Korpus i układ korbowo–tłokowy

Korpus silnika, to część silnika, do której mocowane są pozostałe elementy sil-nika, zespołu tnącego i sterującego. Składa się z użebrowanego po stronie ze-wnętrznej cylindra, jedno– lub dwuczęściowego karteru, a w niektórych konstruk-cjach z pokrywy skrzyni korbowej i podstawy silnika. Usytuowania korpusu w pilarce pokazane są na przekrojach pilarek Stihl Contra i MP–5 „Ural” (rys. 4.2, 4.3). W obu przypadkach oś cylindra jest prostopadła do osi podłużnej prowadnicy piły. Jak w większości przypadków silniki te są jednocylindrowe, dwusuwowe. We współczesnych konstrukcjach głowica cylindra stanowi jedną całość z cylindrem. W głowicy znajduje się otwór do świecy zapłonowej. Cylinder i karter jest odlany ciśnieniowo z lekkich stopów. Wprasowywana w odlew tuleja stanowiąca gładzie cylindra jest chromowana lub niklowo–krzemowana w celu uzyskania odpowiednio wysokiej odporności na ścieranie i trwałości.

W dolnej części korpusu silnika znajduje się szczelna skrzynia korbowa, któ-rą od góry tworzy dolną część cylindra, a od dołu karter. Wewnątrz skrzyni korbo-wej znajduje się wał korbowy z korbowodem. Szczelność skrzyni korbokorbo-wej jest warunkiem pracy silnika dwusuwowego, do niej bowiem zasysana jest mieszanka

paliwowa przy ruchu tłoka do góry (rys. 4.4) i ze skrzyni przelewana (tłoczona) nad tłok.

Mechanizm korbowo–tłokowy składa się z tłoka z jednym lub dwoma pier-ścieniami uszczelniającymi, korbowodu, wału korbowego, łożyskami i kołem za-machowych (stanowiącym jedną całość z wirnikiem z łopatkami wentylatora), oraz cylindra, – w którym wodzony jest tłok. Tłok wykonywany jest (odlewany ciśnie-niowo) z lekkich stopów (na przykład aluminiowych). Denka tłoka bywają płaskie lub lekko wypukłe. Pomiędzy bocznymi ściankami tłoka i cylindra istnieje szczeli-na (z uwagi szczeli-na szczeli-nagrzewanie się tłoka w czasie pracy) wynosząca 0,1–0,15 mm. Pierścienie tłokowe wykonuje się tak, by na końcach pierścieni był odstęp równy, co najmniej 0,2–0,3 mm – również z uwagi na nagrzewanie się. Przekroje pierścieni zwykle są prostokątne, o wysokości 1–2,5 mm; bywają jednak węższe pierścienie – o wysokościach 0,6 mm. Grubość pierścieni zależy od średnicy cylindra i wynosi od 1,9–2,5 mm. Grubsze pierścienie są bardziej sprężyste i trwalsze i zwiększają odprowadzenie ciepła od tłoka.

Korbowód jest prętem, który górnym końcem zwanym główką zamocowany jest w tłoku, a dolnym (stopką) – zamocowany na wale korbowym. Wykonany jest ze stopów lub ze stali. Przekrój korbowodu jest zwykle dwuteowy. Stopka we współczesnych pilarkach bywa zwykle nierozdzielna (rys. 4.5); może być też roz-dzielna (rys. 4.6). Korbowód jest połączony z tłokiem za pomocą sworznia tłoko-wego. Główka korbowodu nasadzona jest na sworzeń za pomocą łożyska igiełko-wego, sworzeń zaś zablokowany jest w tłoku z obu stron przy pomocy pierścieni osadczych. Stopa osadzona jest na czopie wału korbowego za pośrednictwem łoży-ska rolkowego.

Rys. 4.2. Poprzeczny (a) i podłużny (b) przekrój pilarki Stihl Contra [Poliszczuk 1970]: 1 – wał korbowy, 2 – cylinder, 3 – tłok, 4 – sworzeń tłokowy, 5 – korbowód, 6 – karter, 7 – łożysko wału,

8 – pierścień uszczelniający, 9 – podstawa iskrownika, 10 – koło zamachowe, 11 – wentylator, 12 – rozrusznik, 13 – osłona cylindra, 14 – filtr powietrza, 15 – przesłona, 16 – gaźnik, 17 – smok

paliwa, 18 – uchwyt tylny, 19 – manetka gazu, 20 – świeca zapłonowa, 21 – uchwyt przedni, 22 – ślizgacze piły, 23 – bęben sprzęgła, 24 – tarcza sprzęgła

Rys. 4.3. Przekrój podłużny pilarki MP–5 „Ural” [Poliszczuk 1970]: 1 – wał korbowy, 2 – cylin-der, 3 – tłok, 4 – sworzeń tłoka. 5 – korbowód, 6 – karter, 7 – pierścień uszczelniający, 8 – pod-stawa iskrownika, 9 – koło zamachowe, 10 – wentylator, 11 – pokrywa karteru, 12 – końcówka

wału, 13 – siatka ochronna, 14 – osłona cylindra, 15 – pierścień uszczelniający, 16 – świeca zapłonowa, 17 – tarcza sprzęgła

Rys. 4.4. Zasada działania silnika dwusuwowego [Skovteknik 1970]: a – sprężanie, zassanie, b – przelanie, wydech, c – spalanie (praca)

Rys. 4.5. Korpus i układ tłokowo–korbowy pilarki Husqvarna 254 [instrukcja obsługi]: 1 – cylinder, 2 – wkręt, 3– świeca zapłonowa, 4 – uszczelka gaźnika, 5 – uszczelka cylindra, 6 – pierścienie tłokowe, 7 – tłok, 8 – igiełkowe łożysko korbowodu, 9 – pierścień osadczy

sworz-nia, 10 – wał korbowy, 11 – łożyska wału, 12 – korbowód, 13 – karter lewy, 14 – karter prawy, 15 – uszczelka zbiornika paliwa i skrzyni korbowej, 16 – korek zbiornika paliwa, 17 – pierścień

Rys. 4.6. Cylinder i elementy karteru pilarki „Druźba–4” [Poliszczuk 1970]: 1 – pokrywa łoży-ska, 2 – pierścień uszczelniający, 3 – łożyska wału korbowego, 4 – tłumik, 5 – świeca zapłonowa,

6 – nasadka świecy zapłonowej, 7, 8 – śruba i tuleja nasadki, 9 – przewód wysokiego napięcia, 10 – uszczelka cylindra, 11 – cylinder, 12 – karter dwuczęściowy (połączony), 13 – pierścień

uszczelniający, 14 – siatka wentylatora, 15 – pokrywa cylindra, 16 – korpus wentylatora, 17 – styk ze sprężyną, 18 – nasadka końcówki przewodu wysokiego napięcia, 19 – pokrywa

Wał korbowy może mieć konstrukcję jednoczęściową lub może być złożony z kilku elementów. Przy niedzielonej stopie korbowodu wał korbowy wykonany jest najczęściej z trzech części – z dwóch czopów bocznych z ramionami oraz z czopu korbowego, połączonego na wcisk w otwory ramion czopów bocznych, po założeniu nań łożyska rolkowego i stopy korbowodu. Na ramionach czopów bocz-nych znajdują się przeciwciężary, równoważące mimośrodowe (względem osi obro-tu wału) położenie czopu korbowego i stopy korbowodu. W wałach dwuczęścio-wych czop korbowy stanowi jedną całość z ramieniem jednego z czopów bocznych. Na końcu jednego z czopów bocznych osadzane jest koło zamachowe z łopat-kami wentylatora, a na końcu drugiego z czopów bocznych – tarcza sprzęgła (rys. 4.2, 4.3, 4.7). Koło zamachowe służy do wyprowadzenia tłoka z martwych punktów i równomiernej prędkości wału korbowego. Moment bezwładności koła zamacho-wego daje silnikowi możliwość pokonania krótkotrwałych przeciążeń przy piłowa-niu drewna. Przypomina się, że martwe punkty mechanizmu to takie położenie

ogniw mechanizmu, przy których określony ruch ogniwa napędowego nie wywołu-je wywołu-jednoznacznie określonego ruchu innych ogniw. W mechanizmie korbowo– tłokowym martwe punkty to skrajne – górne i dolne położenie tłoka (np. ruch tłoka w dół powodować może obrót wału w lewo lub w prawo).

Oprócz typowych jednocylindrowych dwutaktowych silników pilarek istniały pilarki z innymi silnikami spalinowymi. Pilarka Sachs–Dolmar MKS 4 wyposażona była w silnik Wankla (marki Sachs–Wankel) – rys. 4.10, o pojemności skokowej 58 cm³, mocy 3 kW, z gaźnikiem Tillotsona. Pilarka Solo Twin wyposażona była w dwucylindrowy dwutaktowy silnik umożliwiający większą równomierność prędko-ści obrotowej wału silnika, mniejszy hałas, przytłumione drgania pilarki.

Rys. 4.7. Elementy pilarki Oleo–Mac 240 [instrukcja obsługi]: 1 – cylinder, 2 – filtr powietrza, 3 – gaźnik, 4 – świeca zapłonowa, 5 – moduł zapłonowy z przewodem wysokiego napięcia, 6 – tłok z pierścieniami i sworzniem, 7 – korbowód, 8 – wał korbowy, 9 – sprzęgło, 10 – iskrow-nik, 11 – wentylator, 12 – rozrusziskrow-nik, 13 – podstawa silnika, 14 – uszczelka, 15 – pokrywa skrzy-ni korbowej, 16 – uchwyt przedskrzy-ni, 17 – uchwyt tylny, 18 – pokrywa rozruszskrzy-nika, 19 – pokrywa

Rys. 4.8. Kartery i wał korbowy pilarki JOBU [Glantz 1978]: 1 – karter lewy, 2 – łożyska, 3 – wał korbowy z korbowodem, 4 – karter prawy

Rys. 4.9. Układ korbowo–tłokowy pilarki HOMELITE z dzieloną stopą korbowodu [Glantz 1978]: 1 – pierścień tłokowy, 2 – sworzeń tłokowy, 3 – pierścień osadczy, 4 – tłok, 5 – łożysko główki korbowodu, 6 – śruby stopy korbowodu, 7 korbowód, 8 – klin ustalający,

Rys. 4.10. Zasada działania silnika „Sachs–Wankel” pilarki Sachs–Dolmar MKS–4 [Reklama]: a, b, c, d – kolejne cykle pracy silnika