него нагрузки.

Система очистки воздуха

Чтобы получалась топливно-воздушная смесь надлежащего качества, необходим чистый газ. Наличие в воздухе примесей способно нарушить функционирование ДВС инструмента. Поэтому бензопилы оснащают для удаления загрязняющих частиц фильтрующей системой предварительной и тонкой очистки.

Предварительная фильтрация обычно выполняется при помощи сетчатого фильтра.

Во время работы при отрицательных температурах устанавливают также элемент, который задерживает снег. Но из-за него ухудшается подача воздуха, вызывая падение мощности эксплуатируемого агрегата.

Фильтры, предназначенные для тонкой очистки (фото далее), делают из капроновой сетки или поролона либо из похожих по характеристикам материалов.

Часть моделей пил имеют систему очистки поступающего воздуха центробежного типа. Ее устанавливают вместо предварительного фильтрующего элемента. Смысл функционирования такой очистки заключается в том, что маховиком закручивается поступающий воздушный поток. При этом загрязняющие частицы отбрасываются в сторону от патрубка, ведущего к фильтру.

Загрязнение фильтрующих элементов приводит к уменьшению объема атмосферного воздуха, поступающего внутрь карбюраторного узла. Это вызывает падение величины мощности мотора у пилы. Из-за данной причины фильтры, очищающие воздух от примесей, следует регулярно чистить промывкой либо простым продуванием. Подходящий метод определяется материалом, из которого они изготовлены.

Устройство стартера

Стартер бензопилы предназначен для запуска ее мотора, осуществляющегося за счет прокручивания коленвала. При этом топливно-воздушная смесь, которая находится в двигателе, сжимается поршнем. Искра вызывает ее воспламенение, в результате чего запускается ДВС.

Составными частями стартера являются:

• рукоятка;
• трос;
• барабан;
• возвратная пружина.

При резком вытягивании рукоятки с тросиком барабан сцепляется с валом. Последний начинает прокручиваться. После отпускания ручки пружина обеспечивает ее возврат в первоначальное положение. Чтобы провернуть вал с такой скоростью, при которой произойдет запуск мотора, следует приложить определенные усилия: в большинстве случаев вытягивать рукоятку понадобится несколько раз.

Для того чтобы сделать процесс запуска двигателя более легким, на практике применяют, например, такие методы:

• с помощью заслонки обогащают топливную смесь;
• используя специальный клапан, понижают давление внутри цилиндра.

Для облегчения запуска в некоторых моделях стартеров предусмотрено наличие также и дополнительной пружины. Она вначале сжимается при выдергивании троса, а затем разжимается, раскручивая этим двигатель.

Устройство смазывающего механизма

Направляющая шина, как и цепь, выполнена из металла. Когда инструмент включается, цепь начинает вращаться с большой скоростью. В результате из-за трения происходит перегрев материала. Именно поэтому цепь во время работы рекомендуется охлаждать. Если этого не делать, то очень быстро произойдет ее износ и, как следствие, шина тоже выйдет из строя.

Чтобы этого не произошло, во всех моделях и типах бензопил (и электрических тоже) предусмотрены механизмы, отвечающие за смазку цепи. Такие устройства выполняют одновременно сразу несколько задач. Во-первых, они осуществляют охлаждение материала цепи при работе. Во-вторых, позволяют максимально снизить негативное воздействие трения цепи об направляющую шину.

В качестве механизма, отвечающего за смазку цепи в бензопиле, выступает масляный насос. Включать его отдельно нет необходимости – работа производится в автоматическом режиме. Когда включается двигатель инструмента, масло начинает подаваться на цепь. При этом частота подачи смазки зависит от скорости работы устройства. Сам насос называется плунжерным или поршневым.

Чтобы понять принцип действия масляного насоса, необходимо детально изучить его основные узлы.

1. Корпус маслонасоса. Выполнен из алюминия или пластика. Второй вариант чаще всего встречается в моделях, предназначенных для домашнего использования.
2. Плунжер. Деталь, необходимая для перекачивания масла. Имеет цилиндрическую форму, в движение приводится червячной передачей.
3. Каналы. Соединяют маслопроводы подающий и выпускной каналы.

Масляный насос бензопилы

В целом действие плунжера выглядит так.

1. С одной стороны вал плунжера упирается в шток. В некоторых моделях его можно регулировать. У самого вала стенка имеет волнообразную форму.
2. С обратной стороны плунжера расположена рабочая его часть, которая имеет выступ или вырез на конце конструкции.
3. При движении плунжера через подающий канал масло попадает внутрь из масляного бака, а затем, через выводной патрубок подается на шину, которая и смазывает цепь.

Плунжер масляного насоса бензопилы

Принципиальная схема действия масляного насоса предельно проста, и именно благодаря этому стоимость бензопилы остается на достаточно низком уровне. При этом практически всегда деталь можно отремонтировать, за исключением случая, когда волнообразная стенка изнашивается. В таком случае узел рекомендуется заменить на новый.

В некоторых моделях для того чтобы самостоятельно настроить подачу масла, конструкция масляного насоса предусматривает наличие регулировочного винта. Если же деталь вышла из строя, то работать испорченным инструментом запрещено. Проверить исправность насоса довольно просто. Достаточно положить чистый лист бумаги рядом с шиной, запустить бензопилу и пару раз погазовать. Если механизм находится в рабочем состоянии, то на бумаге появятся масляные пятна.

Читайте также: как выбрать цепь для бензопилы.

Тормоз цепи

Цепь в бензиновой пиле выступает травмоопасным фактором. При ее вращении достаточно кратковременного несильного прикосновения к ней, чтобы порезаться или получить более серьезное увечье. По этой причине предусмотрен тормоз цепи на бензопиле, который быстро ее останавливает, если происходит обратный удар.

По способу действия тормоза бывают двух разновидностей:

• инерционными, реагирующими на силу инерции, которая действует на тормозной механизм;

• контактными, останавливающими цепь при обратном ударе после того, как будет нажат упор тормоза.

Тормоза инерционного типа срабатывают гораздо быстрее контактных аналогов.

Перед началом использования бензопилы в целях безопасности следует каждый раз проверять работоспособность цепного тормоза. Если он не срабатывает, то инструментом пользоваться не стоит до устранения данной неисправности.

Устройство механизма натяжения цепи

Натяжитель цепи представляет собой очень простую конструкцию независимо от модели инструмента. Он состоит только из штифта и регулировочного винта. Винт натягивается или ослабляется с помощью отвертки или гаечного ключа. С его помощью штифт передвигается в специальном пазу бензопилы. При этом вместе с перемещением штифта производится натяжение цепи.

Некоторые современные модели имеют бесключевой механизм натяжения цепи

Расположение регулировочного винта, как правило, зависит от конкретной модели устройства. Он может располагаться сбоку, снизу или сзади рабочего блока.

Не рекомендуется пренебрегать настройкой натяжения. Делать это лучше всего каждый раз перед началом работы.

Если выполнять работу с ослабленной цепью, то она может соскочить с пазов и нанести травму пользующемуся бензопилой человеку. Однако это не значит, что необходимо очень сильно натягивать цепь. Если ее слишком перетянуть, то есть большая вероятность, что работать она будет под предельной нагрузкой, в результате чего может произойти обрыв. Это чревато получением серьезной травмы.

Читайте также: как правильно работать бензопилой.

Общий принцип работы бензопилы любой модели простой: запущенный двигатель приводит во вращение цепь, которой распиливают древесину. Функционирование инструмента зависит от состояния отдельных его деталей, качества топливной смеси, степени очистки поступающего воздуха. Чтобы используемое оборудование прослужило максимально долгий срок, необходимо организовать постоянное техобслуживание, опираясь при этом на содержащиеся в эксплуатационной инструкции указания.