Força tangencial
Podemos dizer que a força tangencial do anel é a força que ele faz para expandir-se quando instalado em um cilindro.
Para se medir quanto é essa força, existem aparelhos apropriados, onde o anel é envolvido por uma fita de aço que vai sendo puxada até que a distância entre as pontas do anel fique igual à folga recomendada.
A força necessária para puxar a fita nessas condições é a chamada força tangencial do anel.
Conformabilidade
É a capacidade que um anel tem de adaptar sua face de trabalho aos contornos de um cilindro em toda sua circunferência, mesmo que a superfície de cilindro esteja ovalizada.
Se um anel se adapta facilmente a um cilindro deformado, dizemos que esse anel tem grande conformabilidade.
Funções dos Anéis
Os anéis de pistão têm três funções principais que, resumidamente, são as seguintes:
1. Vedação da câmara de combustão em relação ao Carter, impedindo que os gases da combustão ou a pressão de compressão passem para o Carter.
2. Transmitir o calor absorvido pela cabeça do pistão para as paredes do cilindro e destas para o sistema de arrefecimento.
3. Controlar a lubrificação dos cilindros.
Para atender a todos esses requisitos, simultaneamente, foi necessário desenvolver dois tipos básicos de anéis:
Os de compressão e os de óleo, que tem a função e características principais que descrevo a seguir.
Funções dos anéis de compressão
Os anéis, de compressão, visam principalmente, vedar a câmara de combustão, impedindo que os gases da combustão passem para o Carter do motor, através da folga entre o pistão e o cilindro, evitando com isso a perda de rendimento do motor, através da folga entre o pistão e o cilindro, evitando com isso a perda de rendimento do motor e a contaminação do óleo do moto e a contaminação do óleo lubrificante.
Essa função do anel, que é a mais importante, só pode ser cumprida quando houver um contato total entre a face de trabalho do anel e a parede do cilindro, em toda sua circunferência, quando pelo menos uma das faces laterais do anel encostar na correspondente face lateral da canaleta do pistão.
Outros fatores que influenciam na vedação proporcionada pelo anel são a sua forma, sua força própria e a pressão dos gases de combustão na face interna do anel.
Além da vedação, outra tarefa, das mais importantes, que os anéis devem cumprir, é impedir que o óleo lubrificante passe em excesso para a câmara de combustão e seja queimado e ao mesmo tempo deixar que uma fina película (filme) de óleo permaneça sobre a parede do cilindro para evitar um atrito “seco” (metal com metal) dos anéis com o cilindro.
Essa película de óleo, por sua vez, deve ter uma espessura definida, nem muito fina e nem muito grossa, pois se for muito fina não deixará o óleo suficiente para lubrificar os anéis e se for muito grossa, fará com que tenha um consumo excessivo de óleo.
A espessura de película é obtida pela raspagem sucessiva feita por todos os anéis no curso descendente do pistão, cabendo, no entanto, ao primeiro anel (de compressão) a raspagem final, que não deve set total, mas deixando a fina película de óleo a que já foi referida anteriormente.
Outra característica dos anéis da compressão é que, no curso ascendente, eles devem apenas deslizar sobre a película de óleo, sem empurrá-la para cima, da mesma forma como um esqui aquático evitando com isso que o óleo seja queimado na câmara de combustão.
Tanto essa característica de deslizar sobre o óleo no curso ascendente do pistão, como as de raspá-lo no curso descendente e de vedar a passagem de gases para o carter, dependem do perfil do anel e, por isso, existem diferentes tipos de perfis, específicos para cada tipo de aplicação, como veremos mais adiante.
Finalmente, os anéis de compressão devem ter uma boa capacidade de transmitir calor. Essa característica é necessária porque a cabeça do pistão está diretamente exposta aos gases quentes da combustão e, por isso, aquece-se consideravelmente.
Como existe a folga entre pistão e cilindro e como o calor transmitido pela saia do pistão é pequeno, cabe principalmente aos anéis de compressão adsorverem esse calor da cabeça do pistão e transmitirem-no ao cilindro que, por sua vez, irá transmiti-lo ao liquido de arrefecimento do motor.
Se não houvesse essa troca de calor pelos anéis de compressão, o pistão logo atingiria temperaturas excessivamente altas e se danifica irremediavelmente.
Para que, portanto, essa troca de calor seja eficiente, além da condutibilidade térmica do material do anel, é também importante o perfil, o ajuste entre anel e canaleta e a qualidade do acabamento das partes em contato.
Por hoje era isso espero que tenham gostado e até a próxima.
Update: A 3ª parte já esta no ar.
