2.4 Рабочий процесс бензиномоторных пил
В основе рабочего процесса двигателя лежит преобразование тепловой энергии сгорания топлива в механическую работу на валу двигателя. В карбюраторном двигателе используется легко испаряющееся топливо. Для более полного сгорания топливо в карбюраторе смешивают с воздухом, испаряется и поступает в цилиндр двигателя в виде топливно-воздушной смеси.
Основными процессами двигателя рассматриваемого типа управляет поршень, который, перемещаясь в цилиндре, увеличивает и уменьшает (сжатие и расширение) в рабочей полости цилиндра, а также внутренней полости картера, называемой кривошипной камерой. Одновременно поршень своей боковой поверхностью открывает и закрывает окна цилиндра – выпускного (у карбюратора), продувочных, выхлопного (у глушителя), т.е. управляет процессами газораспределения.
Рабочий процесс двигателя рассматриваемого типа протекает следующим образом.
В цилиндре двигателя при ходе поршня от крайнего нижнего положения – называемого нижней мертвой точкой (НМТ) – вверх верхней кромкой поршня закрывается выхлопное окно, и в цилиндре начинается сжатие рабочей смеси. При сжатии давление и температура смеси возрастают, и в момент, когда поршень на 2,8 – 3,4 мм не доходит до крайнего верхнего положения – называемого верхней мертвой точкой (ВМТ), - подается искра на свечу зажигания.
Через некоторое время начинается процесс сгорания, сопровождаемый резким нарастанием давления. После достижения максимального давления в цилиндре при обратном движении поршня происходит рабочий ход – расширение продуктов сгорания. После открытия выхлопного окна выпуск продуктов сгорания. К моменту открытия продувочных окон давление в цилиндре значительно снижается, и вскоре начинается процесс продувки цилиндра, во время которого большая часть продуктов сгорания вытесняется через выпускное окно и заменяется свежей топливно-воздушной смесью из кривошипной камеры.
После закрытия продувочных и выхлопных окон в цилиндре опять начинается сжатие, и весь цикл повторяется.
В кривошипной камере при ходе поршня вверх после закрытия продувочных окон происходит расширение оставшейся смеси, при этом давление в картере становится значительно меньше атмосферного. Поэтому вскоре после открытия всасывающего окна происходит энергичное наполнение картера атмосферным воздухом, который, проходя через карбюратор, перемешивается с мельчайшими частицами топлива.
Полный цикл работы двигателя совершается в один полный оборот коленчатого вала или за два хода поршня, в связи, с чем такой тип двигателя получил название двухтактного.
2.5 Зарубежные бензиномоторные пилы
Зарубежные фирмы выпускают целый ряд моделей бензомоторных пил, которые применяются на валке деревьев, обрезке сучьев и раскряжевке, а также для выполнения других видов работ. Характерными особенностями этих пил является низкое расположение рукояток. Фирма Швеции “Партнер” выпускает две серии бензомоторных пил различных моделей.
Пила “Партнер R20” обладает исключительно хорошей производительностью на низких скоростях резания, что особенно удобно при раскряжевке больших диаметров деревьев.
Эффективная система девибрации также создает удобные и менее утомительные условия труда. Имеет массу 6,8 кг и мотор объемом 65 см 3. Пила марки “Партнер R20” является основной моделью в серии из 4 моделей.
“Партнер R20T”. Эта модель совершенно сходна с R20, за исключением системы зажигания. Модель R20T снабжена электронным тиристором системы Партнер, который позволяет обходиться без обычных контактных прерывателей. Вся система зажигания заключена в одном блоке, который совершенно не боится влаги и загрязнения. Эта новая передовая система зажигания имеет фиксированную точку зажигания, что обеспечивает зажигание точно в нужный момент.
Эффективная система девибрации также создает удобные и менее утомительные условия труда. Имеет массу 6,8 кг и мотор объемом 65 см 3. Пила марки “Партнер R20” является основной моделью в серии из 4 моделей.
Рисунок 10 - общий вид бензиномоторной пилы «Партнер»
“Партнер R20T”. Эта модель совершенно сходна с R20, за исключением системы зажигания. Модель R20T снабжена электронным тиристором системы Партнер, который позволяет обходиться без обычных контактных прерывателей. Вся система зажигания заключена в одном блоке, который совершенно не боится влаги и загрязнения. Эта новая передовая система зажигания имеет фиксированную точку зажигания, что обеспечивает зажигание точно в нужный момент.
“Партнер R21”. Модель также полностью сходна с R20 в отношении мотора и прочих технических данных, однако ручки пилы не только свободны от вибрации – они еще и подогреваются: небольшая часть горячих выхлопных газов выходит через контрольную систему в переднюю и заднюю ручки. При очень холодной погоде (-200 C) возможно поддерживать температуру обеих ручек на +400 C. Летом систему подогревания можно отключить, закрыв регулировочные клапаны.
“Партнер R21T” дополнительно снабжена тиристорной системой зажигания, что обеспечивает низкие расходы на техническое обслуживание и высокую степень надежности в работе. В остальном подобна R21.
Бензомоторные пилы “Хускварна” (рисунок 11) отличаются тем, что снабжены как системой зажигания, так и цепным тормозом.
Рисунок 11 - общий вид бензиномоторной пилы «Хускварна»
Рисунок 12 - Бензопила Husqvarna 455 RANCHER
Бензопила Husqvarna 455 RANCHER Новая модель 455 Rancher является мощной, износостойкой и "послушной" бензопилой, которая идеально подходит для разнообразных условий работы. Конструкция с двигателем X-TORQ обеспечивает высокий крутящий момент в более широком диапазоне оборотов двигателя, условие необходимое для высоких рабочих характеристик. Система Smart Start для легкого запуска. Комбинированное управление дроссельной заслонкой/остановкой двигателя. Система натяжения цепи, без инструмента Система нагнетания воздуха Air Injection. Виброизолированный карбюратор. Эффективная система поглощения вибрации Low Vib, Объем цилиндра 55.5 см2 Мощность 2.6 кВт / 3.5 л.с. Объем топливного бака 0.44л Объем масляного бака 0.32л Тип масляного насоса - Пильный аппарат Шаг цепи 1 .325 дюймов Шаг цепи 2 3/8 дюймов Рекомендуемая длина шины 13-20 дюймов / 33-50 см Эргономика Уровень звука 104 dB(A) Уровень шума, LWA 113 dB(A) Вибрация, передняя/задняя рукоятка 3.4 м/с2 / 4.5 м/с2 Масса и габариты Масса без пильного аппарата 5.8 кг
Бензиновая пила Husqvarna 142
Одна из самых популярных моделей бытовых бензопил. Husqvarna 142 — это легкая, простая в обращении, универсальная пила для использования в быту, предназначена для более взыскательного потребителя. Новый пружинный механизм стартера позволяет исключительно легко завести бензопилу. Как и все пилы Хускварна, она отвечает самым строгим требованиям безопасности, простоты в обращении и эргономичности, ничем не уступая в этом профессиональным пилам. Может использоваться для работ в саду и во дворе, равно как и для валки деревьев.
Преимущества бензопилы Husqvarna 142:
1) Как и все пилы Хускварна, данная модель отвечает самым строгим требованиям безопасности, простоты в обращении и эргономичности, ничем не уступая в этом профессиональным пилам.
2) Наличие амортизаторов, снижающих вибрации
3) Высокопроизводительная цепь
Технические характеристики бензопилы Husqvarna 142:
Емкость бака для масла — 0,2 л; Тип масляного насоса — нерегулируемый; Уровень звука 98.5 dB (A); Мощность: 1,9 кВт; Обороты: 13 000 об/мин; Длина шины: 38 см; Шаг: 0,325; Объем: 40,2 см3; Вес: 4,6 кг; Емкость топливного бака: 0,41 л; Страна производитель: США.
Фирма “Штиль” стала пионером в области техники моторного пиления, которая выпускает пилы марки “Штиль” (рисунок 13). Особенностью этих пил является наличие виброизолированной рукоятки, автоматической смазки цепи, системы электронного зажигания, безопасной пильной цепи, быстродействующего тормоза цепи с разъединительной муфтой.
Рисунок 13 – общий вид бензиномоторной пилы «Штиль»
Приводные двигатели пил и пильные цепи при своей работе вызывают вибрации. Это предотвратить нельзя. Но вредно действующие вибрации почти полностью поглощаются резиновыми амортизаторами, на которых установлена виброизолированная рукоятка в точно определенных для каждого типа пил местах.
В работе самого опытного пильщика может случиться, что моторная пила внезапно подскакивает. В таком случае немедленно срабатывает тормоз пилы. Даже не двигаясь по инерции, пильная цепь останавливается мгновенно. Однако торможение не оказывает никакого влияния на приводной двигатель. Специальная разъединительная муфта своевременно прерывает передачу крутящего момента от коленчатого вала к ведущей звездочке, хотя двигатель продолжает работать. Вот почему при включенном тормозе обеспечен безопасный пуск, а также безопасное транспортирование пилы от ствола к стволу в условиях работающего двигателя. В обоих случаях тормозная система надежно блокирует пильную цепь.
Штиль 020 AV. Самая легкая в мире моторная пила с виброизолированной рукояткой. Применяется для обрезки сучьев. Мощность двигателя 2 л.с.(1,6 кВт), вес – 4,4 кг (при рабочей длине пильной шинки 30 см).
Штиль 031 AV. Очень легкая и удобная в обращении моторная пила, целесообразно применять в лесном и сельском хозяйстве. Применяется для раскряжевки и распиловки тонкого леса, а также для обрезки сучьев. Имеется большой глушитель для эффективного подавления шума и быстродействующий тормоз цепи. Мощность двигателя 3,2 л.с. (2,6 кВт), вес – 6,7 кг (при рабочей длине пильной шинки 37 см).
Штиль 041 AV. Очень надежная в работе моторная пила. Система электронного зажигания обеспечивает ей нечувствительность к воздействиям воды и загрязнений. Мощность двигателя 4 л.с. (3,2 кВт), вес – 7,7 кг (при рабочей длине пильной шинки 40 см).
Штиль 045 AV. Пила с системой электронного зажигания, очень надежная даже в неблагоприятных условиях погоды. Мощность двигателя 5 л.с. (4 кВт), вес – 8,1 кг (при рабочей длине пильной шинки 45 см).
Штиль 051 AV. Мощная моторная пила для валки в средне и крупно ствольных насаждениях. Мощность двигателя 5,8 л.с. (4,6 кВт), вес – 10,8 кг (при рабочей длине пильной шинки 53 см).
Штиль 070/090 AV. Две высокопроизводительные пилы для работы в крупно ствольных насаждениях.
Модель 070 AV – 6,5 л.с. (5,2 кВт), вес – 12,9 кг (при рабочей длине пильной шинки 53 см).
Модель 090 AV – 8,5 л.с. (6,8 кВт), вес – 14,8 кг (при рабочей длине пильной шинки 63 см).
Бензиновая пила Stihl MS 180
Наиболее популярной моделью является бензопила Stihl MS 180. Цена её несколько выше инструментов упомянутого ранее производителя, но и достоинств имеет предостаточно. При сравнительно небольшом весе (менее 4 кг) ее мощность превышает 1,5 кВт. А это значит, что в эксплуатации эта бензопила значительно удобнее. Кроме того, ее очень просто открыть или запустить. Шина усилена и снабжена сразу 4 заклепками, что позволяет производить целый ряд сложных работ, не боясь быстрого износа или, того хуже, поломки.
Рабочий объем бензопилы 31,8 см3 Мощность двигателя 1,5 кВт (2,0 л.с.) Вес бензопилы(с пустым топливным баком, без шины и цепи) 3,9 кг Длина шины бензопилы 180(в сантиметрах): 35 см. Вес на единицу мощности 2,6 кг/кВт; шина номинальная длина реза 30/35 см.
Рисунок 14 - Бензиновая пила Partner-350
Самыми дешевыми являются бензопилы Partner. Но это, пожалуй, их единственное преимущество. Наиболее популярные модели Partner-350, Partner-351 и Partner-371. Первая из них обладает шиной длиной 40 см и мощностью 1,4 кВт. Она же и самая дешевая. Второй вариант на 5 см короче и мощность его чуть ниже, но зато он снабжен системой виброгашения, что значительно облегчает работу с ним. Третья модель удачно совмещает в себе все преимущества первых двух. Но вам стоит помнить о том, что используемые для гашения пружины часто ломаются, поэтому имеет смысл заранее приобрести дополнительный комплект.
Partner 350 - идеальный вариант для заготовки дров или строительства. Система "CCS" обеспечивает более долгое использование воздушного фильтра и уменьшение потребления топлива. Имеется система облегченного пуска. Области применения :модели Partner 350 любительская — заготовка дров, валка мелких деревьев, обрезка сучьев, строительство. Эта модель оснащена хромированной поршневой группой. Технические данные бензопилы Partner 350: объем цилиндра - 36,0 cм3; максимальная мощность - 1,9/1/4л.с/кВт; оборотов в минуту при максимальной мощности - 10 000 об/мин; рекомендуемая максимальная скорость - 12 000 об/мин; вес сухой, без режущего оборудования - 4,7 кг; объем топливного бака - 0,4 литра; расход топлива - 370 г/кВт час; объем бака масла - 0,3 литра; длина шага цепи - 3/8 дюйма.
Контрольные вопросы:
Какие основные требования, предъяявляются к бензопилам?
Из каких основных узлов состоят бензиномоторные пилы? и какова их конструкция?
Какова конструкция и принцип работы муфты сцепления?
Какова техническая характеристика бензопил «Урал», «Тайга»?
Какова характеристика топлива?
Что такое обогащенная и обедненная смесь?
Что такое горючая и рабочая смесь?
Сколько имеется дозирующих систем и какие?
Что обеспечивает работу пилы в любых условиях пространственных положений?
Какой тип подкачивающего насоса, его конструкция и принцип работы?
Как работает и регулируется карбюратор на холостых оборотах и при нагрузке двигателя?
На каких принципах основана работа дозирующих систем?
Какое назначение обратного клапана?
Какое назначение распылительных систем?
Что входит в систему зажигания?
Какие требования, предъявляются к системе зажигания?
Какова конструкция магнето и его регулировка?
Что такое угол опережения зажигания?
Какие преимущества и недостатки бесконтактного магнето и какова его конструкция?
Как смазываются трущиеся детали в картере?
Какие системы входят в конструкцию двигателя?
Каково назначение продувочных окон?
Какой тип и какая конструкция редуктора?
Какова конструкция пильного аппарата и его смазка?
Как регулируется натяжение цепи?