КОНСТРУКЦИЯ И ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ
Поршневой двигатель внутреннего сгорания представляет собой тепловую машину, в которой происходит превращение химической энергии топлива в тепловую, а затем в механическую. Превращение полученной в цилиндре двигателя теплоты в механическую работу связано с реализацией комплекса сложных физико-химических, термодинамических и газодинамических процессов, которые определяют различие как рабочих циклов, так и конструктивного разнообразия этого типа двигателей.
Совершенствование двигателей внутреннего сгорания продолжается уже более 150 лет. Столь пристальное внимание к двигателям внутреннего сгорания объясняется рядом преимуществ: полная автономность, компактность, постоянная готовность к работе, высокий эффективный коэффициент полезного действия.
На бензиномоторных пилах в основном применяются одно-цилиндровые карбюраторные 2-тактные двигатели с искровым зажиганием и воздушным охлаждением, работающие на бензине с добавлением специального масла.

Таким образом, большинство бензиномоторных пил состоят из однотипных узлов и систем, но отличаются их конструктивным исполнением. На рисунке выше наглядно представлено внутреннее устройство современной бензопилы.
Набор этих узлов и систем включает в себя:
- цилиндро-поршневую группу (ЦПГ);
- шатун и коленвал (кривошипно-шатунный механизм);
- систему питания;
- систему газораспределения;
- систему зажигания;
- систему запуска;
- систему охлаждения и смазки.
Кривошипно-шатунный механизм преобразует возвратнопоступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.
Перемещающийся внутри цилиндра поршень в определенной последовательности открывает и закрывает впускное и выпускное окна (отверстия), выполняя функции механизма газораспределения (по аналогии с 4-тактным двигателем).
Топливная система состоит из топливного фильтра, топливных шлангов и карбюратора. Карбюратор, как известно, обеспечивает нужное соотношение топлива и воздуха. У 2-тактных двигателей ручных моторных агрегатов эта смесь делается несколько обогащенной, то есть в ней топлива больше, чем нужно для его полного сгорания.
Система зажигания служит для воспламенения рабочей смеси от электрической искры.
Система запуска предназначена для запуска двигателя.
Системы смазки у двигателя бензопилы как таковой нет: все движущиеся и трущиеся детали смазываются как самим топливом, так и моторным маслом, которые разбавлены в определенной пропорции (роль моторного масла при этом имеет огромное значение и более подробно будет рассмотрена ниже). Но система смазки все же имеется, когда дело касается смазки цепи. Цепь движется со скоростью порядка 15—20 м/с, и, это дает представление, что пильная гарнитура просто обязана иметь эффективную смазку. В бензопилах STIHL это решается с помощью так называемой системы Ematic, которая состоит из специальных элементов шины, цепи, масляного насоса и самого цепного масла — это обеспечивает эффективность смазки (а значит, и ресурс пильной гарнитуры) при минимальном расходе цепного масла.
Система охлаждения в бензопиле является воздушной — двигатель охлаждается с помощью потока воздуха. Поток воздуха образуется с помощью лопаток маховика, который в данном случае работает как центробежный вентилятор. Чтобы воздух эффективно засасывался, боковая крышка бензопилы имеет отверстия определенной геометрии и расположения, а также специальную вкладку с внутренней стороны, обеспечивающие направленность потоку воздуха при его подаче на лопатки маховика. После маховика воздушный поток направляется на ребра цилиндра, которые тоже имеют определенные размеры и расположение. Отсюда следует сделать вывод, что во время эксплуатации очень важно следить за тем, чтобы пространство между ребер охлаждения всегда было чистым — для этого регулярно прочищать его с помощью обычной кисточки. Помимо воздуха в охлаждении двигателя принимают участие топливо и моторное масло.
Основные понятия и определения, относящиеся к поршневому двигателю
Поршень двигателя — деталь кривошипно-шатунного механизма двигателя, непосредственно воспринимающая давление от сгорающей в цилиндре рабочей смеси.
Шатун — подвижная деталь кривошипно-шатунного механизма, передающая усилие от поршня к коленчатому валу двигателя, преобразуя поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.
Поршневой палец — палец, установленный в поршне для подвижного соединения с шатуном.
Коленчатый вал — вал кривошипно-шатунного механизма, имеющий шейки: коренные — соосные и шатунные, оси которых смещены относительно оси вращения вала.
Двигатель 2-тактный — двигатель, в котором рабочий цикл совершается за два хода поршня, то есть за один оборот коленчатого вала.
Рабочий цикл — совокупность последовательных процессов, осуществляемых с целью превращения тепловой энергии топлива в механическую.
Цикл осуществляется за четыре такта: впуск, сжатие, рабочий ход (сгорание рабочей смеси и расширение продуктов сгорания), выпуск.
Для поршневых двигателей различают верхнюю мертвую точку (ВМТ) и нижнюю мертвую точку (НМТ).
Верхняя мертвая точка (ВМТ) — такое расположение поршня в цилиндре, когда расстояние от оси коленчатого вала до поршня наибольшее.
Нижняя мертвая точка (НМТ) — такое расположение поршня в цилиндре, когда расстояние от оси коленчатого вала до поршня наименьшее.
Ход поршня — путь, проходимый поршнем при перемещении его от одной мертвой точки к другой.
Ход поршня зависит от радиуса кривошипа коленчатого вала и определяется как S = 2 х r, где r — радиус кривошипа коленчатого вала.
Рабочий объем цилиндра — объем, освобождаемый поршнем при перемещении его от верхней мертвой точки к нижней.
Объем камеры сгорания — объем пространства над поршнем, когда поршень находится в ВМТ.
Полный объем цилиндра — сумма объемов камеры сжатия и рабочего объема цилиндра.
Степень сжатия — отношение полного объема цилиндра к объему камеры сжатия, это безразмерная величина, которая показывает, во сколько раз полный объем цилиндра больше объема камеры сжатия.
Горючая смесь — 1) для 2-тактного карбюраторного двигателя бензин с маслом и воздухом; 2) для 4-тактного карбюраторного двигателя — бензин с воздухом.
Рабочая смесь — 1) для 2-тактного карбюраторного двигателя бензин с маслом, воздух и остаточные газы; 2) для 4-тактного карбюраторного двигателя — бензин, воздух и остаточные газы.