28. 1. 2013, Brno Připravil: prof. Ing. Jindřich Neruda, CSc. Ing. Tomáš Zemánek, Ph.D. Ústav lesnické a dřevařské techniky
Práce s motorovou pilou Konstrukce, obsluha a údržba motorových pil
strana 2
Základní informace o motorových řetězových pilách
strana 3
Motorové pily lze rozlišovat podle řady kriterií: •
druh pohonu: spalovací motor (dvoudobý, čtyřdobý), elektromotor (dále dle druhu a
úrovně napětí elektrického proudu), hydromotor, pneumatický motor •
hmotnostní a výkonové třídy
strana 4
Motorové pily lze rozlišovat podle řady kriterií: •
celkový charakter konstrukce (pily jednomužné a dvoumužné, standardní a
vyvýšené rukojeti, spalovací motor s vodorovným, šikmým či svislým uložením válce, elektromotor s příčným nebo podélným uložením apod.) •
účel použití (víceúčelové, jednoúčelové, speciální)
•
kategorie užití (profesní, farmářské, hobby) atd.
strana 5
Orientační rozlišení pil do tříd dle hmotnosti a výkonu motoru třída I. velmi lehké II. lehké III. středně těžké IV. těžké V. velmi těžké
hmotnost (kg) 4-5 6-7 8 - 10 11-12 13
zdvihový objem (cm3) 30 - 40 50 - 60 60 - 80 90 - 100 120 - 140
výkon motoru (kW) 1,1 - 1,9 1,9 - 2,6 2,6 - 3,4 3,7 - 4,8 5,2 - 6,6
strana 6
Motorové pily: (dle Husqvarny)
Hobby 35 - 45 ccm Farmářské 45 - 60 ccm Profesionální 35 - 120 ccm
strana 7
Standardní soudobá koncepce motorové pily
strana 8
… typické provedení pily fy Stihl…
strana 9
… typické provedení pily fy Husqvarna …
strana 10
Motorová pila Husqvarna s vyvýšenými rukojeťmi
strana 11
• rozlišení pil dle velikostních kategorií má jen orientační charakter • pily vybaveny vysokootáčkovými motory - max. výkon při řádově 9000 ot.min-1 • max. otáčky motoru až 15 tis. ot.min-1, oběžná rychlost řetězu cca 90 km.h-1 • převažují spalovací, zážehové dvoudobé motory
• elektrické pily využívají zpravidla střídavé napětí 220 V, jsou i pily poháněné ss napětím 12, 18 nebo 24 V, a to i akumulátorové.
strana 12
Historie vzniku motorových pil
strana 13
Starší typy motorových řetězových pil a – dvoumužná elektrická řetězová pila Rinco b – dvoumužná řetězová pila se spalovacím motorem MP-50
strana 14
Starší typy motorových řetězových pil c – jednomužná motorová řetězová pila JMP 40 d – jednomužná řetězová pila Stihl Contra
strana 15
strana 16
Sekací pilové řetězy
strana 17
strana 18
Trnoštítec horský (Tragosoma depsarium)
strana 19
Joe Cox Kanada, konec 40. let 20. st.
strana 20
strana 21
strana 22
Hoblovací řetěz
strana 23
Konstrukce motorových pil
strana 24
…ve skutečnosti je to trošku jinak.
strana 25
Pily se spalovacím motorem
strana 26
Hlavní části motorové pily
strana 27
Klasické řešení spalovacího motoru motorové pily
strana 28
Čtyřdobý motor • čtyři takty (sání, komprese, výbuch, výfuk) na dvě
otáčky klikové hřídele • nutné sací a výfukové ventily v motoru • vačková hřídel pro řízení ventilů • poměrně mnoho konstrukčních dílů • náročnější údržba
• poměrně rozměrnější motor
strana 29
Čtyřdobý motor • mazání motoru odděleným motorovým olejem
• žádné ztráty vyplachováním motoru • běžný výfukový systém • výfukový systém bezúdržbový • neklidný chod 4dobého jednoválcového motoru
strana 30
Dvoudobý motor • čtyři takty (sání, komprese, výbuch, výfuk) na jednu otáčku klikové hřídele
• sací, výfukové a přepouštěcí kanály v motoru • málo konstrukčních dílů • nenáročná údržba • kompaktní motor • mazání motoru olejem rozpuštěným v benzinu
strana 31
Dvoudobý motor • ztráty paliva vyplachováním až 20% • přesně seřízené výfukové ústrojí • tlumič výfuku občas čistit • relativně klidný chod 2dobého jednoválcového
motoru
strana 32
Progresivní principy konstrukce spalovacích motorů motorových pil
strana 33
Konstrukce motoru STIHL 2-MIX Využívá předvýplach spalovacího prostoru čerstvým vzduchem. Hlavní předností této
technologie je výrazné snížení škodlivých spalin ve výfukových plynech, takže motory STIHL 2-MIX bez problémů splňují i přísné emisní limity EU.
strana 34
Píst dobíhá k horní úvrati, těsně před jejím dosažením dochází k zážehu pohonné směsi zapalovací svíčkou. Červená šipka ukazuje nasávání čerstvé pohonné směsi (směs oleje a benzínu 1:50) sacím kanálem pod píst do klikové skříně, protože píst stoupající do horní úvrati zde
vytvořil podtlak. Stejným podtlakem je navíc do přepouštěcích kanálů ve stěně válce, souběžných se spalovacím prostorem nasáván čerstvý vzduch (modré šipky), jemuž cestu do kanálů otevřely směrové „kapsy“ v pístu. Vzduch naplní pouze přepouštěcí kanály a vytvoří tak zde vzduchové polštáře.
strana 35
Píst je v důsledku zážehu pohonné směsi vržen do dolní úvrati a vyvolává tak v klikové skříni přetlak.
Čerstvá pohonná směs z klikové skříně vstupuje do přepouštěcích kanálů a při cestě do spalovacího prostoru válce před sebou vytlačuje vzduchové polštáře.
strana 36
Do spalovacího prostoru vychází z přepouštěcích kanálů jako první čerstvý vzduch,
vytlačuje do výfuku spaliny a teprve následně je válec plněn čerstvou pohonnou směsí.
strana 37
Vzduch proudící z přepouštěcích kanálů vypláchl spaliny ze spalovacího prostoru a zabránil úniku čerstvé, nespálené pohonné směsi do výfuku, což je jev charakteristický pro běžné dvoutaktní motory.
strana 38
Princip činnosti motoru Stihl 2-MIX
strana 39
Nový princip čtyřdobého motoru 4-MIX • STIHL vyvinul novou koncepci ekologického spalovacího motoru. • Pracuje na čtyřtaktním režimu, palivem směs oleje a benzínu 1:50 jako v dvoutaktních motorech. • Motor je kompletně mazán pouze touto směsí, nepotřebuje nádrž na olej a je tedy zcela nezávislý na pracovní poloze. • Rozvod palivové směsi v motoru zajišťuje patentované řešení s obtokovým kanálem bez dalších ventilů, které je zárukou vysoké spolehlivosti.
strana 40
Nový princip čtyřdobého motoru 4-MIX Výhody technologie 4-MIX: • o 80 % méně výfukových zplodin než u srovnatelného dvoutaktního motoru. • vysoký točivý moment v širokém rozsahu otáček • příjemný zvuk, klidný chod
• snadné startování • nízká spotřeba • není nutno doplňovat a měnit olej
• kompaktní a lehká konstrukce
strana 41
Pracovní takty motoru technologie 4-MIX Píst se pohybuje nahoru, v klikové skříni
vzniká podtlak. Ten nasává část palivové směsi ze sacího kanálu přes obtokový kanál v hlavě válce.
strana 42
Pracovní takty motoru technologie 4-MIX Píst se pohybuje dolů, přetlak v klikové skříni
vytlačuje směs obtokovým kanálem zpět do sacího kanálu.
strana 43
Pracovní takty motoru technologie 4-MIX Píst se pohybuje nahoru, stejně jako při
kompresi je směs obtokovým kanálem znovu nasávána ze sacího kanálu do klikové skříně.
strana 44
Pracovní takty motoru technologie 4-MIX Píst se pohybuje dolů, stejně jako při expanzi
je směs obtokovým kanálem znovu vytlačována z klikové skříně zpět do sacího kanálu.
strana 45
Konstrukce motorových pil Husqvarna
strana 46
Spalovací prostor
strana 47
Vratné vyplachování
strana 48
strana 49 strana 49
Kliková hřídel
strana 50
Rotující části motoru
strana 51
Karburátor
strana 52
Plovákový karburátor
…u soudobých motorových pil jej již nenalezneme!
strana 53
Membránový karburátor
strana 54
Princip funkce palivového čerpadla
strana 55
Startování studeného motoru
strana 56
Rozběh studeného motoru
strana 57
Volnoběžný chod motoru
strana 58
Rozběh teplého motoru
strana 59
Plný chod motoru
strana 60
Činnost ručního palivového čerpadla
strana 61
Startovací mechanismus
strana 62
Spouštěcí (startovací ústrojí) motorové pily
strana 63
Principy řešení startovacího ústrojí
strana 64
Principy řešení startovacího ústrojí
strana 65
Principy řešení startovacího ústrojí
strana 66
Principy řešení startovacího ústrojí
strana 67
Zapalovací systém motoru
strana 68
Elektronická bezkontaktní zapalovací soustava motoru (Husqvarna) jádro (P), indukční cívka (L1), řídící cívka (L2), diody (D1, D2), tyristor (T), kondenzátor (C), zapalovací cívka (E), zapalovací svíčka
strana 69
Vzduchové filtry
strana 70
Vzduchové filtry
strana 71
Karburátor + kompenzátor
strana 72
Air Injection
strana 73
Vliv znečistění vzduchového filtru na výkon motoru A…čistý filtr
B…znečistěný filtr – pila s kompenzátorem
C…znečistěný filtr – pila bez kompenzátoru
strana 74
Palivo pro motorové pily • bezolovnatý benzín s oktanovým číslem min 90
• v ČR typ Natural 91, 95 nebo 98 • případně speciální benziny, které mají omezen podíl nežádoucích látek,např. Husqvarna Aspen 2T, Aspen 4T, Stihl MotoMix
strana 75
Palivo pro motorové pily
• benzin používat vždy ve směsi s olejem pro dvoudobé motory • speciální typy olejů (často označovány stejnou výrobní značkou jakou má pila
• mísící poměr speciálních olejů a benzinu je 1 : 50, ostatních olejů pro dvoudobé motory činí tento poměr 1 : 20 (období záběhu motoru) až 1 : 25. • směs benzínu s olejem je vhodné připravit osobně • oleje se v benzínu při delším stání usazují, proto je třeba před použitím směs důkladně promísit.
strana 76
Husqvarna 2 stroke oil • Nové balení 1 litr s dávkovačem • Nový design • 12 litrů/box
strana 77
Motorová a rukojeťová část spojené silentbloky
strana 78
Smart Start dekompresní ventil
strana 79
strana 80
Tlumení vibrací karburátoru Omezení přenosu tepla
strana 81
Tlumení vibrací tlumící prvky (silentbloky) pryžové nižší postupné kratší nižší
ocelové hmotnost poškození životnost účinnost
vyšší okamžité delší vyšší
strana 82
Tlumení vibrací
strana 83
Tlumení vibrací - ocelové silentbloky
strana 84
Tlumení vibrací - ocelové + pryžové silentbloky
strana 85
Moderní atributy progresivních prvků motorových pil Husqvarna Air Injection - odstředivé čištění nasávaného vzduchu
Smart Start - dekompresní ventil
Low Vib - nízké vibrace
strana 86
Palivová nádrž s uzávěrem a sacím košem
strana 87
Pily s elektropohonem
strana 88
Motorová část elektrické řetězové pily (Stihl)
strana 89
Elektrická pila Husqvarna 318El.
strana 90
Řezací část motorové pily
strana 91
Řezací část motorové pily
strana 92
Laminované lišty
strana 93
Princip odřezávání třísky řezacím článkem pilového řetězu
strana 94
Geometrie hoblovacího zubu
strana 95
Základní tvary profilů hoblovacích článků A – oblý, B – polodlátovitý, C – dlátovitý
strana 96
Příklad firemního označení druhů řetězů (Stihl)
strana 97
Příklad firemního označení druhů řetězů (Husqvarna)
strana 98
Rozteč a tloušťka vodicích článků řetězu
strana 99
Části řezacího zubu
1.úhel čela 2.úhel ostření 3.snížení omezovací patky 4.hřbet zubu
5.otvor pro nýt 6.pata zubu zadní 7.pata zubu přední 8.omezovací patka 9.vybrání zubu 10.bok zubu 11.osazení nýtu 12.čepy nýtu
strana 100
Konstrukce pilového řetězu s překlenovacím článkem pro potlačení zpětného vrhu
strana 101
Konstrukce pilového řetězu s úpravou vodicího článku pro potlačení zpětného vrhu
strana 102
Princip činnosti odstředivé spojky
Počátek spínání n = 3500 min-1
strana 103
Olejové čerpadlo mazání řezací části pily (Stihl) 1 – těleso, čerpadla, 2 – ozubené kolo,
3 – šnek, 4 – píst čerpadla, 5 – regulační šroub, 6 – vodicí objímka, 7 – vinutá pružina, 8 – těsnící kroužky
strana 104
Napínací ústrojí pilového řetězu
a – napínací ústrojí s čelním ovládáním u starších typů pil Husqvarna, b – napínací ústrojí s bočním ovládáním u pil Stihl a dalších soudobých typů pil
strana 105
Obsluha a údržba motorové pily
strana 106
Startování motorové pily
Správné startování
A, B nesprávné startování
strana 107
Příprava pily na startování
strana 108
Úkony obsluhy
strana 109
Úkony obsluhy
strana 110
Hlavní úkony údržby Při soustavné denní práci s pilou je třeba dodržovat časový harmonogram údržby pily (součást návodu k obsluze). Časový harmonogram údržby rozeznává: • denní údržbu - celkové očištění pily, vyčištění čističe vzduchu, stranové obrácení vodicí lišty a čištění její drážky, čištění mazacích otvorů a prostoru kolem spojky, ostření řetězu, kontrola
mazání a napnutí řetězu, mazání ložiska vodicí řetězky lišty;
strana 111
Hlavní úkony údržby • týdenní údržbu - čištění žeber válce, lopatek a krytu větráku, kontrola, čištění a seřízení zapalovací svíčky, popřípadě její výměna, kontrola stavu lišty (opotřebení hran, hloubka lišty, apod.), řetězu a řetězového kola, dotažení
šroubových spojení, u některých typů pil promazání ložiska bubínku spojky; • měsíční údržbu - vypláchnutí nádrže paliva a
oleje čistým benzínem, kontrola a čištění spouštěcího ústrojí;
strana 112
Hlavní úkony údržby • čtvrtletní údržbu - prohlídka v odborné dílně, popřípadě výměna hnacího a vodicího řetězového kola, seřízení bezpečnostní brzdy.
strana 113
Udržovací nářadí k motorové pile: • kombinovaný klíč • tenký šroubovák používaný při seřizování karburátoru • kulaté pilníky příslušných průměrů pro ostření pilových řetězů,mohou být opatřeny vodítkem • plochý pilník ke snižování omezovacích patek řezacích článků
strana 114
Udržovací nářadí k motorové pile: • šablony vylisované z plechu pro upravení patřičné výšky omezovacích patek řezacích článků • šablony z plastické hmoty pro kontrolu geometrie pilových řetězů, kontrole a čistění lišt apod. • tlaková maznice určená k promazávání ložisek řetězek • držák motorové pily do pařezu • nýtovačky pro spojování pilových řetězů jsou vyráběny jako přenosné ruční (klešťové) nebo stolní.
strana 115
Seřizování olejového čerpadla
strana 116
Běžné úkony obsluhy a údržby
strana 117
Broušení řetězů
strana 118
strana 119
Obvyklé velikosti průměrů pilníků pro ostření řetězů
Rozteč řetězu (“) 1/4 3/8 P 0,325 3/8 0,404
Průměr pilníku (mm) (“) 4,0 5/32 4,0 5/32 4,8 3/16 5,2 13/64 5,5 7/32
strana 120
Některé chyby při péči o řezací ústrojí
a) nesprávné snížení omezovací patky
správné=0,65 mm
strana 121
Některé chyby při péči o řezací ústrojí a) nesprávné snížení omezovací patky správné
strana 122
Některé chyby při péči o řezací ústrojí
b) poškození řetězu
strana 123
Některé chyby při péči o řezací ústrojí b) poškození řetězu
strana 124
Některé chyby při péči o řezací ústrojí c) poškození vodicí lišty
strana 125
Zapalovací svíčka jako indikátor stavu motoru
strana 126
Seřízení karburátoru
• dle pokynů výrobce konkrétního typu pily • má dvě fáze: základní seřízení a doladění • při základním seřizování karburátoru je motor pily zastaven – základní seřízení spočívá v nastavení dvou ovládacích šroubů karburátoru (H a L) malým šroubovákem podle pokynů výrobce, kdy jsou šrouby vyšroubovány o daný počet otáček od jejich max. dotažení (např. o 1 otáčku nebo o 1 a ¼ otáčky – závisí na typu pily)
strana 127
Seřízení karburátoru
– třetím ovládacím šroubem se po zahřátí motoru pily může dle potřeby doladit nastavení škrtící klapky tak, aby byly volnoběžné otáčky optimální
strana 128
Seřízení karburátoru • při doladění karburátoru se nastavují maximální otáčky motoru tak, aby byl optimalizován
pracovní režim motoru – je nutno znát max. otáčky stanovené pro daný typ pily výrobcem (z technické
dokumentace) a je vhodné mít elektronický otáčkoměr
strana 129
Seřízení karburátoru – po základním seřízení se pila se správně napnutým a mazaným řetězem nastartuje,
nechá se zahřát motor a poté se pootáčí jemně šroubem vysokých otáček doleva (snížení otáček) či doprava (zvýšení otáček), dokud se na displeji otáčkoměru neukáže požadovaná hodnota max. otáček, zkušený pracovník postupovat i podle sluchu
strana 130
Seřízení karburátoru – dalším úkonem při přesném seřizování karburátoru může být úprava dávkování
volnoběžné (přesněji přechodové) trysky, kterou je nutné učinit, jestliže se motor pily při prudkém stisku plynové páčky tzv. dusí a obtížně se rozebíhá do vyšších otáček
strana 131
Příklad tabelárního uspořádání parametrů
motorů pil pro seřízení karburátorů
strana 132
Indikace závad motorové pily a způsoby jejich odstranění Příznaky závad
Týká se
Příčina závady
1.
Snížená řeznost pracovního nástroje, při řezu se tvoří jen drobné piliny
P, K
1, 5
2.
Snížená řeznost pracovního nástroje, správné snížení omezovací patky
P, K
1, 9
3.
Snížená řeznost řetězu, břity řetězu jsou ostré, správné snížení omezovací patky
P
9
4.
Snížená řeznost pilového kotouče, břity jsou ostré, správné snížení omezovací patky
K
9
5.
Řezací nástroj je příliš agresivní, řez je neklidný, motor jeví známky přetížení (zpomaluje se)
P, K
8
6.
Řezný odpor kotouče se při zařezávání do dřeva neúměrně zvyšuje
K
7
7.
Kmitání řezného kotouče
K
4, 6
8.
Zvýšené vibrace řezací části, zhoršená řeznost
9.
Při poklepu zní řezný nástroj chraplavě
10.
Opotřebení hřbetní části hoblovacího zubu pod délku 3 mm
11.
2 K
3b
P, K
3c
Prasklý nebo odlomený článek řetězu
P
3d
12.
Nadměrné zahřívání řezací části, zvýšený odpor proti pohybu řetězu
P
10a, 10b
13.
Řezací část motorové pily nedrží rovinu řezu (tzv. podřezává)
P
3e, 3f
14.
Vodicí lišta je zřetelně prohnutá
P
3g
15.
Ozuby vodicích článků se dotýkají dna drážky vodicí lišty
P
3h
16.
Pilový řetěz se v drážce vodicí lišty viklá
P
3f, 3i
17.
Motorem lze obtížně nebo nelze vůbec protočit
P, K
37
18.
Motor nelze nastartovat
P, K
12, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27
19.
Motor běží nepravidelně
P, K
21, 24
20
Motor nemá výkon
P, K
11, 13, 15
strana 133
Indikace závad motorové pily a způsoby jejich odstranění 20
Motor nemá výkon
P, K
11, 13, 15
21.
Spojka při volnoběhu nevypíná
P, K
33, 35
22.
Spojka prokluzuje při záběru
P, K
32, 34
23.
Motor se při volnoběhu zastavuje, při plném plynu pracuje normálně
P, K
13, 15
24.
Výfuk pokryt usazeninami, motor nemá výkon
P, K
13, 14, 17
25.
Motor má snahu se přetáčet, nemá výkon
P, K
11a,b, 13, 15, 18
26.
Palivo se nedostává do karburátoru
P, K
11b, 12, 13
27.
Palivo se dostává do karburátoru, nikoliv však k motoru
P, K
13, 20
28.
Zvýšená spotřeba paliva
P, K
13, 14, 15, 17, 21
29.
Motor se přehřívá
P, K
15, 16, 28, 29
30.
Motor při vysokých otáčkách náhle zastavuje
P, K
11a,b, 12, 15, 27
31.
Chybné zapalování při zatížení, motor nemá výkon
P, K
21, 23, 24,25, 26
32.
Není vidět přeskakující jiskra na vymontované svíčce při protáčení motorem
P, K
21, 22, 23, 24, 25, 26, 27
33.
Motorová a řezací část jsou v rukojetích neobvykle volně uloženy
P, K
38
P … motorová pila
K … křovinořez
strana 134
Indikace závad motorové pily a způsoby jejich odstranění Uzel
Zapalování
Motorová část
P. č.
Příčina závady
21
Opotřebovaná zapalovací svíčka nebo svíčka o nevhodné tepelné hodnotě
Svíčku vyměnit za novou o správné tepelné hodnotě
22
Znečistěné elektrody svíčky vlivem úsad
Vyčistit, zkontrolovat funkci, zkontrolovat seřízení karburátoru a obsah oleje v palivu, případně vyměnit svíčku
23
Příliš velká vzdálenost elektrod svíčky
Nastavit na hodnotu 0,5 – 0,6 mm
24
Zkrat na kabelu ke svíčce
Opravit izolaci nebo vyměnit
25
Zkrat na spínači zapalování, spínač v poloze „vypnuto“
Vyčistit nebo vyměnit, zkontrolovat, zda je spínač v poloze „zapnuto“
26
Závada na systému zapalování
Vyměnit v odborné dílně
27
Zkrat v zapalovací svíčce
Svíčku vyměnit za novou o správné tepelné hodnotě
28
Nedostatečné chlazení válce
Vyčistit žebra válce
29
Mnoho usazenin na pístu a válci
Usazeniny opatrně odstranit
30
Netěsná pouzdra klikové skříně
Pouzdra utěsnit nebo vyměnit (dílna)
31
Opotřebované pístní kroužky
Pístní kroužky vyměnit (dílna)
32
Třecí segmenty spojky opotřebovány
Sadu segmentů vyměnit
33
Jehlová ložiska bubínku spojky opotřebovaná
Ložiska vyměnit a namazat
34
Opotřebovaná spojka
Elementy spojky vyměnit
35
Poškozené nebo vyhřáté pružiny spojky
Pružiny spojky vyměnit
36
Radiální těsnící kroužky netěsní
Radiální těsnící kroužky vyměnit
37
Zadřený píst ve válci
Opravit v dílně, respektovat předepsaný poměr oleje k benzínu
38
Unavené nebo poškozené silentbloky
Silentbloky v kompletu vyměnit
Způsob odstranění
