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TREINAMENTO TÉCNICOTECNOLOGIA DO PRODUTO - PRODUTOS SOBRE RODAS

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Tecnologia do Produto

Funcionamento do motor ........................................................... 3

Cárter .............................................................................................. 7

Virabrequim .................................................................................... 9

Cilindro ........................................................................................ 15

Pistão ............................................................................................. 19

Sistemas de alimentação de combustível .................................. 29

Sistemas de lubrificação .............................................................. 37

Sistemas de ignição ..................................................................... 43

Sistemas de acionamento ........................................................... 49

Segurança ...................................................................................... 51

Equipamento de segurança ........................................................ 57

Ergonomia .................................................................................... 59

Meio ambiente ............................................................................. 61

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Virabrequim, biela, pistão e cilindro

Virabrequim

Biela e pistão

Cilindro

O motor de dois tempos é e ainda será por algum tempo a principal fonte de energia para ferramentas manuais portáteis acionadas por motores a combustão interna. Os motores de dois tempos possuem um projeto muito simples, com poucas partes móveis, e duas vantagens importantes sobre os motores de quatro tempos; em primeiro lugar, eles não possuem válvulas, o que simplifica sua fabricação e em segundo lugar, eles têm uma ignição a cada rotação (motores de quatro tempos têm uma ignição a cada duas rotações), o que assegura aos motores de dois tempos um significativo reforço de potência. Essas duas vantagens fazem com que os motores de dois tempos sejam mais leves, mais simples e de fabricação mais barata. Os principais componentes do motor são: virabrequim, biela, pistão e cilindro.

Virabrequim

A finalidade do virabrequim é converter o movimento ascendente e descendente do pistão em rotação, para transformar a força que é gerada na câmara de combustão do cilindro em torque de rotação no eixo de saída do motor.

Biela

A biela liga o virabrequim ao pistão. Possui um olhal menor, ligado ao pistão, e um maior, acoplado ao virabrequim.

Pistão

O pistão de um motor de dois tempos pode ter um ou dois anéis. As principais vantagens em usar-se um único anel de pistão são: uma menor perda por atrito, menor peso, maior potência, maior velocidade de rotação e, finalmente, um menor nível de vibração. As principais vantagens de usar dois anéis de pistão são: uma vedação mais confiável e uma maior vida útil, com uma velocidade de aceleração levemente limitada.

Cilindro

O cilindro é um furo usinado no bloco do motor que acomoda o pistão. A parede do cilindro contém uma janela para a admissão do combustível, outra para escapamento e aberturas de lavagem, que permitem que a mistura ar-combustível flua do fundo do cárter para a parte superior do cilindro.

Funcionamento do motor

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Ciclo do motor de dois tempos

Como o nome indica, o motor de dois tempos compreende dois movimentos, o ascendente e o descendente. O motor de dois tempos pode funcionar de acordo com dois princípios: lavagem de fluxo cruzado ou lavagem em “loop”. A lavagem feita de acordo com os princípios de expulsão em “loop” é a mais utilizada atualmente. A cabeça do pistão, nesse caso, é completamente plana ou ligeiramente convexa. Normalmente, o cilindro possui dois dutos ou janelas de transferência, um em cada lado da janela de escapamento, cuja função é, em princípio, a mesma da lavagem de fluxo cruzado, com exceção da alteração do sentido do fluxo dos gases.

O movimento ascendente

O pistão se movimenta para cima no cilindro após passar pelo ponto morto inferior. Forma-se um vácuo no cárter e, quando o pistão deixa aberta a janela de admissão, uma nova carga do carburador é aspirada para o cárter, enquanto o pistão estiver em seu movimento ascendente no cilindro, e até mesmo um pouco depois de passar pelo ponto morto superior, devido à inércia da nova carga aspirada. Um pouco antes do pistão alcançar o ponto morto superior, ocorre a ignição dos novos gases presentes acima do pistão, pela faísca entre os eletrodos da vela de ignição. A pressão de combustão resultante força o pistão para baixo no cilindro.

O movimento descendente

Em sua descida, o pistão abre a janela de escapamento e os gases queimados fluem para fora através da mesma. À medida que o pistão continua a descer, comprime a mistura ar-combustível no cárter, as janelas de transferência são então abertas e a mistura ar-combustível flui para dentro da câmara de combustão, acima do pistão. Após passar pelo ponto morto inferior, o pistão começa a subir, fechando as janelas de transferência e de escapamento. À medida que continua a subir, o pistão comprime a mistura ar-combustível localizada acima dele e o ciclo então se repete.

Admissão

Compressão

Combustão

Escapamento


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A = RotorB = Escova de

carvãoC = Freio

D = Dispositivo de supressão de interferência

E = Enrolamento

Podador elétrico

O motor elétrico é um motor potente, aqui com escova de carvão substituível

Motores elétricos

Entre suas principais aplicações, o motor elétrico é usado como fonte de energia em aparelhos usados em ambientes internos e externos, em situações onde seja inadequado o uso de motores de combustão interna por razões ecológicas ou de segurança.

As vantagens do uso de motores elétricos residem principalmente no baixo nível de ruído e na ausência de emissões de gases venenosos. Além disso, a vibração é menor no motor elétrico devido à ausência de peças em movimento alternativo. A proteção contra sobrecargas mecânicas e elétricas preserva o motor no caso de seu travamento.

Este motor elétrico é do tipo universal, que fornece uma partida suave e uma boa adequação à velocidade de rotação necessária. Um motor universal possui melhor desempenho em relação a seu peso, se comparado a outros motores de corrente alternada, devido a sua velocidade mais alta. A alimentação de energia é feita através de uma tomada de parede aterrada de 110V ou 220V.


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Cárter de meados dos anos 60

Cárter O cárter é o componente em torno do qual todo o motor é construído. Em um motor de dois tempos, o cárter possui três funções principais:

• Prover fixação estável para os mancais do virabrequim. • Atuar como uma bomba de lavagem para motores de dois

tempos (a mistura ar-combustível é levada para dentro do cárter e impelida através das aberturas de lavagem para dentro da câmara de combustão)

• Servir como fixação dos componentes da motosserra, por exemplo: pinhão da corrente e alças.

Modelos de cárter através dos anos

Foram utilizados diversos modelos diferentes de cárter através dos anos. A forma e a construção do cárter têm grande influência na durabilidade e potência da motosserra. O turbilhão de resfriamento de ar do cárter deve ter uma forma correta para garantir o funcionamento do ventilador com a máxima eficiência, assegurando desse modo o resfriamento desejado do cilindro e propiciando um melhor desempenho do motor. As carcaças dos mancais precisam ser resistentes e eventualmente reforçadas com anéis de aço para suportar altos níveis de tensão.

Fabricação de cárter dos anos 60 aos anos 90

No início, os modelos de motosserra possuíam os tanques de óleo e combustível construídos no cárter. Esse arranjo produzia serras bastante reforçadas, mas com uma série de inconvenientes, tais como o aquecimento indesejado do combustível. Essa serra também possuía as alças dianteira e traseira presas diretamente ao cárter, o que significava que toda a vibração era transmitida diretamente para as mãos e braços do operador, que atuavam como amortecedores.

No início dos anos 70, os tanques de óleo e combustível foram separados do cárter e colocados em uma unidade isolada do tanque e das alças. A união com o cárter era feita através de seis amortecedores de vibração. Esse avanço no desenvolvimento resultou numa ótima absorção das vibrações. A unidade do tanque combinado com alças em relação ao cárter se constituiu em um atenuador de vibração proporcionalmente grande. A intensidade da vibração para o usuário se tornou substancialmente menor.

Cárter do início dos anos 70

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Tanques de óleo e combustível separados do cárter

Tanque de óleo colocado no cárter

Cárter

O reforço de alumínio fornece estabilidade extra

Cárter a partir dos anos 90, em material composto

Podemos observar que a serra dos anos 80 é mais moderna e de construção mais sólida. A razão para isso é que o tanque de combustível foi combinado com as alças em uma unidade separada, enquanto o tanque de óleo foi recolocado no cárter. As vantagens desse modelo são:

•A parte dianteira do cárter foi reforçada onde o sabre é fixado.• Permite o pré-aquecimento do óleo, o que é importante em climas

frios.• Possibilita um suprimento simples de óleo para o sabre e a corrente

através de canais perfurados, em vez de mangueiras.

Outra vantagem importante do tanque de óleo ser colocado na parte frontal do cárter é que o sabre pode ser preso com segurança a uma área muito forte da serra. A razão para que o tanque de óleo fosse colocado nesse local foi possibilitar que outras características do modelo pudessem ser implementadas mais facilmente. O desenvolvimento progrediu na direção de motores com cursos de pistão menores e pistões ventilados. As forças de movimento alternativo são assim reduzidas e, portanto, o nível de vibração do cárter diminui. Aumentou a possibilidade de criar uma atenuação mais efetiva da vibração da unidade do tanque com as alças dianteira e traseira.

Durante os anos 90 o progresso na tecnologia de polímeros tornou possível a fabricação do cárter em materiais compostos. Nesse tipo de modelo, os mancais do virabrequim são montados ou diretamente no cárter ou em uma superfície especial de material composto. Por ser esse material um mal condutor de calor, foi novamente possível integrar o tanque de combustível ao cárter sem causar problemas de vazamento devido ao aquecimento do combustível.

Foi fundido um reforço em alumínio no cárter para assegurar estabilidade extra ao material composto. Esse reforço também evita que o cárter se deforme quando os grandes parafusos que seguram o cilindro são apertados.

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VirabrequimCárter

Rotação do virabrequim

Virabrequim montado

Contrapesos

A finalidade principal do virabrequim é converter o movimento ascendente e descendente do pistão em rotação e, a partir daí, transformar a potência que é gerada na câmara de combustão do cilindro em torque de rotação no eixo de saída do motor.

O virabrequim pode ser fabricado de diversas maneiras, dependendo da aplicação a que o motor se destina, de fatores de produção, etc. O processo mais comum nos dias de hoje é a montagem a partir de diversos componentes, o que o tornou conhecido como virabrequim montado. Os materiais básicos para esses virabrequins são blocos fundidos que são usinados de diversos modos para se conseguir as formas, dimensões e resistências adequadas. As diversas peças do virabrequim possuem os mesmos nomes, seja o virabrequim montado ou fundido.

Contrapesos

Os contrapesos, que normalmente são dois, são projetados para contrabalançar o pistão, pino do pistão, anéis do pistão, anéis de travamento, mancal do pino do pistão e parte do peso da biela. Em outras palavras, eles precisam compensar as peças de movimento alternativo, embora tenham somente 60 % de seu peso.

Munhões principais

Os contrapesos são fixados com os munhões principais. Esses podem ser instalados no lugar ou ser usinados a partir das mesmas peças brutas dos contrapesos. Os munhões principais permitem que seja possível usar as superfícies dos mancais para a montagem do virabrequim no cárter, mas também são projetados para permitir a colocação do volante, da cremalheira, da embreagem centrífuga e de outras peças.

Pino do virabrequim

O pino do virabrequim interliga os dois contrapesos. Esse pino gira dentro da biela e um rolamento de agulha geralmente separa ambos.

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Virabrequim de duas peças

Virabrequim de três peças

Virabrequim de uma peça

Um contrapeso pequeno permite que a biela deslize sobre ele

VirabrequimO virabrequim pode ser fabricado em uma, duas ou três partes ou ainda ser do tipo montado (mais de três partes). O virabrequim de uma peça é feito a partir de um único bloco fundido. Esse tipo de virabrequim é usado principalmente em motores de baixa velocidade com baixa demanda de precisão e nível de vibração.

Virabrequim de uma peça

Normalmente, um virabrequim de uma só peça exige uma biela com um olhal maior dividido e um mancal que seja constituído de uma série de roletes ou de bronzinas ajustadas à biela. A exceção ocorre quando a biela possui o olhal maior não dividido, apesar do virabrequim ser de uma única peça de fundição. Nesse caso, um dos contrapesos é fabricado suficientemente pequeno para que a biela possa deslizar sobre ele.

Virabrequim de duas peças

Uma das peças deste virabrequim é composta por um contrapeso, o munhão principal e o pino, e a outra peça, pelo segundo contrapeso e munhão principal. Os dois contrapesos normalmente possuem formatos diferentes e a biela possui o olhal maior em uma só peça.

Virabrequim de três peças

Um virabrequim de três peças consiste em um pino de virabrequim separado e duas metades compreendendo contrapesos e munhões principais. Mais uma vez, o olhal maior da biela não é dividido. Esse é o processo mais comum de fabricação e oferece certas facilidades para a produção.

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Virabrequim

Rolamento de agulhas individuais

A gaiola para as agulhas é projetada para manter ótima lubrificação.

A extremidade menor do virabrequim

Rolamento de agulhas individuais

O rolamento entre o pino do virabrequim e a biela deve ser projetado para se adequar ao tipo de virabrequim, à potência de saída e à velocidade de trabalho do motor. Virabrequins fundidos normalmente possuem rolamentos de agulhas individuais, uma vez que a biela geralmente possui o olhal maior dividido. Os rolamentos de agulhas individuais são usados em motores que trabalham em velocidades moderadas. A razão para isso é que as agulhas giram em sentidos opostos quando tocam umas nas outras. Isso leva a um aquecimento por atrito nas superfícies de contato, o que pode causar falha no rolamento em altas velocidades.

Gaiola para as agulhas

Para evitar o contato entre as agulhas em um motor de alta velocidade, as mesmas são mantidas em uma gaiola para as agulhas. Isso reduz o aquecimento por atrito e diminui a temperatura do mancal. A gaiola para as agulhas pode ter uma série de modelos e acabamentos de superfície e pode ser fabricada em metal ou plástico, dependendo da aplicação. O acabamento da superfície é importante para a temperatura do mancal. Os revestimentos mais comuns de superfície são fosfato, cobre e prata.

Lubrificação dos mancais

Devido às altas velocidades de trabalho das modernas motosserras, é vital que os mancais do virabrequim sejam lubrificados de modo adequado. Além de escolher o lubrificante certo, é importante que o mancal seja projetado corretamente, para permitir a penetração do óleo. A extremidade menor da biela deve possuir um orifício ou margens chanfradas na parte superior do mancal, para facilitar a lubrificação. O projeto da gaiola para as agulhas possui alguma influência na eficiência da lubrificação, mas ele deve ser projetado basicamente para suportar as fortes forças de inércia e resistir às forças centrífugas que agem nas agulhas dos rolamentos. A gaiola também deverá oferecer uma grande área total de contato com a biela.

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Virabrequim

Biela

A biela deve ser controlada lateralmente. Existem dois princípios diferentes para isso:

A. A colocação dos mancais do pino do pistão é o método mais comumente usado atualmente. A principal razão para isso é que o movimento do olhal menor da biela é menor (somente oscilação) do que o do olhal maior. O atrito e, em conseqüência, a geração de calor, é menor. Isso é especialmente importante em alta rotação. Uma biela guiada pelo pistão torna possível uma folga axial maior no olhal maior, e desse modo, melhora a lubrificação do mancal.

B. O controle entre as duas metades do virabrequim foi anteriormente o método mais comum para controlar a biela. A desvantagem era, acima de tudo, a geração de atrito e calor entre a metade do virabrequim e a lateral da biela. O atrito se tornava mais intenso através do movimento de rotação do olhal maior, em relação ao movimento oscilante do olhal menor.

O virabrequim precisa ser centralizado na linha do eixo do cárter para evitar a possibilidade da biela e do pistão ficarem presos.

Tensão de torção

Com a introdução do freio de corrente, a tensão de torção no virabrequim aumentou. Quando o freio de corrente é acionado, a rotação do virabrequim é interrompida instantaneamente. Como resultado, o volante tenta continuar girando e a tensão de torção no pino do virabrequim se torna extrema. Em situações adversas, as metades do virabrequim podem ficar torcidas em torno do pino.

Controle da biela

A introdução do freio de corrente causou um aumento de tensão de torção no virabrequim.

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Tratamento térmico

Com a finalidade de melhorar o encaixe por pressão entre o pino e cada metade do virabrequim, de modo que seja necessário um maior torque antes que a torção ocorra, foi aplicado um tratamento térmico em torno do furo do pino; esse tratamento pode ser visto como uma coloração azul clara nessa parte do virabrequim.

Tratamento superficial

Outro método para melhorar a estabilidade ao torque em torno do pino do virabrequim é o tratamento superficial. Esses virabrequins são facilmente reconhecidos por terem o pino completamente preto.

Tratamento térmico

Tratamento superficial

Virabrequim

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Juntamente com o cárter e o virabrequim, o cilindro e o pistão são os principais componentes de um motor a explosão. O cilindro pode ser comparado a um recipiente onde ocorre a ignição da mistura ar-combustível através de uma centelha gerada pela vela de ignição. A mistura ar-combustível em combustão força o pistão para baixo no cilindro, uma força que, por sua vez, também impulsiona o eixo de propulsão do motor.

Colocação do cilindro na motosserra

Dependendo do tipo do motor, o cilindro pode ser usinado como uma única peça com o cárter, ou ser fixado de diversas maneiras ao cárter. Cada método tem seus prós e contras. Uma das maneiras é colocar o cilindro horizontalmente atrás do cárter. Uma das desvantagens dessa disposição é a restrição no tamanho e na colocação do silenciador.

Posição vertical do cilindro

Outro método é colocar o cilindro na vertical, diretamente por cima do cárter, o que assegura o máximo de espaço para a montagem do silenciador e do carburador. Este tem sido um dos mais importantes princípios nos projetos da Husqvarna desde os anos 60, quando a empresa iniciou a produção de motosserras.

Posição horizontal do cilindro

No sentido de atender às exigências do mercado, de uma motosserra pequena e mais leve que pudesse ser usada, por exemplo, no alto de uma árvore, a Husqvarna lançou a motosserra 335 XPT. Pela primeira vez registrou-se uma mudança na tradicional colocação vertical do cilindro, que agora estava na posição horizontal, de modo que a alça posterior pudesse ser posicionada acima do bloco do motor para dar a serra o equilíbrio e a capacidade de manobra exigidos para se trabalhar sobre uma árvore.

Posição vertical do cilindro

Posição horizontal do cilindro

Cilindro

A serra com o cilindro colocado horizontalmente é útil quando se trabalha em cima de uma árvore

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Construção do silenciador

O silenciador é projetado para reduzir o nível de ruído e para direcionar os gases de escapamento para longe do operador. Os gases de escapamento são quentes e podem conter fagulhas, que podem causar incêndio se forem direcionadas para materiais secos e inflamáveis. O silenciador pode ter uma aparência completamente diferente, dependendo da posição do cilindro. Um cilindro horizontal exige um silenciador mais complexo e, em muitos casos, uma serra mais larga. Um cilindro vertical permite que seja usado um modelo compacto de silenciador com um grande volume, que é também mecanicamente mais forte.

Aletas de resfriamento

As aletas de resfriamento do cilindro variam de tamanho para fornecer um resfriamento tão uniforme quanto possível. Essas aletas são maiores no lado mais distante do ventilador (lado protegido). O ar de resfriamento que passa sobre esse lado é mais quente do que aquele que alcança o cilindro assim que deixa o ventilador. Para compensar, as aletas de resfriamento no lado protegido são feitas mais longas com a finalidade de fornecer uma área maior de dissipação de calor e a temperatura se tornar, portanto, mais uniforme em todo o cilindro.

A quantidade e o tamanho das aletas de resfriamento é de grande importância no que se refere à eficiência do sistema de resfriamento. Além disso, as aletas devem ser espaçadas de modo a se obter uma passagem de ar suficiente e evitar o acúmulo de resíduos. O resfriamento ao redor da abertura de escapamento é especialmente importante. Para melhorar o resfriamento nesse local, pode-se colocar um condutor para o fluxo de ar de resfriamento entre o silenciador e o cilindro. Além disso, o condutor evita a propagação do calor do silenciador para o cilindro.

Existe um isolamento espesso entre o cilindro e o carburador para evitar que o calor do cilindro seja transferido para o carburador. Se o carburador ficar muito quente, irão se formar bolsões de combustível vaporizado, o que irá criar dificuldades de funcionamento quando o motor esquentar. É também importante que o ar quente do resfriamento seja impedido de forçar seu caminho para dentro do compartimento do carburador.

Construção do silenciador

Aletas de resfriamento do cilindro

Condutor

O isolamento evita que o calor atinja o carburador

Cilindro

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Coletor de admissão

Um coletor de admissão combinado com uma conexão flexível de borracha colocada imediatamente antes do carburador assegura que somente uma pequena quantidade de calor seja transferida para o mesmo, o que resulta em menos falhas no carburador, melhora as características de trabalho em marcha lenta e propicia uma maior possibilidade de redução de ruído em conjunção com um silenciador-conversor catalítico (catalisador). Isso acarreta uma melhora na combustão, fazendo que os gases do escapamento também sejam mais limpos.

Janelas de transferência

As janelas de transferência podem ter diversas formas no cilindro, dependendo de como a motosserra será usada. Para motosserras de uso em tempo parcial, onde a demanda de alto desempenho não é tão grande, são comumente usadas janelas retas e freqüentemente situadas de frente para o pistão.

As motosserras para uso profissional possuem normalmente janelas curvas de transferência. Atualmente, é prática comum colocá-las na parede do cilindro, junto com as janelas de admissão e escapamento. Os cilindros com janelas curvas de transferência e janelas de admissão e escapamento localizadas na parede do cilindro possuem uma base de suporte cilíndrica muito estreita. Desse modo, pode-se fabricar um cárter ainda mais estreito. O formato das janelas pode ser comparado com a asa de uma xícara de café. Em combinação com essas janelas, também se usa um pistão com passagens em torno do seu pino. Essa solução produz o resfriamento adequado do pistão, permitindo a passagem do novo combustível ao mesmo tempo em que a lubrificação do rolamento é também muito eficiente. Do ponto de vista da fabricação, o projeto mais barato e simples para as aberturas de transferência é a forma completamente aberta.

Alumínio

Normalmente, o cilindro é fabricado em alumínio. A superfície interna do cilindro, contudo, deve ser resistente. Existem dois tipos principais de revestimento superficial: banho de cromo duro e revestimento com uma camada de liga de níquel. Esse último tipo de revestimento é um tanto mais duro e ocasiona maior desgaste e esforço para o pistão, mas resiste melhor ao desgaste do que o banho de cromo. O revestimento com liga de níquel é de cor marrom brilhante, enquanto o banho de cromo é cinza claro.

Janela curva de transferência

Janela aberta de transferência

Coletor de admissão

Cilindro

Revestimento com liga de níquel x banho de cromo duro

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Válvula de descompressão

Um dispositivo antigo e bastante conhecido que foi novamente valorizado é a válvula de descompressão. Em motosserras com um cilindro de grande volume, é exigida uma quantidade relativamente grande de potência para dar partida ao motor. Além disso, pode ocorrer um forte rebote que, em situações adversas, poderia desprender o manípulo de arranque da mão do operador. Para reduzir essas dificuldades, foi colocada uma válvula de descompressão (“Smart Start”) na parte superior do cilindro. Quando a válvula é empurrada para dentro, um duto localizado na câmara de combustão é aberto. Desse modo, a compressão é reduzida, tornando o motor mais fácil de girar por meio do sistema de arranque. Além disso, o esforço dos componentes de partida do motor é reduzido. A válvula de descompressão começou a ser usada em motores menores para aumentar o conforto e tornar mais fácil a partida.

Válvula de descompressão automática

Uma motosserra com válvula de descompressão automática torna a partida do motor ainda mais fácil, já que são necessários menos 30 a 50% de força devida á baixa compressão na partida. A válvula de descompressão está sempre aberta quando o motor não está funcionando.

Válvula de descompressão

Válvula de descompressão automática aberta

Válvula de descompressão automática fechada

Cilindro

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Construção do pistão

O pistão pode ter um ou dois anéis. As vantagens de um anel são, basicamente:

•Menor perda por atrito•Menor peso•Maior potência •Maior velocidade•Menor nível de vibração

Essas vantagens só podem ser conseguidas se o anel estiver perfeitamente vedado, o que, por sua vez, cria a necessidade do usuário ter certos conhecimentos sobre qualidade do combustível e do óleo, bem como sobre manutenção.

Um pistão com dois anéis possui as seguintes vantagens:

•Vedação mais confiável•Maior vida útil•Limita ligeiramente a velocidade de aceleração

Um pistão com dois anéis requer menos manutenção e menores níveis de qualidade de combustível e óleo, e é mais resistente à operação incorreta.

Pistão com um anel

Pistão com dois anéis

Pistão

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Análise de falhas do pistão

Freqüentemente se diz que o pistão é o coração do motor. Analisando o pistão após uma falha do motor pode-se, na maioria dos casos, estabelecer os fatores que levaram à falha e, desse modo, confirmar a causa. As figuras de falhas no pistão mostradas a seguir devem ser usadas como base quando for necessário emitir uma opinião sobre a causa do mau funcionamento do cilindro e do pistão. É freqüente atribuir a causa a defeitos ou erros de fabricação, mas devido aos métodos de produção confiáveis usados atualmente é raro isso ocorrer.

Abaixo relacionamos alguns fatores que resultam em falhas:

1. Mistura de óleo ausente ou incorreta, ou tipo errado de óleo para motores de dois tempos.

2. Manutenção insuficiente. Silenciador e tela supressora de faíscas entupidos. Filtro de ar entupido, quebrado ou de tipo incorreto. Entradas de ar sujas ou entupidas na tampa de arranque. Aletas de resfriamento do cilindro sujas. Defletores do volante sujos.

3. Carburador regulado incorretamente.4. Alimentação de combustível insuficiente, devido a:

Filtro de combustível obstruído. Ventilação do tanque obstruída. Mangueira de combustível partida ou deformada. Componentes do carburador gastos, velhos ou sujos. Canal de impulso obstruído ou vazando. Peça intermediária frouxa.

As duas figuras mostram qual é a aparência de pistões novos, uma do lado de admissão e a outra do lado do escapamento. Note as marcas de usinagem da fabricação, claramente visíveis.

Pistão novo - lado da admissão

Pistão novo - lado do escapamento

Pistão

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Falta de lubrificação

O dano em um pistão devido à lubrificação falha, interrompida ou insuficiente é comumente chamado de engripamento. A interrupção da lubrificação normalmente ocorre quando o motor é superaquecido por uma condição deficiente de funcionamento, como ocorre quando o carburador está regulado para mistura pobre. A proporção errada na mistura combustível-óleo, o tipo inadequado de óleo ou simplesmente a falta de óleo podem causar uma falha de lubrificação.

Marcas pequenas a médias

O pistão da figura possui marcas de desgaste pequenas a médias, normalmente observadas em torno da área da janela de escapamento. Em casos extremos, o aumento do calor pode ser tão intenso que o material do pistão se espalha sobre sua saia e atinge o cilindro. Uma marca de atrito pode aparecer no lado da admissão em frente à marca de exaustão mais pesada devida à expansão rápida do calor no lado do escapamento do pistão. Normalmente o anel do pistão não tem avarias e se movimenta livremente na ranhura.

Razão:•Regulagem incorreta do carburador. •A velocidade máxima recomendada foi ultrapassada.•Mistura de óleo incorreta no combustível.•O combustível tem baixa octanagem.

Ação:•Verifique e altere a regulagem do carburador.•Troque o combustível.•Troque por outro combustível de octanagem mais elevada.

Marcas pequenas a médias na área de saída

Pistão

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Marcas médias a profundas

Marcas médias a profundas em toda a saia do pistão são causadas pelo início de um processo de adesão do anel, ou por seu total engripamento na ranhura. Desse modo ele fica impossibilitado de propiciar vedação contra a parede do cilindro, o que pode acarretar futuramente elevações intensas de temperatura no pistão. Marcas de arranhões são visíveis em toda a extensão da saia do pistão, nos lados de admissão e escapamento.

Razão:•Mistura de óleo incorreta no combustível.•Combustível de baixa octanagem.• Vazamento de ar no corpo do motor.

Tubo de combustível partido. Juntas de admissão vazando. Coletor de admissão vazando ou partido.

• Vazamento de ar no corpo do motor. Retentores do virabrequim vazando. Juntas do cilindro e do cárter vazando

• Manutenção incorreta. Aletas de resfriamento do cilindro sujas. Entradas de ar na tampa de arranque bloqueadas. Tela do supressor de faíscas bloqueada.

Ação:•Troque por um combustível com a mistura de óleo correta.•Troque por uma gasolina de octanagem mais elevada.•Substitua as partes danificadas.• Substitua as juntas, retentores e vedações do virabrequim que estiverem

com vazamento.•Limpe as aletas de resfriamento e a entrada de ar.•Limpe ou substitua a tela do supressor de faíscas.

Marcas médias a profundas

Marcas profundas

Pistão

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Marcas médias a profundas no lado do escapamento. O anel está preso na ranhura. Descoloração escura sob o pistão devido à passagem de compressão

O anel do pistão (visto do interior) está preso na ranhura e a descoloração escura sob o mesmo se deve à passagem de compressão

Resíduos de carbono

A avaria no pistão causada pela excessiva quantidade de resíduos de carbono pode inicialmente parecer um problema de falta de lubrificação. O pistão ficará com marcas no lado do escapamento e o anel provavelmente ficará preso na ranhura. Entretanto, diferentemente de um problema de falta de lubrificação, os depósitos de carbono estarão presentes na parte superior do pistão e na câmara de combustão do cilindro, e depósitos pesados de carbono estarão geralmente presentes na janela de escapamento. Esses depósitos podem se desprender e se alojar entre o pistão e a parede do cilindro. A saia do pistão possui, contudo, uma coloração mais escura causada pelos gases quentes de combustão que são soprados depois da passagem do pistão. As duas figuras a seguir ilustram engripamentos típicos por carbono e as causas principais.

Razão:•Tipo errado de óleo ou gasolina.•Mistura de óleo incorreta.•Regulagem incorreta do carburador.

Ação:•Troque o combustível.•Troque por um combustível com a mistura de óleo correta.•Corrija a regulagem do carburador.

Pistão

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Danos pela velocidade excessiva do motor

Os danos típicos associados à velocidade elevada do motor são a quebra dos anéis do pistão, a quebra dos anéis de travamento do pino do pistão, mancais defeituosos ou guia do anel do pistão muito frouxa. Os danos ao pistão também podem ocorrer se o anel se partir. A quebra do anel do pistão resulta normalmente da superaceleração do motor. O motor pode não estar funcionando mal o bastante para ter um problema de falta de lubrificação, mas a temperatura anormal de funcionamento faz com que o anel se contraia na ranhura. Isso evita que o anel do pistão penetre totalmente na ranhura, expondo desse modo sua borda afiada. Essa borda pode então se ajustar ou ficar presa na abertura do cilindro, partindo o anel e, algumas vezes, destruindo o pistão. A rotação excessiva do motor pode também causar o rápido desgaste do anel, que irá se desgastar mais rápido no lado do escapamento. Se ele se desgastar e ficar muito fino, se quebrará e ficará preso na janela de escapamento. Se isso ocorrer, normalmente o pistão irá se partir por completo. As figuras a seguir ilustram danos típicos decorrentes de excesso de rotação e suas causas principais.

Quebra do anel do pistão

Uma regulagem muito pobre do carburador resulta em uma rotação muito alta e em uma temperatura alta do pistão. Se a temperatura do pistão ultrapassar a temperatura normal de trabalho, o anel poderá ficar preso em sua ranhura. Conseqüentemente ele não ficará assentado com profundidade suficiente na mesma. As bordas do anel poderão então atingir a borda superior da janela de escapamento, serem esmagadas e ainda causarem danos ao pistão. A rotação muito alta do motor pode também causar um rápido desgaste do anel do pistão, que ficará com folga na ranhura, inicialmente em frente à janela de escapamento. O anel é enfraquecido pelo desgaste e pode ficar preso na janela, causando sérios danos ao pistão.

Pino guia do anel do pistão solto pela vibração

Uma velocidade muito alta do motor pode também fazer com que as extremidades do anel golpeiem o pino guia quando o anel se mover em direção a sua ranhura. Os golpes sucessivos podem empurrar para fora o pino através da parte superior do pistão, ocasionando também graves danos ao cilindro.

Lado de escapamento danificado por um anel do pistão quebrado. As partes do anel do pistão danificaram a parte superior e causaram marcas de arranhadura

O pino guia do anel do pistão foi empurrado para cima, através da parte superior do pistão

Pistão

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Pistão

Danos causados pelos anéis de travamento do pino do pistão

A alta velocidade do motor pode fazer com que os anéis de travamento do pino do pistão comecem a vibrar e sejam deslocados de suas ranhuras devido à vibração, esta, por sua vez, reduz a força de tensão dos anéis de travamento. que podem então se afrouxar e danificar o pistão.

Falha dos mancais

A falha no mancal do virabrequim ou de biela é causada normalmente pela rotação muito alta do motor, acarretando sobrecarga ou superaquecimento do mancal. Isso, por sua vez, poderá fazer com que os roletes ou esferas dos rolamentos deslizem ao invés de girar, o que pode causar a quebra da gaiola dos roletes ou esferas. Os fragmentos partidos podem ficar entre o pistão e a parede do cilindro, danificando a saia do pistão. Podem também passar através dos dutos de transferência do cilindro e causar avarias na parte superior e nas laterais do cilindro, bem como na câmara de combustão. Para evitar uma rotação excessiva do motor, use sempre um tacômetro quando for regular o carburador. A velocidade máxima recomendada não deve ser ultrapassada.

Ranhuras irregulares no lado de admissão do pistão, causadas por uma gaiola de roletes quebrada.

Ranhuras profundas e irregulares causadas por um anel de travamento frouxo, vistas pelo lado de admissão do pistão.

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Danos causados por objetos estranhosTudo que não seja ar limpo e combustível e que penetre no motor através da janela de admissão causará algum tipo de desgaste anormal ou dano ao pistão. Desgaste anormal ou danos desse tipo são sempre evidentes no lado de admissão do pistão, começando pela parte inferior da saia e passando para a janela de admissão. O desgaste anormal do pistão é causado pela filtragem imprópria do ar que passa através do carburador para dentro do motor. Objetos estranhos maiores que penetrem no motor, como por exemplo o parafuso de retenção da borboleta do acelerador, causarão sérios danos à parte inferior da saia do pistão, no lado de admissão. Naturalmente, se o motor estiver funcionando com um filtro de ar danificado ou sem um filtro de ar, o desgaste rápido ou a avaria do pistão serão uma certeza. As quatro figuras que se seguem mostram vários tipos de danos causados por objetos estranhos, que podem ser facilmente evitados com manutenção de rotina, limpeza ou substituição do filtro de ar, conforme indicado no Manual do Operador.

Partículas de poeira finaLado de admissão mostrando pequenos arranhões e um aspecto cinza fosco.

Causa:• Filtro de ar defeituoso. Pequenas partículas de poeira que passam

através do filtro.• O filtro está gasto em decorrência de muitas limpezas, motivo pelo

qual pequenos furos são encontrados. • Manutenção inadequada do filtro, isto é, procedimento incorreto

ou agente de limpeza errado, material flocado se desprende e furos aparecem.

•Filtro de ar instalado incorretamente.•Filtro de ar danificado ou ausente.

Ação:• Coloque um filtro de grau mais fino. Inspecione o filtro

cuidadosamente à procura de furos e danos após a limpeza. Troque o filtro se necessário.

• Limpe de forma mais cuidadosa e use o agente de limpeza indicado (por exemplo), água morna com sabão ou o produto “Husqvarna Active Cleaning”.

• Troque o filtro. Instale o filtro corretamente. Coloque um novo filtro de ar.

Pequenas marcas e uma coloração fosca, cinzenta, no lado de admissão do pistão, causadas por partículas finas de poeira

Partículas de poeira e sujeira de depósitos de carbono sobre a parte superior do pistão e na ranhura do anel.

Pistão

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Pistão com marcas e desgaste a partir do anel, descendo no lado de admissão.

Danos excessivos à parte inferior no lado de admissão do pistão.

Partículas maiores de poeira e sujeira

Partículas grandes e flexíveis que penetrem no motor causarão danos à saia do pistão, abaixo do anel, como mostra a fotografia.

Causa:•Filtro de ar instalado incorretamente.•Filtro de ar danificado ou ausente.

Ação:•Instale o filtro de ar corretamente.•Coloque um novo filtro de ar.

Grandes partículas sólidas

As partículas maiores e mais duras que penetrarem no motor causarão sérios danos à parte inferior da saia do pistão.

Causa:•Filtro de ar danificado ou ausente.• As peças do carburador ou do sistema de admissão ficaram frouxas

e penetraram no motor.

Ação:•Coloque um novo filtro de ar.•Manutenção, reaperto e inspeções regulares.

Pistão

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Todos os motores a explosão da marca Husqvarna possuem um carburador, destinado a misturar o ar e o combustível para que o motor funcione adequadamente. É muito importante que a mistura seja precisa. Se não houver suficiente combustível misturado com o ar, o motor irá funcionar de forma pobre, e tanto poderá não funcionar como ficar avariado. Se houver muito combustível misturado ao ar, o motor poderá funcionar muito bem, não funcionar (afogar), funcionar com muita fumaça, funcionar precariamente (atrasos, perda de velocidade repentina), ou, no mínimo, desperdiçar combustível.

Carburador com diafragma

A grande diferença entre o carburador de bóia e o carburador com diafragma é que o último não precisa da bóia e da respectiva cuba. Por causa disso, o carburador com diafragma trabalha em todas as posições, o que é uma necessidade absoluta no caso de motosserras. O carburador com diafragma foi bastante desenvolvido, e hoje é menor, mais leve, e ao mesmo tempo mais confiável.

O carburador com diafragma pode ser dividido em três funções principais:

A. Função de bombearB. Função de misturarC. Função de medir

Função de bombear

O carburador é dotado de uma bomba de combustível que tem a finalidade de bombear o combustível do tanque da motosserra para o carburador. Trata-se de uma bomba de diafragma que, como o nome indica, consiste de um diafragma (A) que divide a câmara (a câmara da bomba) em duas metades. O combustível fica de um lado do diafragma, enquanto que do outro lado fica o ar, alternando pressões positivas e negativas. As variações de pressão vêm do cárter do motor, onde o pistão gera pressão positiva e negativa pelo seu movimento no cilindro. Essa pressão é conduzida através de um duto (B) (o canal de impulso) para a câmara da bomba do carburador.

Sistemas de alimentação de combustível

Carburadores com diafragma.

Três funções principais dos carburadores com diafragma

Pressão positiva

Pressão negativa

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O diafragma da bomba é movido para baixo quando há pressão negativa na câmara. O compartimento de combustível, do outro lado do diafragma, se expande e a válvula de saída se fecha. O combustível é aspirado do tanque, passando pela válvula de entrada da bomba de diafragma, que se abre automaticamente. Quando o curso do pistão se inverter no cilindro e começar o movimento descendente, uma pressão positiva será criada no cárter e na câmara da bomba. O diafragma da bomba será então empurrado para frente e a válvula de sucção será fechada. A válvula de saída se abrirá, o combustível correrá através de um filtro e continuará em direção à função de medir, que, dessa forma, manter-se-á cheia de combustível por todo o tempo.

Função de medir

Os componentes mais importantes dessa função são a câmara de medição, o diafragma de controle e a válvula de agulha com balancim. A câmara de medição é cercada de um lado por um diafragma (o diafragma de controle), que é equipado com um disco de metal e um pino. O diafragma é protegido por uma cobertura dotada de uma passagem de ar, para que a pressão atmosférica sempre esteja presente entre o diafragma e a cobertura. A câmara, do outro lado do diafragma, está sempre cheia de combustível. Quando o combustível é utilizado pelo motor, através do sistema de suprimento do carburador, forma-se um vácuo na câmara e o diafragma é aspirado para baixo. Nesse momento o balancim da válvula de agulha, localizado próximo ao pino do diafragma de controle, abre a válvula e o combustível enche a câmara de medição.

Função de misturar

Existem dois dutos principais associados à função de misturar. Um se dirige ao injetor principal (A) e o outro em direção aos três injetores de baixa velocidade (B). Existem dois injetores de agulha ajustáveis, para regular a quantidade de combustível dos sistemas de aspersão. Um deles regula a capacidade em baixa velocidade (C) e o outro a capacidade em alta velocidade (D). Além disso, a câmara de mistura é equipada com um tubo de Venturi, e as borboletas de acelerador e afogador.

Função de medir

Função de misturar


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Os bocais de aspersão ou injetores estão localizados em diferentes partes da câmara de mistura, para que se tenha um funcionamento adequado do carburador nas diferentes velocidades do motor. O injetor principal está no centro do tubo venturi, enquanto o injetor de baixa velocidade está próximo à borboleta do acelerador. Durante a partida, a borboleta do afogador é fechada completamente e a borboleta do acelerador fica quase completamente aberta. Quando o pistão se move para cima dentro do cilindro, forma-se um vácuo no cárter e na câmara de mistura; então, o combustível é aspirado de todos os injetores e misturado com uma pequena quantidade de ar que passa pela borboleta do afogador. Uma mistura ar-combustível rica é colocada no cilindro.

Quando em marcha lenta, a borboleta do afogador fica completamente aberta. A borboleta do acelerador está quase completamente fechada e em uma posição bem em frente ou imediatamente à frente do injetor primário. A velocidade do ar que passa pela borboleta é alta e o combustível é eficazmente sugado no primeiro jato. O ar passa por trás dos aspersores ou injetores restantes de baixa velocidade, o que resulta na mistura de ar e gasolina dentro da câmara de combustível próxima aos injetores. A velocidade do ar é menor no tubo de Venturi do que na borboleta do acelerador (área transversal maior do que na borboleta do acelerador), e a pressão é normal. Isso quer dizer que o injetor de alta velocidade não expele nenhum combustível.

Na aceleração e na aceleração parcial, a borboleta do acelerador se abre mais e o combustível também é encaminhado pelo injetor de baixa velocidade secundário. O terceiro injetor recebe o ar por trás e o injetor de alta velocidade é fechado. Quando a borboleta do acelerador está completamente aberta, todos os injetores estão funcionando. A maior pressão negativa está no centro do tubo de Venturi, onde está localizado o injetor de alta velocidade, que fornece aproximadamente 90% do combustível de aceleração máxima.

Afogador fechado e borboleta do acelerador aberta durante a partida

Afogador aberto durante a marcha lenta

Borboleta do acelerador totalmente aberta

A borboleta do acelerador se abre mais durante a aceleração



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Prevenção

Para que o carburador funcione livre de problemas, também é necessário que todo o sistema de alimentação de combustível funcione de forma impecável. É importante que os respiros do tanque se abram da maneira adequada, que o filtro de combustível (original Husqvarna) esteja limpo e que a linha de combustível não esteja danificada, de modo que a bomba não aspire ar. Se esses componentes estiverem de algum modo danificados, o motor receberá muito pouco combustível, já que a saída da bomba de combustível estará reduzida.

Se ocorrer um vazamento na tubulação, nas conexões da linha de combustível ou nas vedações da bomba, esta ficará parcial ou totalmente inoperante e o motor estará recebendo muito pouco combustível. Uma válvula de agulha gasta ou com vazamento fará com que o carburador fique afogado. Isso acarretará grande dificuldade na partida do motor imediatamente após uma parada, bem como um funcionamento irregular da marcha lenta. O afogamento também pode ocorrer quando o motor for desligado.

O desgaste das válvulas de agulha na ranhura da alavanca causa uma marcha lenta irregular do motor, que também irá ocorrer caso o diafragma esteja gasto na parte (pino ou ranhura) que aciona o balancim da válvula de agulha. O balancim da válvula de agulha está sujeito a grande desgaste, tanto na extremidade do diafragma quanto na extremidade da válvula. Esse desgaste causa uma marcha lenta irregular. O balancim da válvula agulha precisa ser ajustado corretamente. Para os carburadores marca Walbro, a extremidade externa do balancim deve estar alinhada no nível do corpo do carburador.

Desgaste da válvula de agulha

Carburador Walbro

Desgaste do balancim da válvula de agulha

Juntas da bomba


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Carburador Tillotson

Regulagem para cima ou para baixo

Para carburadores marca Tillotson, o balancim deve estar regulado de forma que sua extremidade externa fique no mesmo nível da superfície inferior da câmara do diafragma. O balancim pode ser facilmente regulado na altura certa, se for flexionado com cuidado, para cima ou para baixo. Se o balancim ficar muito alto, o motor irá receber uma mistura ar-combustível mais rica e se ficar muito baixo, irá receber uma mistura ar-combustível mais pobre.

Para o carburador funcionar bem, é essencial uma limpeza regular e adequada do filtro de ar. As válvulas de agulha, conseqüentemente, não devem ser reguladas quando o filtro de ar começar a ficar bloqueado e o motor receber uma mistura ar-combustível mais rica. Em vez disso, o filtro deve ser limpo ou substituído.

Regulagem do carburador

Normalmente, o carburador necessita somente de duas a quatro regulagens anuais. A regulagem pode ser feita por um técnico especializado, usando um tacômetro para verificar se a rotação máxima recomendada não foi ultrapassada.

A regulagem do carburador afeta, em grande parte, a temperatura de funcionamento do motor. Se a velocidade máxima do motor for aumentada regulando-se o carburador de forma muito pobre, a temperatura do cilindro irá subir rapidamente. A alta temperatura representa um grande risco do motor engripar devido ao superaquecimento. Se o cilindro, externamente, não for limpo adequadamente, a temperatura crítica limite será alcançada com rapidez muito maior.

Injetor do carburador

Com os injetores ajustáveis do carburador sempre existe o risco de uma regulagem incorreta, com uma mistura ar-combustível muito pobre, que poderá causar sérios danos ao motor. Para evitar esse fato, existem carburadores em que o injetor principal ajustável foi substituído por um injetor fixo, e os injetores de baixa velocidade permaneceram ajustáveis. O uso desse tipo de carburador reduz os danos ao motor causados por uma regulagem muito pobre do injetor de alta velocidade. O motor receberá sempre combustível suficiente, mesmo em velocidade máxima. A desvantagem desse tipo de carburador é que ele não pode ser regulado com absoluta precisão para variações na pressão do ar, umidade e temperatura.

Injetor ajustável do carburador


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No carburador chamado semifixo, o injetor principal pode ser regulado até um certo limite. A maior parte do combustível passa através de um injetor fixo (A), enquanto uma quantidade menor (10 a 15%) é dirigida para um injetor ajustável (B). Com esse processo, são consideravelmente evitados o excesso de rotação e a paralisação por falta da mistura ar-combustível. Precisam ser feitos apenas pequenos ajustes para as variações de pressão do ar, umidade e temperatura.

Uma das causas do mau funcionamento do motor, particularmente em climas quentes, é a interrupção do fluxo do combustível causada por bolhas de vapor nos dutos de combustível do carburador. Uma das formas de enfrentar esse problema é deixar que o combustível flua continuamente através do carburador. Como a bomba de combustível possui uma certa margem de folga, parte do combustível pode fluir de volta para o tanque levando com ele possíveis bolhas de vapor.

Filtro de arApós algum tempo de uso, deverá ocorrer um bloqueio gradual do filtro de ar. Com isso, a mistura ar-combustível se tornará mais rica, o que pode significar a necessidade de mudar a regulagem do carburador, de forma a se manter o desempenho inalterado. Uma maneira de neutralizar esse efeito de aceleração é deixar que o diafragma do carburador perceba a variação de pressão dentro da capacidade cúbica do filtro através de um tubo conectado à saída de ar da tampa do diafragma. Assim, o diafragma irá fornecer a quantidade correta de combustível. Se a pressão do ar for reduzida, também o será a quantidade de combustível.

As causas do desgaste do revestimento do cilindro e até a quebra do pistão correspondem quase que exclusivamente à limpeza inadequada do filtro de ar. É de vital importância, portanto, que o filtro de ar seja tratado da forma correta, a fim de que o cilindro possa atingir a maior vida útil possível. São colocadas diferentes questões em relação à eficiência do filtro de ar, dependendo do tipo de ambiente em que a motosserra deverá ser usada. Filtros de “nylon” laváveis, com diferentes tamanhos de malha, bem como filtros flocados de diferentes tamanhos, são usados em condições normais de trabalho. Todos esses tipos de filtros podem ser lavados com água e sabão. O ar comprimido não deve ser usado nos filtros flocados, pois o material filtrante poderá ser danificado. Em condições de muita poeira, torna-se necessário um filtro de ar impregnado com óleo, que, geralmente, é combinado com um filtro de papel, que filtra as pequenas partículas que poderiam passar pelo chamado pré-filtro.

Um carburador semifixo só pode ser regulado até um determinado limite.

Bolhas de vapor nos dutos de combustível do carburador

Filtro de ar limpo de forma inadequada

O ambiente determina o tipo de filtro de ar


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Força centrífuga

O uso de força centrífuga é muito eficiente para a limpeza do ar de refrigeração. As partículas maiores sugadas através da entrada de ar são lançadas pela força centrífuga de encontro à periferia do turbilhão de ar, e em seguida para cima, passando pelas aletas de resfriamento do cilindro. Colocando-se o bocal injetor bem próximo à borda externa do volante, pode-se reter e enviar ar relativamente limpo para o filtro de ar, onde o ar será filtrado mais uma vez antes de ser conduzido para o carburador. Este processo permite estender consideravelmente os períodos de limpeza do filtro de ar.

Limitador de velocidade

Alguns carburadores com diafragma adaptados a motosserras ou cortadoras são equipados com limitadores de velocidade. Este dispositivo consiste de uma esfera montada sobre molas, que propicia vedação contra uma sede em uma carcaça de válvula. Um canal extra de combustível é perfurado através da sede e corre em direção ao venturi do carburador. A força da mola pressionando a esfera contra a sede é cuidadosamente testada. Quando a velocidade do motor excede a permitida, a mola começa a ressoar e vibrar até o limite em que a pressão sobre a esfera diminui e o canal extra de combustível é aberto. O motor recebe então mais combustível do que precisa e começa a engasgar (quatro tempos). O aumento de velocidade cessa.

O uso de força centrífuga é muito eficiente para a limpeza

Limitador de velocidade


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A lubrificação das partes móveis de um motor de dois tempos é realizada pelo óleo misturado ao combustível, de modo que, quando a mistura ar-combustível é aspirada para dentro do motor, ela também contém pequenas gotas de óleo que lubrificam de forma eficaz os mancais da biela, o pino do pistão e as paredes do cilindro. Os óleos especiais de alta qualidade para motores de dois tempos podem suportar tanto a alta pressão como a temperatura, mesmo representando apenas 2% da mistura com o combustível.

Com uma quantidade insuficiente ou com um tipo incorreto de óleo, o motor irá sofrer grandes danos. Lembre-se de não usar nunca um óleo para motor de quatro tempos em um motor de dois tempos, já que os dois tipos de motor exigem composições completamente diferentes de óleo. Um óleo para motores de dois tempos é uma mistura de óleos minerais e sintéticos com aditivos de qualidade média. A postura da Husqvarna é a de usar a combinação perfeita de óleos sintéticos e óleos minerais altamente refinados. Os melhores aditivos disponíveis, aliados a lubrificantes sintéticos asseguram um motor mais limpo, com todas as proteções contra engripamento por falta de lubrificação. O Husqvarna XP é um óleo especial de alta qualidade para motores de dois tempos, testado cuidadosamente para suportar as condições extremas de alta temperatura e pressão a que o óleo é submetido em motores de dois tempos.

Óleo Husqvarna XP

O óleo Husqvarna XP é a escolha natural para a mistura de óleo com gasolina (2% ou 1:50). Esse óleo possui excelentes qualidades lubrificantes para componentes do motor muito exigidos como, por exemplo, os mancais de biela. Grandes massas em movimento alternativo (pistão e biela), combinadas com altas velocidades e alta carga de trabalho exigem do óleo uma qualidade lubrificante especial. O óleo Husqvarna XP atende a essas exigências. O óleo XP também assegura um motor limpo e menos impurezas no pistão e no cárter, se comparado com os óleos concorrentes. Nos mercados em que o óleo Husqvarna XP não estiver disponível, recomendamos o uso do óleo Husqvarna “High Performance”.

Óleo Husqvarna XP

Combustível e óleo misturados

Sistemas de lubrificação

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Lubrificação da correnteAssim como as partes móveis do motor, a corrente da motosserra também precisa de lubrificação. Com um sistema de lubrificação que funcione adequadamente e a utilização de lubrificantes de alta qualidade, a vida útil da corrente e do sabre será prolongada. O sistema de lubrificação da corrente compreende o tanque, as tubulações, o filtro e a bomba de óleo, e deve ser projetado de modo que possa lubrificar a motosserra nas várias velocidades e nos diferentes comprimentos da corrente. O tanque de óleo deve ser dimensionado de tal forma que reste algum óleo mesmo quando o tanque de combustível estiver vazio. Isso evitará que o conjunto de corte funcione sem uma lubrificação adequada.

Bomba de óleo da correnteAs motosserras mais antigas podem ser equipadas com um sistema manual, automático ou misto de lubrificação da corrente. Além disso, a lubrificação automática da corrente poderá também ser complementada por uma bomba de óleo manual, quando um sabre extremamente longo exigir lubrificação adicional.

As modernas motosserras da Husqvarna são equipadas com bombas de óleo automáticas para a lubrificação da corrente. O acionamento da bomba pode ser feito através do tambor da embreagem ou diretamente através do virabrequim. No primeiro caso, a bomba permanece imóvel durante o funcionamento em marcha lenta, e no segundo, funciona continuamente.

Variação de pressão no cárter Além dos sistemas com bombas de óleo de engrenagens, existem sistemas de lubrificação onde as variações de pressão no cárter são utilizadas para o funcionamento da bomba de óleo. Um diafragma é influenciado pelas variações de pressão e fornece movimento alternativo para o pistão da bomba.

Existe ainda um outro método baseado nas variações de pressão do cárter que é usado em certas serras de trabalho não constante. As variações de pressão, nesse caso, são canalizadas através de uma válvula sem retorno situada dentro do tanque de óleo, onde o excesso de pressão, conseqüentemente, se forma e empurra o óleo para a corrente através de dutos no cárter e sabre. Uma desvantagem desse sistema é que passa um certo tempo até que o excesso de pressão se forme no tanque de óleo e a lubrificação se inicie. Além disso, a lubrificação continuará após o motor ter sido desligado, enquanto houver excesso de pressão remanescente no tanque.

Motosserra antiga com bomba manual de óleo para a corrente

Bomba automática de óleo da corrente

Variações de pressão

Tubo saindo do tanque de óleo para a bomba


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Bomba de óleo

O componente mais importante do sistema de lubrificação é a bomba de óleo, normalmente colocada sobre o cárter ou em seu interior. Existe um tubo que vai do tanque de óleo até a bomba, e, nesta, existe um tubo para o sabre. Para evitar que a sujeira penetre na bomba, há um filtro instalado no tubo de sucção.

Construção da bomba de óleo Husqvarna

Todas as bombas de óleo Husqvarna para os diferentes modelos de serra são construídas de modo similar; um pistão equipado com uma engrenagem funciona na câmara da bomba, uma extremidade do pistão possui um ressalto e é fixado por um pino na câmara da bomba. O pistão é movido por intermédio de uma rosca sem-fim, que tanto pode ser fixada ao virabrequim como ao tambor da embreagem. A maioria das bombas de óleo são equipadas com um parafuso de ajuste para regulagem da saída de óleo. O parafuso aumenta ou diminui o curso do pistão da bomba, o que significa que a quantidade de óleo fornecida pode ser aumentada ou diminuída.

Pistão da bomba

O pistão da bomba é movido pelo sem-fim, através do tambor de embreagem ou diretamente a partir do virabrequim. Uma vez que o pistão possui um ressalto em um dos lados, ele também realiza movimento alternativo. Na outra extremidade do pistão existe uma ranhura que é colocada numa posição específica em relação ao ressalto. Quando a ranhura expõe o orifício de entrada, o pistão da bomba se encontra na posição inferior. Quando o pistão se move da posição inferior, forma-se um vácuo no duto de entrada e o óleo é sugado para dentro do cilindro da bomba. Quando o pistão se move para a posição da outra extremidade, ele gira e a ranhura expõe o orifício de saída. Dessa posição, o pistão se move novamente no sentido axial e o óleo no cilindro da bomba é empurrado para fora através do orifício de saída. Esse movimento ocorre uma vez a cada 7 voltas do virabrequim, o que significa que a quantidade de óleo encaminhada pela bomba é diretamente proporcional à rotação do motor. Se a rotação dobrar, a bomba fornecerá o dobro da quantidade de óleo.

Parafuso de ajuste para regulagem da vazão de óleo

O pistão da bomba é movimentado pelo sem-fim


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Bomba ajustável

A maior parte das motosserras Husqvarna possui uma bomba ajustável de óleo para a corrente, para que a vazão de óleo possa variar segundo os diferentes comprimentos do sabre. O ajuste é feito através de um parafuso equipado com um excêntrico. O excêntrico afeta o movimento axial do pistão da bomba (curso do pistão). Colocando-se o parafuso em posições diferentes, o curso do pistão será alterado e a bomba enviará quantidades diferentes de óleo em cada curso.

Bomba de óleo de variação contínua

Para que se possa ajustar a capacidade da bomba de óleo além da posição fixada, certos modelos possuem uma bomba de óleo de variação contínua. O princípio desse tipo de ajuste é que um parafuso cônico limita o movimento do pistão da bomba. Quanto mais se girar o parafuso, menor será o movimento do pistão da bomba, e a quantidade de óleo será reduzida.

Expectativa de vida útil da corrente

A vida útil da motosserra depende muito da eficiência da lubrificação. Para aprimorar a lubrificação, alguns tipos de sabres mais longos possuem um furo de óleo diagonal. Estes sabres são chamados de “Jet Lube”. O furo é perfurado em um ângulo de 45° para frente, a partir da fixação do sabre.

Isso oferece as seguintes vantagens:

• A inclinação do furo no sentido da rotação da corrente significa que ele não ficará obstruído pela sujeira tão facilmente. O elo de tração puxa o óleo para fora do furo.

• The outlet hole in the bar groove is oval, which means a larger contact surface (about 500%) for the oil against the drive link.

Bomba de óleo de variação contínua com parafuso cônico

Os sabres mais longos possuem um furo de óleo diagonal

Bomba ajustável de óleo da corrente


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Correntes com a marca “H”

Para que a lubrificação do conjunto de corte seja mais eficiente, todas as correntes Husqvarna marcadas com a letra “H” possuem um elo de união especial, com uma depressão na parte interna, entre os rebites, atuando como um reservatório de óleo, que o distribui para os lados do elo de tração e lubrifica todos os rebites. Essa melhora da lubrificação resulta em:

• Aumento da vida útil do sabre e da corrente.• Melhoria da capacidade de corte.

Eixo da bomba

Podem ser evitados danos ao eixo da bomba com o uso de engrenagens ou sem-fins de material plástico. No caso de uma falha da bomba, o material plástico faz com que a engrenagem se quebre antes que o eixo seja danificado, o que corresponde à mesma função do pino de segurança em uma hélice de barco.

Paralisação durante a marcha lenta

Para reduzir o consumo de óleo da corrente, a bomba de óleo fica parada durante o funcionamento em marcha lenta, na maioria das motosserras Husqvarna. Isso tem também a vantagem de evitar o transbordamento do óleo sobre a motosserra e em suas proximidades, o que é melhor para o meio ambiente.

Sujeira nos dutos de óleo

A falha mais comum quando todas as demais peças funcionam perfeitamente é o acúmulo de sujeira nos dutos de óleo. No lado da sucção, a sujeira pode se acumular no filtro, e do lado da saída a sujeira pode, por exemplo, ser pressionada para dentro do furo da fixação do sabre. É importante que as laterais e a ranhura do sabre estejam limpas antes da instalação. A estanqueidade do sistema de lubrificação deve ser perfeita em toda sua extensão, caso contrário a bomba irá aspirar ar e sua eficiência será diminuída. A bomba de óleo deve ser capaz de produzir uma certa pressão positiva ou negativa. Se isso ocorrer, estará funcionando perfeitamente.

A bomba de óleo fica parada durante a marcha lenta

A sujeira nos dutos de óleo é um problema comum

O material plástico evita danos ao eixo da bomba

As correntes Husqvarna marcadas com “H” possuem um elo de união especial


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Finalidade do sistema de igniçãoA finalidade do sistema de ignição de um motor é produzir um pulso de alta voltagem que gere uma centelha entre os eletrodos da vela de ignição no momento exato, um pouco antes do pistão alcançar o ponto morto superior (posição de pré-ignição). Para facilitar a partida do motor, e para ter funcionamento satisfatório em alta rotação, a regulagem da ignição deve ser precisa.

A centelha produz a ignição da mistura ar-combustível, o que resulta em uma brusca elevação de pressão na câmara de combustão do cilindro, forçando o pistão para baixo. Para aproveitar essa elevação de pressão da forma mais eficaz possível, a mistura deve entrar em ignição antes que o pistão atinja o ponto morto superior (PMS). A razão para isso é que a combustão se inicia em torno dos eletrodos da vela de ignição, onde a chama se forma, e então avança a uma velocidade de 10 a 25 m/s (32,8 a 82 ft/s) e faz com que o restante da mistura ar-combustível entre em ignição.

Para obter a maior potência do motor são feitas tentativas para se alcançar a mais alta pressão de combustão imediatamente após o pistão passar pelo ponto morto superior (PMS) e iniciar seu movimento descendente. Tanto a ignição atrasada como a adiantada resultam em perda de potência, temperatura alta no cilindro e aumento da tensão nos mancais (com ignição prematura). Isto se aplica basicamente nos sistemas com platinados, onde a pré-ignição é facilmente alterada, por exemplo, quanto os contatos dos platinados estão gastos e a abertura aumenta.

Ponto correto Curva A: Com muita antecipação na ignição (aproximadamente 40°), a pressão de combustão atinge o máximo antes que o pistão alcance o ponto morto superior (PMS). A pressão se contrapõe ao curso ascendente do pistão, o que resulta numa perda de potência (ponto adiantado).

Curva B: Com a antecipação correta da ignição (aproximadamente 26°), a pressão de combustão atinge o máximo imediatamente após o pistão ter passado pelo ponto morto superior (PMS), assegurando a potência máxima (ponto correto).

Curva C: A pressão de combustão atinge o máximo muito depois que o pistão ultrapassa o ponto morto superior (PMS). Como a ignição da mistura ar-combustível se deu imediatamente após o ponto morto superior, o resultado é uma perda de potência (ponto atrasado).

Posição de antecipação da ignição

A mistura ar-combustível força o pistão para baixo

Pressão do combustível x Ponto Morto Superior

Sistemas de ignição

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O sistema com platinados

Um sistema de ignição com platinados é composto pelos seguintes componentes:

•Volante com magneto embutido•Bobina de Ignição•Platinados •Condensador

Existem ainda uma chave de curto-circuito e uma almofada de lubrificação que mantém limpo o perfil do ressalto. O sistema de ignição por platinados pode teoricamente ser dividido nas seguintes partes principais:

•Gerador•Platinados com condensador•Transformador de alta tensão (bobina de ignição)

Quando o volante com seu magneto permanente embutido começa a girar, uma corrente é induzida no enrolamento primário da bobina de ignição, que está ligado aos platinados. A corrente irá se mover dentro de um circuito fechado enquanto os contatos dos platinados estiverem fechados.

Quando a corrente alcança seu valor máximo, os platinados são abertos pelo ressalto. Através dessa mudança no campo magnético que ocorre no núcleo de ferro da bobina de ignição, uma tensão muito alta é induzida no enrolamento secundário. O enrolamento secundário está ligado à vela de ignição, e uma centelha surge entre seus eletrodos. A tensão no enrolamento secundário é de aproximadamente 12.000 a 15.000 volts. Para evitar a formação de centelhas entre os platinados e conseguir uma parada rápida na corrente do circuito primário, existe um condensador ligado em paralelo aos platinados.

Essa é a forma da curva da corrente no enrolamento primário da bobina de ignição em uma velocidade específica do motor e sem que os platinados estejam ligados. A altura de cada bloco corresponde a 2 Amperes e sua duração é de 2 milisegundos. A curva de corrente mostra o curso durante três revoluções consecutivas.

Componentes do sistema de ignição

A rotação do volante gera uma corrente

Os platinados são abertos pelo ressalto

Curva da corrente durante três revoluções consecutivas


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Componentes do sistema de ignição com condensador

Sistema de Ignição Transistorizada

Um sistema de ignição transistorizada é formado pelos seguintes componentes:

•Volante com magneto permanente embutido•Bobina de Ignição•Unidade eletrônica •Chave de curto-circuito

A unidade eletrônica consiste em uma placa de circuito com alguns componentes soldados. A placa de circuito completa está envolvida em plástico, para proteção contra umidade e sujeira.

Sistema de ignição Tiristor (sistema de ignição com condensador)

Um sistema de ignição com condensador é composto pelos seguintes elementos:

•Volante com magneto permanente embutido•Bobina de Ignição•Módulo eletrônico•Chave de curto-circuito

Existem dois tipos diferentes de módulo eletrônico. Um tipo que é montado com a bobina de ignição sobre o cárter, abaixo do volante, e o outro que é montado longe do volante. Ambos os tipos funcionam da mesma maneira. Somente o projeto geral da motosserra poderá determinar qual tipo é o mais adequado.

Componentes do sistema de ignição transistorizada

Placa de circuito

Dois tipos de módulo eletrônico


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Cabos

Se o cabo que liga a unidade eletrônica à bobina de ignição for aterrado por engano, por exemplo ficando preso durante a instalação do conjunto de partida, o tiristor será danificado. Danos similares irão acontecer se ocorrer contato elétrico entre o cabo primário e o cabo de curto-circuito. Desse modo, é importante que os cabos estejam corretamente encaixados durante a manutenção. O cabo de ignição deverá sempre estar ligado à vela de ignição, ou a chave de curto-circuito deverá estar ligada quando o volante começar a girar, caso contrário o tiristor será danificado.

Volante

Quando o volante é entregue como peça sobressalente, ele é fornecido com uma chapa de metal cobrindo o magneto. A finalidade dessa chapa é provocar um curto circuito no magneto para que ele não perca seu magnetismo, o que poderia ocorrer se vários volantes ficassem colocados uns contra os outros em uma área de estocagem. Para fixar o volante na posição correta sobre o virabrequim, usa-se, normalmente, uma chaveta Woodruff. Como uma alternativa para a chaveta especial, existem volantes com uma chaveta moldada. A instalação do volante é simplificada e uma peça sobressalente é eliminada. No entanto, ainda é necessário centralizar cuidadosamente a chaveta e o rasgo durante a instalação.

Microprocessador

Todos os aspectos da tecnologia de microprocessadores se desenvolveram de modo extremamente rápido durante os anos 80. A motosserra não foi uma exceção. Com a ajuda de um pequeno microprocessador instalado na parte de trás da alça, o ponto de ignição pode ser automaticamente ajustado para o valor correto para cada velocidade do motor. Isso resulta em uma potência mais alta e em uma partida mais fácil. O microprocessador também evita que o motor funcione com rotação excessiva ou em marcha lenta muito alta (não há rotação da corrente durante a marcha lenta). Uma pequena luz de controle indica a marcha lenta correta e a configuração máxima de rotações do motor.

Uma placa de metal cobre o magneto durante o transporte

O tiristor será danificado se o cabo de ignição for aterrado erroneamente

Volante com chaveta moldada

Microprocessador embutido na alça traseira


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Vela de ignição

A finalidade da vela de ignição é fazer com que a mistura ar-combustível entre em combustão no cilindro a partir da centelha. A centelha é gerada quando a eletricidade passa através do espaço entre os eletrodos. Para que isso funcione adequadamente, é preciso uma voltagem muito alta nesse instante. A voltagem na vela de ignição pode estar entre 40.000 e 100.000 volts. A vela deve possuir uma passagem isolada para essa alta voltagem seguir até o eletrodo, de onde ela pode saltar a abertura e dali ser conduzida para o bloco do motor e aterrada. A vela também tem que suportar o extremo calor e pressão dentro do cilindro, e deve estar projetada de forma que os depósitos de aditivo de combustível não se acumulem. Para o motor funcionar adequadamente, é importante usar a vela de ignição correta, com as propriedades corretas. As propriedades mais importantes a serem consideradas são a abertura do eletrodo, o grau térmico e o comprimento da rosca.

Abertura do eletrodo

A folga do eletrodo (A) em uma vela de ignição de um motor de dois tempos deve ser de 0,5 mm (0,02 polegadas). Se for muito grande, criará uma tensão desnecessária sobre os outros componentes do sistema de ignição, e se for muito pequena produzirá uma centelha fraca, o que acarretará uma ignição mais lenta da mistura ar-combustível. Se os eletrodos estiverem com desgaste acima de 50% a vela de ignição deverá ser substituída.

Grau térmico

Para que o motor funcione adequadamente, a vela de ignição deverá ter um grau térmico correto. Em condições normais o isolamento da vela de ignição adota uma temperatura especifica que pode variar dentro de um intervalo limitado. Quando o limite superior (A) é ultrapassado (o limite de auto ignição) ocorre auto-ignição (detonação). Esse fenômeno pode começar a ocorrer aproximadamente a 900°C. A temperatura ideal de trabalho (a temperatura do isolamento) se situa entre 500 e 900°C. Quando o nível inferior não é alcançado durante o funcionamento normal, o óleo e os depósitos de fuligem não são queimados fora do isolador, e um depósito eletricamente condutivo pode se formar, resultando em uma ignição defeituosa. O limite inferior de temperatura (B) é normalmente chamado de temperatura de autolimpeza de óleo e fuligem, e se encontra entre 400 e 500°C.

A folga do eletrodo (A) em uma vela de ignição de um motor de dois tempos deve ser de 0,5 mm (0,02 polegadas).

Grau térmico correto


Vela fria à esquerda e vela quente à direita

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O comprimento do isolador determina se uma vela de ignição tem um índice térmico baixo (quente) ou alto (frio). Uma vela de ignição com um índice térmico baixo possui um isolador longo (A) com uma grande superfície de absorção de calor. Quando o índice térmico é alto, o isolador (B) é baixo com uma pequena superfície de absorção de calor. Quanto mais alto o índice térmico, maior a resistência da vela à auto-ignição e menor a resistência ao acúmulo de óleo e fuligem.

Comprimento da rosca

A rosca da vela de ignição deverá ter o comprimento correto. Se a rosca for muito curta, não irá preencher todo o comprimento da rosca do furo no cabeçote, e a rosca não utilizada será recoberta de fuligem, o que irá impedir que uma vela de ignição com rosca correta seja instalada adequadamente posteriormente. Isso significa que a junta da vela de ignição não terá suficiente área de contato, o que irá reduzir a dissipação de calor da vela de ignição. Como resultado, a vela de ignição ficará superaquecida e causará pré-ignição. Se a rosca da vela de ignição for muito longa, ela se projetará na câmara de combustão e novamente isso irá resultar em pré-ignição.

Quando não há vedação na vela de ignição o risco de auto-ignição é alto, resultando em transferência de calor inferior da vela de ignição para o cabeçote. Além disso, também será difícil desenroscar a vela de ignição se esta for usada por um longo período.

A vela de ignição deve ter o comprimento de rosca correto.

A = Superfície grande de absorção de calorB = Superfície pequena de absorção de calor


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Sistemas de acionamentoTodos os equipamentos Husqvarna com motor possuem um sistema de transmissão da potência gerada pelo motor, para movimentar um ou mais acessórios, tais como: a lâmina de um cortador de grama, a corrente de uma motosserra, ou as rodas de um trator. Dependendo do tipo de aplicação do motor e do local de uso, o processo de transmissão de potência poderá variar.

Embreagem deslizante

A embreagem deslizante é usada em serras elétricas para evitar a sobrecarga dos componentes da transmissão. Consiste em uma única arruela plana e três arruelas convexas que se pressionam mutuamente. Se o componente de corte pára bruscamente, ele supera o atrito entre as arruelas e o eixo do motor pode girar sem sofrer avarias.

Embreagem centrífuga

A embreagem centrífuga é usada para transmitir potência entre o eixo do motor e o acessório. No caso de uma motosserra a embreagem se desengata quando o motor está em marcha lenta, de modo que a corrente não se move, e quando o motor aumenta a velocidade (porque o operador aciona o acelerador para iniciar o corte), a embreagem se acopla para que a corrente possa cortar. Esse tipo de sistema de acionamento oferece algumas vantagens, compreendendo:

• Engate suave durante a rápida fase de entrada, antes que ocorra o engate total entre as sapatas da embreagem e o tambor de embreagem.

• Proteção contra sobrecargas caso o acessório pare repentinamente.• Aumento parcial na massa de rotação, que ajuda o motor a

funcionar de forma mais estável e constante, particularmente em marcha lenta.

Uma motosserra elétrica usa uma embreagem deslizante

Embreagem centrífuga

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A embreagem centrífuga possui contrapesos ou sapatas da embreagem que são montados sobre um cubo, de modo que fiquem livres para deslizar para fora. O cubo da embreagem é rosqueado no eixo de saída do motor. Podem existir duas ou três sapatas de embreagem, mantidas unidas por molas.

À medida que a velocidade do motor aumenta, as sapatas da embreagem são empurradas para fora pela força centrifuga. Quando esta for suficientemente alta, vencerá a força da mola, e as sapatas se encaixarão no tambor da embreagem fazendo-o girar. Quando o tambor começa a girar, a corrente também entra em movimento. Isso ocorre a uma velocidade entre 3.600 e 4.600 rpm.

As sapatas de embreagem são fabricadas em metal sinterizado e, em alguns modelos, possuem um revestimento de atrito. Em princípio, existem duas maneiras diferentes de sustentar as sapatas de embreagem sobre o cubo:

1. Uma extremidade da sapata é apoiada em um pino pivô, sobre o cubo da embreagem. O Tipo 1 é muito usado, por exemplo, em serras para corte de árvores e aparadores que tenham uma potência de saída relativamente baixa.

2. A sapata pode deslizar entre duas placas guia que são: 2 A - completamente planas e correm perpendicularmente ao centro do eixo. 2 B - curvas e inclinadas em relação ao centro do eixo. O Tipo 2 A é usado em grandes motosserras para desmatamento ou em motosserras pequenas. O Tipo 2 B é usado em motosserras de alta potência. Este projeto também fornece um efeito servo específico sobre a embreagem, aumentando dessa forma a pressão contra o tambor de embreagem.

Dois tipos de sapatas de embreagem

Sistemas de acionamento

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Segurança

O rebote

No início dos anos 60 as motosserras ficaram mais leves e fáceis de manejar e seu uso estendeu-se além da derrubada de árvores, ao corte dos galhos dessas árvores. Essa alteração no uso aumentou incrivelmente o número de acidentes por rebote. O rebote ocorre quando os dentes de uma corrente, em vez de cortar a madeira de modo normal, ficam presos e começam um movimento ascendente. As forças ascendentes e descendentes na extremidade do sabre fazem com que a motosserra seja arremessada para cima e para baixo ao mesmo tempo, à medida que gira sobre seu centro de gravidade. Isso faz com que o sabre e a corrente sejam arremessadas para trás em um movimento giratório em direção ao operador, causando sérios acidentes no rosto, braços e parte superior do corpo. A Husqvarna observou muito seriamente este fato e adotou algumas medidas de segurança para prevenir acidentes causados por rebotes.

Causas do rebote

Nos anos 60, as motosserras não possuíam dispositivos para atenuação da vibração, e as vibrações e as forças criadas durante o rebote se propagavam diretamente sobre as mãos do operador. As forças nos cabos da motosserra se tornaram tão grandes que o operador não conseguia mais manter a serra em posição segura. Um outro fator que contribuiu para o problema foi o fato de que os operadores não seguravam os cabos com firmeza suficiente para reduzir as vibrações indesejáveis.

Soluções para reduzir o rebote

No fim dos anos 60, começaram a aparecer outras soluções para evitar os efeitos dos acidentes devidos ao rebote. Inicialmente, instalou-se uma proteção colocada em frente ao cabo da motosserra. Caso ocorresse um rebote, o pulso do operador atingia a proteção e o movimento ascendente do sabre era interrompido.

Ocorrência de rebote

Os dentes presos da motosserra

Suporte de proteção

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A introdução de motosserras com atenuadores de vibração, com unidades separadas de tanque e motor, também ajudou a reduzir o número de acidentes por rebote. A atenuação das vibrações fez com que as forças geradas durante o rebote fossem transferidas gradualmente, e não instantaneamente, para a seção da proteção, já que grande parte da energia de rebote era absorvida pelo elemento de borracha amortecedor de vibração. As características do elemento de borracha e sua posição no momento do rebote são muito importantes.

As forças sobre as mãos do operador se tornam menores quanto mais pesada for a seção da proteção em relação à unidade do sabre e ao motor, já que uma parcela específica da energia cinética da unidade do motor, proveniente do rebote, é usada para colocar a seção mais pesada da proteção em movimento. Uma outra contribuição para a redução do número de acidentes, ligada à introdução de motosserras com atenuadores de vibração, foi o fato de que o operador podia segurar o cabo com mais firmeza sem ficar incomodado com as vibrações do motor.

O desenvolvimento do freio da correnteA finalidade principal do freio da corrente é parar a corrente tão rápido quanto possível no caso de acidente por rebote. Os primeiros freios de corrente foram introduzidos no início dos anos 70. Atuavam sobre o tambor da embreagem através de um sistema de união e eram liberados quando as mãos do operador entravam em contato com a proteção para a mão. Atualmente, existem diversos tipos de freios de corrente no mercado.

Em 1971 a Jonsered apresentou o primeiro freio de corrente do mundo produzido comercialmente. Foi usado um bloco de freio que pressionava o tambor de embreagem por intermédio de uma mola, que por sua vez era liberada por um sistema de alavancas.

Cinta de freioPara evitar carga pontual e flexão do virabrequim, as serras modernas usam uma cinta de freio ao redor do tambor de embreagem; essa construção utiliza uma mola pré-tensionada para fornecer a força necessária ao acionamento. A cinta de freio é presa por um sistema de alavancas que é ativado quando a proteção da mão é empurrada para frente. O princípio da cinta de freio é usado na maioria das motosserras modernas.

Motosserras com atenuador de vibração e com unidades separadas de motor e tanque

Segurança

O princípio do freio da corrente

Cinta de freio em torno do tambor da embreagem

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O impulso de liberação do freio da corrente vinha anteriormente das mãos do operador, quando entravam em contato com a proteção da mão. A mão, em conseqüência, tinha que ficar em uma determinada posição no cabo dianteiro, para que o freio da corrente pudesse ser liberado. Para permitir que o freio de corrente possa ser liberado em todas as posições de operação, existe agora um sistema de liberação automática.

“Swed-o-Matic”

O primeiro mecanismo de liberação automático foi chamado de “Swed-o-Matic”. Usava o ligeiro movimento que ocorre entre o motor e a unidade do tanque no início do rebote. Esse sistema tornou-se possível graças à introdução de atenuadores de vibração que usavam amortecedores elásticos. O motor e o freio da corrente se moviam para cima durante um centésimo de segundo. Por causa da inércia, o tanque permanecia na posição original. Isso fazia com que o mecanismo de liberação, no freio da corrente, entrasse em contato com o cabo, e o freio era então liberado. A frenagem era muito rápida e o operador, normalmente, não tinha tempo para identificar o rebote antes que a corrente tivesse parado.

O Swed-o-Matic também ajudou a reduzir o ângulo de rebote, isto é, o ângulo entre a peça de trabalho e a posição mais alta da serra durante o rebote. Uma motosserra se movimentando livremente sem o Swed-o-Matic oscila em até 90°, enquanto que o ângulo de rebote de uma serra com o “Swed-o-Matic” é somente um terço daquele valor – cerca de 30°. Um fator que contribuiu para que o ângulo do rebote fosse tão pequeno foi o fato de que a energia de rotação do volante ajuda a suavizá-lo, já que este se move no sentido oposto ao ângulo ascendente.

O “Swed-o-Matic” foi um grande passo para reduzir o número de acidentes por rebote. O projeto ainda pode ser aperfeiçoado, para ser mais seguro na operação e ter ajustes mais confiáveis. O próximo passo será construir um freio completamente automático.

Sistema de liberação automático

O “Swed-o-Matic” reduziu o ângulo de rebote

Segurança

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Freio da corrente por inércia

Em 1981, foi apresentado o primeiro freio de corrente por inércia, no modelo Husqvarna 133. O princípio era simples. No caso de um movimento instantâneo rápido (por exemplo: um rebote), um peso tentaria se manter em sua posição. Esse fato foi usado para a construção de novos freios, que eram equipados com um peso colocado perto do mecanismo de liberação. Seu método de funcionamento poderia ser comparado ao mecanismo do gatilho de uma arma.

O passo seguinte no desenvolvimento do freio por inércia foi direcionado para o peso, que foi inicialmente colocado próximo ao mecanismo de liberação, e depois movido para o alto do protetor da mão. Desse modo, ele poderia ser mais leve devido à energia de liberação retida. A pressão sobre o mancal do protetor da mão foi reduzida, o que resultou em uma maior vida útil. O mecanismo de liberação tinha a forma de um joelho. O tempo de liberação para o freio da corrente é atualmente o mesmo do primeiro freio de corrente apresentado.

Freio da mão direita

Para oferecer ao operador uma maior segurança caso ele tocasse ou caísse sobre a motosserra, ou durante um rebote de baixa energia, no qual o freio de corrente não fosse liberado, foi construído o freio da mão direita. Em principio, consiste em um anel localizado na parte de trás do cabo da motosserra. Quando o pulso do operador toca o anel, durante o rebote, o freio da corrente é acionado.

Proteção da mão direita

Para proteger a mão direita do operador, a parte inferior do cabo traseiro foi alargada, apresentando um desenho mais aerodinâmico. Desse modo, são evitados ferimentos na mão direita, especialmente quando a corrente se parte, mas também durante o trabalho de corte da madeira, quando a mão pode facilmente entrar em contato com os galhos das árvores. A parte inferior do cabo é completamente plana, de modo que a motosserra possa deslizar facilmente ao longo do tronco das árvores.

Pino pega-corrente

OA corrente da motosserra raramente se quebra. Se isso acontecer com freqüência, poderá ser parada eficazmente pelo pino pega-corrente, localizado na parte dianteira do cárter sob a fixação do sabre.

O primeiro freio de corrente por inércia foi apresentado em 1981

Mecanismo de liberação

Freio da mão direita

Pino pega-corrente

Segurança

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Trava do acelerador

A trava do acelerador tem a função de evitar acidentes causados pela ativação involuntária do acelerador. O mecanismo foi projetado de tal forma que o acelerador não pode ser acionado sem que a mão esteja segurando firmemente o cabo traseiro.

Proteção e parada de segurança

A lâmina de um cortador elétrico gira a uma velocidade periférica de 80 a 100 m/s (262-328 ft/s). Nessas altas velocidades pode ocorrer um grande número de acidentes pessoais se a lâmina, por algum motivo, estiver avariada. Por essa razão, um protetor sólido é instalado sobre a lâmina, de modo que objetos que se desprendam possam ser retidos. Um pino de segurança é colocado no braço de corte para evitar que a proteção gire com a lâmina no caso de uma falha. Esse pino é introduzido na proteção, no sentido anti-horário, e limita seus movimentos.

A lâmina de um cortador gira a uma velocidade periférica de 80 a 100 m/s (262-328 ft/s).

Trava do acelerador

Segurança

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Proteção para as pernas

A Husqvarna vem testando uma extensa gama de equipamentos para atender aos altos padrões de segurança de profissionais e amadores. As pernas são a parte do corpo mais exposta a acidentes, e os acidentes com motosserras são bastante sérios. Para reduzir esses acidentes, determinados tipos de calça possuem proteção para as pernas, que consiste em várias camadas de longas fibras sintéticas. Quando ocorre um acidente, as fibras ficam presas na corrente, se partem em pedaços e param a serra. Há muitos anos, o Instituto de Testes Mecânicos da Suécia estabeleceu uma norma (2893) que indicava que, após três lavagens a 60°C, as calças estariam preparadas para suportar uma corrente funcionando a 20 m/s (66 ft/s) com uma força de 15 N (3,4 lb), sem penetrar na proteção para a perna.

Calçados

Os calçados e as botas também mereceram uma maior atenção em relação às suas qualidades de proteção e segurança. Também nesse caso, existem regulamentações relativas à capacidade de proteção do material. As biqueiras dos sapatos devem ser fabricados com aço e suportar uma carga de 200 J sem que fiquem deformados mais de 14 mm (0,55 polegadas). A proteção deve cobrir a parte frontal e a parte lateral, e deve suportar um corte de serra com força de 30 N (6,7 lb) e uma velocidade da corrente de 20 a 28 m/s (66 a 92 ft/s) dependendo da classificação exigida para a bota. A sola da bota deverá ter uma abertura mínima de 2,5 mm (0,1 polegadas) no padrão. O material da bota deverá ter uma resistência ao rompimento de pelo menos 30 N (6,7 lb).

Material de proteção para as pernas

Botas com biqueira de aço

Equipamento de segurança

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Capacete

Para que um capacete seja aprovado de acordo com a regulamentação vigente, deverá ser submetido a vários testes. Inicialmente, precisará ser envelhecido artificialmente para corresponder a aproximadamente três anos de uso. O capacete não deve se deformar quando um peso de 5 kg (11 lb) for atirado sobre ele a uma altura de um metro. A força que então se propaga através do capacete não deve exceder a 5 kN. Um outro teste estabelece que, quando um objeto pontiagudo de 3 kg (6,6 lb) for atirado sobre o capacete de uma altura de um metro, não deve perfurar o capacete de modo a atingir a cabeça. Além disso, e capacete deve suportar uma carga lateral de 43 kg (95 lb) sem que se deforme mais de 40 mm (1,6 polegadas). Com cargas repetidas, agora de 40 kg (88 lb), a deformação não deve exceder a 15 mm (0,6 polegadas). Outros testes a que o capacete terá de ser submetido compreendem suportar o fogo por 20 segundos, e suportar temperaturas de – 10 a – 30°C.

Proteção para os ouvidos

As freqüências de som mais comuns se situam no intervalo de 250 a 8000 Hz. Conseqüentemente, a proteção para os ouvidos deve ser projetada para suportar esse intervalo, mas não deve ser tão eficiente a ponto de sinais de alarme não serem ouvidos. O fator conforto é extremamente importante, de modo que a proteção para os ouvidos possa ser usada a maior parte do dia de trabalho sem que se torne desconfortável. A pressão sobre a cabeça não deve exceder a 14 N (3,1 lb). Antes da proteção de ouvido ser testada, deve ficar armazenada por 16 horas a uma temperatura de 22° C e 80% de umidade, e em seguida ser mergulhada na água (50° C) por 24 horas.

Protetores de ouvido

Capacete

Equipamento de segurança

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Atenuadores de vibração não eram encontrados em máquinas portáteis até meados dos anos 60. Nessa ocasião, as máquinas se tornaram incrivelmente mais leves, o que significava que a vibração era mais notada pelo usuário, já que a massa de atenuação das máquinas foi reduzida.

Lesão ocupacional: enfermidade dos dedos brancos

À medida que as motosserras foram se tornando mais leves, a vibração da serra era cada vez mais absorvida pela pessoa que a segurava, e não pela própria máquina, o que levou a um grande aumento de acidentes em conseqüência da vibração. Logo se concluiu que a vibração nas motosserras estava diretamente relacionada com a chamada enfermidade dos dedos brancos, em que os dedos do operador de motosserra ficavam brancos devido à falta de circulação do sangue, o que acarretava uma sensação de entorpecimento nas mãos e nos braços.

Cabos aquecidos

A enfermidade dos dedos brancos era também agravada pelo frio. Muitas pesquisas foram realizadas para a redução da vibração durante a construção de motosserras. O desenvolvimento da eletrônica nos anos 80 tornou isso possível com o uso de componentes pequenos e leves na construção de um sistema elétrico que pudesse aquecer os cabos da motosserra. A combinação de um cabo eletricamente aquecido e um atenuador de vibrações eficiente fez com que a doença ocupacional chamada de dedos brancos se tornasse completamente desconhecida entre os trabalhadores da floresta.

Sistema “LowVib” da Husqvarna

As motosserras Husqvarna são desenvolvidas para isolar os cabos do motor. As partes móveis do motor são produzidas com material leve, resultando em força giroscópica mínima, o que também diminui a vibração da serra. A construção antivibração em duas massas da Husqvarna utiliza molas ou borracha para separar o motor dos cabos, um sistema chamado de “LowVib”. As mãos e braços dos usuários puderam perceber uma significativa redução nas vibrações do motor, sabre e corrente.

Ergonomia

Lesão ocupacional de dedos brancos

Cabo aquecido

Sistema “LowVib” – As unidades do motor e cabos são isoladas uma da outra por atenuadores de vibração

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Corrente Husqvarna “LowVib”

Com a introdução do modelo Husqvarna 394 XP em 1992, os tradicionais amortecedores de borracha foram substituídos por molas. Através de testes cuidadosos para colocação das quatro molas, não apenas foram conseguidas vibrações menores como também foi aumentada a vida útil do equipamento. Os amortecedores de borracha podem ser afetados por gasolina e óleo, o que resulta em uma atenuação de vibração variada e uma vida útil menor.

Contrapesos de movimento alternativo

Alguns fabricantes de motores obtiveram sucesso na redução da vibração do motor usando contrapesos rotativos ou de movimento alternativo. O principio é fazer com que o contrapeso se mova na direção oposta ao pistão de modo que as forças alternativas sejam anuladas.

Vibração da corrente

Durante o desenvolvimento dos trabalhos para atenuação da vibração do motor, os técnicos da Husqvarna também tiveram sua atenção despertada para a corrente e para como era gerada a vibração durante os trabalhos de corte. Uma corrente tradicional tem uma superfície de contato relativamente grande sobre o sabre. Cada vez que um dispositivo de corte inicia o corte da madeira, ele golpeia o sabre. As vibrações resultantes variam de intensidade, dependendo do tipo de árvore e da madeira estar congelada ou não.


Para reduzir os golpes do dispositivo de corte contra o sabre, foi construído um novo elo de união com um novo perfil e um sabre menor. A forma do novo dispositivo de corte faz com que a força que surge quando o dispositivo encontra a madeira seja dirigida para o comprimento da corrente em vez de descer até o sabre. Com esse tipo de corrente, que recebeu o nome de Husqvarna “LowVib”, a vibração durante o corte de madeiras flexíveis foi reduzida em até 30%.

Corrente tradicional, com uma superfície de contato relativamente grande sobre o sabre.

Ergonomia

O tipo errado de corrente pode causar vibrações de alta freqüência


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Husqvarna “E-TECH”Em 1996, a Husqvarna apresentou um novo e aperfeiçoado motor de dois tempos como parte do esforço da empresa em produzir motores que emitissem menores quantidades de substancias nocivas. Esse novo motor recebeu o nome de “E-TECH” e foi usado pela primeira vez em um novo modelo de motosserra. Regulamentações ambientais mais severas nos EUA, envolvendo basicamente a redução dos teores de hidrocarbonetos, óxido nitroso e monóxido de carbono, foram responsáveis por esse novo projeto de motor. A degradação do meio ambiente pode ser reduzida através da diminuição das quantidades de gases não queimados (perdas de fluxo) nos gases de escapamento. Comparações realizadas entre um motor modelo “E-TECH” e um motor com um projeto de três anos atrás, o modelo Husqvarna 125, mostram que o teor de CO foi diminuído pela metade e os teores de hidrocarbonetos e óxidos nitrosos foram reduzidos em quase 70%. Além disso, pôde ser observado um aumento na potência de saída.

A = Ar consistindo de: 21% de oxigênio, 78% de nitrogênio e 1% de outros

B = Combustível consistindo de: 98% de hidrocarbonetos e 2% de óleo dois tempos

C = Gases de exaustão consistindo de: hidrocarbonetos (HC), óxidos de nitrogênio (NOx), monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2), partículas (PM)

D = Mistura ar-combustível consistindo de: 92% de ar e 8% de gasolina

Controle catalítico de emissões no escapamentoUm conversor catalítico tem a tarefa de auxiliar as reações químicas entre outras substâncias, sem na realidade tomar parte no processo. Esse fato é utilizado, por exemplo, para limpar os gases de exaustão nos motores a explosão. O combustível do motor consiste basicamente de carbono e hidrogênio, misturado com o ar no carburador. O ar de admissão consiste de 1/5 de oxigênio (O2) e 4/5 de nitrogênio (N2). O nitrogênio normalmente não toma parte na combustão, mas passa diretamente pelo motor sem ser afetado. O oxigênio é principalmente usado no processo de combustão do motor. Somente uma pequena parte permanece para queima residual no conversor catalítico. Os óxidos de nitrogênio (NOx) são formados com a combustão do nitrogênio sob pressão e temperatura muito altas. Quando a combustão é incompleta (falta de oxigênio) é formado o venenoso monóxido de carbono (CO). Com a quantidade certa de oxigênio, é formado o dióxido de carbono (CO2), que não é venenoso.

O ar de admissão consiste de 1/5 de oxigênio (O2) e 4/5 de nitrogênio (N2).

Motor “E-TECH”

Meio ambiente

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Quando se discutem as exigências para o controle dos gases de exaustão, inicialmente são incluídos o monóxido de carbono, os hidrocarbonetos e o óxido nitroso. O conversor catalítico foi projetado para reduzir as quantidades dessas substancias nos gases de escapamento. Nesse conversor, o monóxido de carbono e os hidrocarbonetos são queimados gerando dióxido de carbono e água. A quantidade de dióxido de carbono só pode ser alterada reduzindo-se o consumo de combustível ou usando-se combustível com teor menor de carbono. O nitrogênio normalmente não afeta o processo de combustão do conversor catalítico e o oxigênio que permanece após a combustão no motor é consumido no mesmo.

Regulamentação ambiental

Em conjunto com o prejuízo ambiental e o aumento da conscientização ambiental (não levados em conta na classificação de desperdícios em muitos países) vieram à tona disposições ambientais incluindo varias frentes. A Califórnia tem sido uma pioneira em relação à legislação sobre a emissão de gases de exaustão em motores de combustão interna.

CARB 1

CARB é uma abreviação de Califórnia Air Resources Board – Conselho de Recursos do Ar da Califórnia, uma agência que estabeleceu a regulamentação para indicar que a descarga de hidrocarbonetos deveria ser reduzida em 30%. Além disso, foram estabelecidos valores limites para os óxidos de nitrogênio (NOx) e o dióxido de carbono (CO2). Essa regulamentação foi emitida na Califórnia a partir de 1 de agosto de 1995, mas não se aplica a motosserras acima de 45 cm3

EPA 1

EPA é uma abreviação de Environmental Protection Agency – Agencia de Proteção Ambiental. A regulamentação rege as emissões de exaustão de motores a combustível abaixo de 25 HP e entrou em vigor em 1º de janeiro de 1998. Em princípio essa regulamentação envolve as mesmas restrições contidas na CARB 1.

Conversor catalítico

Meio ambiente

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EU 1Todos os produtos colocados no mercado da União Européia após 11 de fevereiro de 2005 devem atender às exigências de gases de escapamento da EU 1 que correspondem a EPA 1.

CARB 2A partir de 1º de Janeiro de 2000, a regulamentação CARB 1 se tornou ainda mais restritiva. A novidade nessa regulamentação é que as limitações também foram introduzidas para o teor de partículas (PM) dos gases de escapamento. Além disso, as quantidades de HC e NOx foram combinadas em um único valor limite e ao mesmo tempo sofreram uma redução significativa. Os limites se aplicam à média da relação de produtos de cada fabricante. Espera-se que a EPA siga o exemplo em suas normas, introduzindo um segundo estágio.

EPA 2A partir de 1º de janeiro de 2002 a EPA introduziu um programa de etapas para motores abaixo de 50 cm3 restringindo ainda mais os limites de emissão até 1º de janeiro de 2005. Os limites se aplicam à média da linha de produtos de cada fabricante. O mesmo se aplica para motores acima de 50 cm3, mas com o período de início atrasado em 2 anos, por exemplo, 2004-2007. As famílias de motores abaixo de 5000 unidades por ano permanecem com o certificado de acordo com a EPA 1 após o último ano da etapa, por exemplo, até o fim de 2007 e 2009, respectivamente.

EU 2Novos limites mais restritos, de acordo com a EPA 2, serão introduzidos na União Européia a partir de agosto de 2007 para determinados produtos abaixo de 50 cm3. Até agosto de 2011, virtualmente todos os produtos deverão cumprir as exigências da EU 2.

CARB 3A partir de 1º de Janeiro de 2005, a CARB deverá reduzir ainda mais os limites de exaustão de HC+NOx, o que significa a harmonização com a EPA. Espera-se que, a partir de 2007, a CARB introduza uma regulamentação sobre a permeabilidade de tanques de combustível em geral e sobre a evaporação, para produtos não portáteis.

Meio ambiente

As regulamentações acima continuarão em vigor até que novas as substituam.



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