Почему нельзя работать на полугазе с бензопилами и триммерами

В среде непрофессиональных пользователей бытует заблуждение, что работа двигателя бензопилы или триммера на неполных оборотах (полугазе) происходит с меньшим шумом и увеличивает срок службы мотора. Возникает  ошибочная аналогия с работой автомобиля.

Автомобильный двигатель имеет минимальные и максимальные значения оборотов коленвала. Если текущие обороты меньше минимальных, то мотор глохнет. Если больше - разрушается. Рабочие частоты лежат где-то посередине. Именно в этом диапазоне двигатель выдает максимальный вращательный момент, имеет минимальную температуру, масляная система максимально наполнена и т.д. Это режим максимальной эффективности для этих моторов. В случае инструментов с двухтактным двигателем представление об эффективной работе мотора совершенно иное. Оно и обусловливает отличия в конструкции и принципах эксплуатации двигателей.

В этом контексте нас будет интересовать вопрос подачи топлива и воздуха в разных режимах работы мотора. 

Конструкция карбюратора. 

На рисунке схематично и упрощенно представлен типичный карбюратор, используемый в триммерах и бензопилах.

pg-1

Поз.1 Воздушная заслонка. Используется при холодном запуске двигателя. Ее функция – ограничить приток воздуха. При ручном холодном запуске частота вращения двигателя небольшая, создаваемое разряжение в картере недостаточное для всасывания топлива насосом карбюратора. На некоторых моделях инструмента с большим объемом двигателя дополнительно устанавливается праймер, которым вручную подкачивают топливо в карбюратор. Воздушный поток в диффузоре медленный, плохо всасывает топливо из главного жиклера. В результате смесь формируется сильно обедненной, практически не горючей. Для обогащения смеси ограничивают количество воздуха, закрывая заслонку. При запуске, получив первую вспышку, ее открывают.

Поз.2. Дроссельная заслонка. Регулирует проходящий через диффузор воздушный поток, чем меняет количество поступающей в двигатель воздушно-топливной смеси. Так осуществляется управление мощностью мотора.  

Поз.3 Диффузор или трубка Вентури. Что это такое и как работает легко найти в сети. Для нас важен создаваемый ею эффект: при уменьшении сечения потока (уменьшает его сузившаяся трубка) увеличивается его скорость и уменьшается статическое давление. За счет разности между атмосферным и статическим давлением  высасывается топливо из жиклеров.

Поз.4 и 5 Жиклеры соответственно главный и холостого хода. Основная функция – распыление топлива. Как они работают описано ниже.

Работа системы при холостом ходе.

pg-2

Воздушная заслонка открыта полностью. Дроссельная заслонка закрыта практически полностью. Имеется небольшая щель, через которую поступает воздух. Размер этой щели определяется положением регулировочного винта холостого хода. Скорость воздушного потока самая маленькая. Статическое давление перед заслонкой практически атмосферное. Создаваемое им разряжение недостаточно для всасывания топлива из главного жиклера. Основной объем топлива поступает из жиклера холостого хода.

Работа системы при полном газе.

pg-3

Воздушная заслонка открыта полностью. Дроссельная заслонка открыта полностью. Топливо поступает из обоих жиклеров и формирует правильную смесь. Обратите внимание на то, что жиклеры холостого хода работают и в режиме холостого, и полного газа. 

В режиме полного газа работают оба жиклера, в холостом – только один. Топливная смесь в обоих режимах поступает в расчетных пропорциях.

А теперь наш главный вопрос. Как работает эта система в режиме полугаза?

pg-4

Воздушная заслона полностью открыта. Дроссельная заслона открыта наполовину, находится между главным жиклером и жиклером холостого хода. Давление перед ней ниже атмосферного, но его недостаточно для подачи топлива из главного жиклера: бензин поступает в значительно уменьшенном количестве. Слабый поток хуже распыляет его, формируются капли, которые либо стекают в цилиндр, либо испаряются не достигнув его. Жиклеры холостого хода выдают топливо в прежних объемах.

В результате имеем:

  • из двух жиклеров правильно работает только один
  • топливо недостаточно распыляется и не смешивается с воздухом
  • количество воздуха больше, чем требуется для данного распыленного объема топлива.

В итоге формируется обедненная смесь. При сгорании такой смеси получаем целый букет негатива: 

  • сгорание обедненной топливной смеси повышает температуру ЦПГ
  • меньше топлива - меньше растворенного в нем масла. Это увеличение трения в движущихся деталях, что приводит к их износу и повышению температуры
  • уменьшенная дисперсия топливной смеси ухудшает внутреннее охлаждение ЦПГ с последующим повышением температуры мотора
  • уменьшается частота вращения коленвала и установленного на нем маховика с крыльчаткой. Это значительно ухудшает обдув ребер цилиндра, что приводит к повышению его температуры.
  • повышенное образование нагара на дне поршня, глушителе и выпускном окне
  • повышенный износ колец и цилиндра

Надо ли объяснять к чему это приводит? Поверьте, процесс износа недолгий и результат его всегда один. Поэтому все производители, даже китайские, указывают в своих инструкциях, что работа производится только на полном газе. Малые обороты убивают ваш двигатель.

Как исключение, на некоторых специфических моделях бензоинструмента устанавливаются специальные карбюраторы, которые могут обеспечить правильную работу на полугазе. Это достигается за счет дополнительного жиклера, установленного между главным и холостого хода. В режиме малых оборотов, когда главный жиклер не может работать, он впрыскивает дополнительное топливо. Стоимость такого карбюратора в разы выше. Да и конструкция остальных узлов и деталей уже другая. Поэтому на обычные моторы подобные карбюраторы не ставят.

Работать на полугазе не рекомендует сама физика протекающих процессов. Категорически нельзя использовать малые обороты в режиме обкатки двигателя.