Устройство бензопилы по схеме и в разрезе: от нажатия пуска, до движения цепи

От полноты понимания устройства инструмента зависит как эффективность работы, так и продолжительность его службы. С первого взгляда, классическая бензопила может показаться сложным технологичным приспособлением, однако принцип её работы основывается на механике и доступен для каждого, кто захочет его понять. В данной статье, мы разберем конструкцию от А до Я, покажем каждый компонент и популярно объясним его работу и роль в системе.

Кратко о ключевых деталях механизма

Работа мотопилы основана на простом двигателе внутреннего сгорания с одним цилиндром, куда впрыскивается топливо. Бензин с растворенным маслом, дозированно закачивается из бачка в карбюратор, откуда перемещается в мотор, где воспламеняется от созданной свечей искры. Такой контролируемый взрыв в герметичной камере, отталкивает поршень, соединенный с кривошипом и валом. Далее, вращательное движение переходит на сцепление и звездочку, которая цепляется за цепь, заставляя её двигаться по пазу пильной шины.

Изложенная последовательность затрагивает лишь основы того, как устроена бензопила. Полный перечень компонентов значительно превосходит стандартный набор деталей двигателя внутреннего сгорания, включая в себя важные вспомогательные элементы. Маслонасос, стартер, инерционный тормоз, муфта сцепления, система зажигания и натяжения цепи – незаменимые компоненты, обеспечивающие высокую эффективность работы. Представленная ниже схема бензопилы, наглядно демонстрирует ключевые элементы, о назначении и взаимодействии которых подробно рассказано далее.

Все элементы бензопилы

Понять, как работает бензопила, можно лишь после полного ознакомления с её многогранной конструкцией. Разобрав каждую деталь и четко осмыслив её функцию, можно легко составить полноценный образ всего механизма, который поможет в дальнейшей эксплуатации или при ремонте инструмента. По завершению чтения данного материала, вы будете иметь четкое представление о внутренних процессах и функциях классической цепной пилы с бензиновым двигателем.

Стартер

Первый орган бензопилы, с которого начинается работа устройства. Именно этот узел отвечает за старт двигателя, происходящий за счет вращения вала кривошипа с маховиком, генерирующим электрический импульс. Стартер состоит из барабана с возвратной пружиной и намотанным тросиком, соединенным с рычагом. При вытягивании рычага, барабан раскручивается, передавая движения на вал, с которым он соединен. При малейшем снижении натяжения, пружина возвращает барабан в первоначальное положение, наматывая на него тросик.

Процесс запуска двигателя требует выполнения уверенных резких движений и с первого вытягивания тросика обычно не заводится. В среднем, чтобы завести агрегат, требуется повторить рывок 2-4 раза. Для облегчения и ускорения процедуры, современные бензопилы оснащаются вспомогательными элементами. Самый распространенный способ основывается на обогащении топливной смеси путем перекрытия воздушной заслонки в карбюраторе. Так же, цилиндр может быть оснащен декомпрессионным клапаном, снижающим давление и облегчающим прокрутку вала. В некоторых моделях на барабан устанавливается дополнительная пружина, продолжающая вращение, когда тросик полностью вытянут.

Система зажигания

Следующий узел конструкции, обеспечивающий генерацию электрического импульса для последующего воспламенения топлива в цилиндре. На первых бензиновых пилах эта система была контактного типа и требовала периодической чистки, а также регулировки зазора между маховиком и модулем зажигания. В современных устройствах используются бесконтактные электронные системы, не требующие подобного обслуживания.

Из ключевых компонентов зажигания можно выделить маховик с магнитами, катушки с сердечником, электронный блок, высоковольтный провод и свечу. При вращении маховика, магниты воздействуют на катушки, в которых индуцируется электродвижущая сила. Полученный ток, по проводу перетекает в блок, где преобразуется в электрический импульс. Далее, по высоковольтному проводу, заряд передается на свечу, которая создает искру воспламеняющую топливную смесь.

Топливная система

Специальное место хранения горючего, встроенное в конструкцию бензопилы, обеспечивающее фильтрацию и удобную подачу топлива. Во избежание утяжеления инструмента, объем топливного бака обычно не превышает 500 мл. В конструкцию емкости входит шланг, фильтр и сапун. Прежде чем попасть в карбюратор, топливо проходит через фильтр, закрепленный на конце шланга. При уменьшении объема горючего, через сапун в бак поступает воздух, чтобы в баке не создавалось отрицательное давление.

Если сапун на бензопиле будет засорен, насос карбюратора не сможет закачивать топливо и инструмент просто не заведется. По мере эксплуатации пилы, засоряется и топливный фильтр, снижая свою пропускную способность и вызывая сбои в работе двигателя. Если сапун можно отчистить самостоятельно, то фильтр рекомендуется заменять как расходник. Частота замены зависит от качества топливной смеси и интенсивности использования инструмента.

Карбюраторный узел

Главный распределительный элемент бензопилы, отвечающий за перекачку топлива из бака в цилиндр двигателя. В современных карбюраторах, функцию насоса выполняет мембрана, которая в старых моделях (Дружба, Урал) отсутствовала и бензин в них поступал самотеком, что не позволяло наклонять инструмент во время работы. На сегодняшний день, самые ходовые карбюраторные узлы производят компании Walbro и Zama, отличающиеся высокой продолжительностью работы, при ответственном подходе к фильтрации воздуха и топлива.

В наше время, практически все модели бензопил оснащаются классическими типами карбюраторов с дроссельной заслонкой, диффузором и входным штуцером (основные элементы). На литом корпусе может быть выведено 2 или 3 регулировочных винта, для настройки оборотов и подачи топлива. Все чаще встречаются конструкции, где карбюратор соединен с внешним ручным насосом (праймером), облегчающим процесс запуска.

Устройство праймера бензопилы представляет собой герметичный силиконовый купол, соединенный с пластиковым основанием, в котором имеется 2 штуцера. К основанию подключаются 2 шланга: по первому топливо всасывается из бака, а по второму подается в поплавковую камеру карбюратора.

При работе двигателя, заслонка карбюратора открывается, всасывая воздух по мере движения поршня. Одновременно, в воздушную трубу впрыскивается бензин, обогащая смесь. Далее, по впускным каналам, топливо попадает в камеру сгорания. Мембрана закачивает новую дозу в поплавковую камеру и процесс повторяется.

Двигатель

Важнейший компонент, на котором основывается вся конструкция бензопилы. Состоит из цилиндра с поршнем, и приводится в действие за счет воспламенения топлива, поступаемого через карбюратор. Камера сгорания располагается в верхней части цилиндра, куда выходят контакты свечи зажигания. Искра провоцирует контролируемый взрыв смеси, отталкивая поршень вниз, приводя в движение кривошипно-шатунный механизм. Кривошип преобразует возвратно-поступательные движения во вращательные и передает их на коленчатый вал, сцепление, звездочку и цепь.

Для балансировки конструкции и равномерного распределения нагрузки, с одной стороны вала подключено сцепление, а с противоположной, упомянутый выше маховик, генерирующий заряд. Выхлопная система современных двигателей бензопил оснащается специальным глушителем, снижающим уровень шума и направляющий выхлопные газы в сторону от пользователя инструмента. Для эффективного отведения тепла во время активной работы, внешняя часть цилиндра имеет множество выступающих ребер, между которыми легко проходят охлаждающий воздушный поток.

В качестве золотого стандарта приводов, в бензиновых пилах используются двухтактные двигателя. В зависимости от модели устройства, скорость может различаться, но не будет превышать 13 500 оборотов в минуту. Показатели внушительные, и работа такого механизма требует постоянной смазки цилиндра, поршня и кривошипа. Стабильность работы обеспечивает топливная смесь из бензина и масла.

Система очистки воздуха

Бесперебойная подача чистого воздуха в камеру сгорания, является ключевым условием полноценной работы любого ДВС. Для обеспечения свободного перемещения воздушного потока и исключения попадания в карбюратор мелких частиц, используются специальные фильтры. Эти, на первый взгляд, незначительные элементы оказывают непосредственное влияние на эффективность и продолжительность работы пильного оборудования.

В зависимости от модели бензопилы, фильтры могут иметь различные размеры и формы. Обычно, представляют собой пластиковый каркас с натянутой нейлоновой сеткой и уплотнительным кольцом на месте контакта с карбюратором. Размеры фильтра определяют объем пропускаемого воздуха и чем они больше, тем менее часто придется его отчищать. Промывать или продувать фильтр следует по мере загрязнения, иначе недостаток воздуха, значительно снизит эффективность инструмента.

Помимо сетчатых фильтров, встречаются экземпляры из ваты или поролона, которые нередко комбинируются с первым вариантом. Поролоновые прокладки устанавливаются зимой, для защиты карбюратора от попадания снега.

К системе фильтрации многих современных мотопил, относится и маховик с крыльчаткой, установленный на валу двигателя. Данный элемент производит предварительную отчистку за счет центробежной силы, отталкивая посторонние элементы в сторону и подавая на карбюратор относительно чистый воздух.

Сцепление

Активный компонент механизма, передающий вращения с коленчатого вала на звездочку, приводящую в движение цепь. На сегодняшний день, бензопилы оснащаются центробежным сцеплением, которое активизируется только на повышенных оборотах (от 2700 об/мин). Такая автоматизация реализуется за счет барабана и фрикционных накладок, соединенных пружинами. Когда двигатель работает на холостых оборотах, вал с накладками свободно вращаются. При нажатии пусковой кнопки, скорость вращения повышается, и накладки упираются во внутренние стенки барабана, передавая ему движение.

Внешний вид сцепления может различаться, в зависимости от модели инструмента. Оно может включать в себя 2 или 3 фрикционные накладки, пружины разных типов (могут быть скобы), а также разборный или литой со звездочкой барабан. Внушительное разнообразие вариаций данных элементов не отменяет единого принципа их работы, но требует подбора идентичного при замене. Благо, такие типы сцеплений относительно дешевы и не ударят по бюджету в случае поломки или при износе.

Пильная шина

Элемент контроля движения пильной цепи, задающий направление её движения. Пильная шина состоит из 2х стальных пластин, с установленной между ними звездочкой на подшипниках. Усиленные заклепки объединяют все компоненты в единую, надежную конструкцию. Ребра шины представляют собой паз, в который погружаются хвостовики цепи. Данный паз не только направляет цепь при работе, но и подает на неё смазку.

Пильная шина бензопилы изготавливается из стали с повышенной упругостью, способной выдержать повышенные нагрузки, даже в случаях застревания или изгиба. Из основных характеристик шины, можно выделить следующие:

• Шаг цепи. Определяет размеры концевой звездочки и допустимый размер звеньев цепи.
• Ширина паза. Указывает на требуемую толщину хвостовика цепи.
• Длина шины. Устанавливает максимальный размер распила. Может обозначатся в дюймах и сантиметрах.
• Размеры установочных отверстий. Позволяют определить возможность крепления шины на пилу. При покупке похожего компонента на пилу другого бренда, следует обращать внимание ещё и на расположение отверстий.

Цепь

Сегментный режущий элемент, выполняющий главную функцию – распил древесины. Цепь бензопилы состоит 3х типов повторяющихся элементов: резцов, хвостовиков и звеньев, соединенных заклепками. Натягивается между двумя звездочками: на конце шины и сцеплении. Приводится в движение от вращения звездочки на сцеплении. Перемещаясь по пазу шины, резцы поочередно вгрызаются в материал, снимая древесину по типу рубанка. Для создания равномерной линии распила, резцы устанавливаются на левую и правую стороны цепи.

Основными параметрами выбора цепи, являются её шаг, толщина хвостовика и количество звеньев. По нормативам, шаг измеряется в дюймах, а самые распространенные его значения составляют 0.325 и 3/8 (чем меньше, тем чище распил, но ниже скорость). Толщина хвостовика варьируется от 1.1 до 2 мм, и учитывается при подборе цепи под конкретную шину (или наоборот). Количество звеньев определяет длину цепи и максимальную глубину распила.

Механизм натяжения цепи

Первостепенный элемент регулировки, предназначенный для настройки расположения пильной шины с установленной на неё цепью. Функция механизма предельно проста и основывается на изменении положения штифта, посредством вращения соединенного с ним винта. Штифт продевается в специальное отверстие в шине, и при повороте винта перемещает её вперед или назад, увеличивая или уменьшая натяжение цепи.

В сравнении с относительно сложной регулировкой карбюратора, которая выполняется редко, винт натяжения используется еще на этапе сборки, перед первым распилом. К данному механизму следует возвращаться и по мере работы, когда цепь нагревается и удлиняется. Периодическая настройка требуется для эффективной и безопасной работы. Если цепь будет ослаблена, она выскочит из паза шина, а при сильном натяжении будет затруднять вращение и может лопнуть.

Маслонасос

Относительно компактный, но тем не менее важный элемент системы бензопилы. Выполняет смазку цепи при работе, сохраняя её от быстрого износа. Насос соединяется с бачком, откуда по маслопроводу поступает смазка. Процесс перекачки активируется от движения ведущей звездочки на сцеплении. На холостых оборотах или при полном отключении, масло перестает поступать на цепь.

Современные бензопилы оснащаются маслонасосами плунжерного типа (поршневыми). В бюджетных, бытовых моделях корпус изготавливается из пластика. Насосы в профессиональных инструментах, обычно выполняются из алюминия. Внутри корпуса располагается вал с червячной передачей и уплотнительным кольцом. Противоположный конец вала имеет сегментный срез и находится у впускного и подающего отверстий. При вращении, вал всасывает масло внутрь корпуса с одной стороны и подает на цепь с другой.

В некоторых вариантах маслонасосов имеется функция регулировки подачи смазки путем ограничения хода плунжера. Выполняется подобная настройка путем поворота условного винта, который может поворачиваться только на 1 оборот и по заводским параметрам закручивается на половину. Располагается регулировочный винт в нижней или боковой части бензопилы.

Ручной тормоз

Надежная система блокировки, призванная обеспечить безопасную эксплуатацию бензопилы. Контактный тормоз располагается перед верхней рукояткой и активируется легким нажатием, моментально стягивая металлический хомут вокруг барабана сцепления. Система рассчитана на отскок инструмента при работе, когда тот направляется вверх и по инерции ударяет по руке оператора. Чтобы привести тормоз в действие, достаточно легкого толчка, под воздействием которого сработает пружина.

Механизм ручного тормоза не участвует в главных рабочих процессах пилы, но тем не менее относится к важнейшим элементам конструкции. Это рабочая и эффективная мера безопасности, снижающая риск получения травм до минимума. При покупке или после ремонта инструмента, работоспособность контактного тормоза проверяется сразу после запуска двигателя.

Итог

Для людей с базовыми знаниями механики и знакомыми с устройством ДВС, не составит труда понять общий принцип работы бензопилы. Однако даже неискушенному техническими нюансами пользователю, концепция инструмента вполне доступна. Конструкция мотопилы многогранна, но практически полностью основывается на механике, и откроется любому, кто пожелает в ней разобраться.

Представленная выше информация структурирована и оформлена с целью формирования общего понимания процессов, происходящих при работе мотопилы. Для более глубокого изучения, на сайте есть соответствующие статьи с подробным, индивидуальным описанием каждой детали. Читайте, спрашивайте и просвещайтесь.