Encontro de engenharia mecânica e software: motosserra a gasolina STIHL MS 500i

Simbiose poderosa: STIHL MS 500i

Engenharia mecânica é a especialidade da STIHL. Foi com ela que a empresa cresceu. No entanto, a digitalização traz novas especialidades – a engenharia de software e eletrônica estão se tornando cada vez mais importantes. A STIHL MS 500i revela as inovações que surgem da combinação perfeita de conhecimentos antigos e novos: a primeira motosserra a gasolina do mundo com injeção eletrônica.

A MS 500i representa um tipo de serra completamente novo. E uma forma totalmente nova de cooperação na STIHL.

Clemens Klatt, Coordenador de funções

A PRIMEIRA IDEIA

É o ano de 1957. Konrad Adenauer inicia o seu terceiro mandato como Chanceler, o milagre econômico alemão está a todo vapor, a TV está chegando cada vez mais aos lares, o Borussia Dortmund torna-se campeão alemão de futebol pela segunda vez consecutiva. E é nesta época que uma ideia começa a surgir na STIHL. O estudante Hans Peter Stihl está se preparando para sua graduação. Ele trabalha num motor BLK, que pretende equipar com uma injeção. "É claro que meu resultado não estava pronto para produção em série, era mais um estudo básico", recorda-se hoje o filho mais velho do fundador da empresa Andreas Stihl. Um sorriso surge nos cantos de sua boca – naquela época, ele mostrou seu resultado a todos que duvidavam e surpreendeu até mesmo os professores mais experientes.

REFORMULANDO IDEIAS COMPROVADAS

Ainda que este protótipo não tenha sobrevivido os últimos 60 anos, permaneceu a ideia de trazer ao mercado um equipamento motorizado portátil com injeção eletrônica. Com a STIHL MS 500i, agora existe a primeira motosserra com injeção eletrônica. No início dos anos 2000, tudo começou com testes especiais realizados no Instituto de Tecnologia de Karlsruhe. Daí resultou o projeto da série STIHL TS 500i, o primeiro cortador a disco com injeção eletrônica. Com base nisso, iniciou-se o projeto MS 500i. O gerente de projeto Arno Kinnen (à esquerda) e o coordenador de funções Clemens Klatt são duas das mentes de uma grande equipe que representa uma nova forma de trabalhar: a combinação da engenharia mecânica clássica com a eletrônica e software modernos.

As exigências para a nova serra eram altas

Um marco no desempenho e construção leve, mantendo os valores de durabilidade e qualidade típicos da STIHL: para isso, não só a injeção tinha que ser adaptada de forma especial. Altas velocidades de rotação eram necessárias para a construção leve com um design robusto, alto desempenho, boa aceleração e outras características do desempenho típico da STIHL – mesmo em temperaturas de até 40 graus Celsius negativos. "Projetamos a serra no papel a partir de zero para tirar o máximo proveito dela", lembra Arno.

STIHL entra em novo território

Em muitos aspectos, a equipe teve que entrar em território completamente novo: por um lado, no desenvolvimento e aperfeiçoamento de componentes e funções da injeção eletrônica, por outro lado, no clássico tema da engenharia mecânica de construção leve. Afinal, a injeção eletrônica oferece muitas vantagens neste campo. As unidades de controle convencionais obtêm sua energia de ímãs giratórios na roda da ventoinha. A unidade de controle da injeção é alimentada por um gerador e pode, portanto, ser posicionada livremente na máquina. Isso cria um grau de liberdade que permite usar uma roda de ventoinha significativamente menor e, assim, um motor mais compacto.

DUETO DAS DISCIPLINAS

A STIHL entende bem do projeto e da construção de novas serras com carburador. "O know-how adicional que geramos nos últimos anos, por exemplo, nas áreas de tecnologia de medição e desenvolvimento de software, é enorme", afirma Clemens Klatt, referindo-se à particularidade dos processos de coordenação na engenharia de software. "Nesta área, trabalhamos de maneira altamente integrada. A interação dos departamentos é fundamental." O que hoje acontece dentro de poucos dias no desenvolvimento de software, levava semanas para acontecer algum tempo atrás. Com o hardware disponível, hoje é possível gerar um avanço muito grande de desenvolvimento, em muito pouco tempo, através de adaptações de software.

O dueto perfeito das disciplinas resultou em um produto único e intuitivo, com desempenho incomparável e a melhor relação peso-potência de todas as motosserras profissionais com a qualidade comprovada da STIHL. Além de tudo isso, trata-se de uma máquina sem bateria, fazendo valer o lema “menos é mais”. O resultado desta construção são menos conexões de cabos e a inexistência de um carburador. A concentração nos principais componentes de hardware e nas funções inteligentes de software fazem com que a máquina seja robusta e de baixa manutenção. Pela primeira vez em uma motosserra, existe também uma memória de erros na unidade de controle que auxilia na manutenção no revendedor autorizado. “Nós chegamos aos limites do que é possível fazer em quase todos os aspectos desta máquina”, diz Clemens Klatt.

A MS 500i em detalhes

Um verdadeiro portento de força, uma máquina profissional. Mas a STIHL MS 500i é muito mais que isso: é a primeira motosserra com injeção eletrônica, resultado de anos de experiência na engenharia mecânica clássica e nos mais recentes conhecimentos em software e eletrônica.

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Visão geral dos componentes e funções

Purgador e bomba de injeção: facilita consideravelmente o arranque. Purgar, puxar – pronto. A bomba de injeção mantém a pressão do combustível constante e garante que a válvula injetora tenha combustível suficiente na pressão ideal em todos os momentos da operação.

Botão de parada e sensor de temperatura: o botão de parada é facilmente acessível, assim como o purgador. A máquina é desligada pressionando o botão e pode ser reiniciada imediatamente sem qualquer outra ação. O sensor integrado mede a temperatura ambiente.

Borboleta: a MS 500i não tem mais carburador. Com a posição da borboleta, o usuário decide sobre a rotação e a potência da máquina.

Fecho da cobertura: a cobertura é fixada centralmente com uma trava de um quarto de volta. A máquina é aberta para trabalhos de limpeza com apenas um movimento de rotação.

Gerador: gera toda a energia necessária para a operação da serra. Além disso, ele informa continuamente a unidade de controle sobre a posição do virabrequim e a rotação do motor.

Unidade do sensor: mede a temperatura e a pressão no bloco do motor e transmite as informações à unidade de controle.

Válvula injetora: injeta a quantidade ideal de combustível determinada pela unidade de controle a cada rotação – até 230 vezes por segundo.

Unidade de controle: o coração da STIHL Injection analisa constantemente as informações do gerador e dos sensores, controla a injeção de combustível e a ignição: a partir dos dados dos sensores, a unidade de controle determina o estado de carga da máquina e a exigência de potência do usuário. A partir disso, são calculadas a quantidade necessária de combustível e a duração da injeção, bem como o ponto de ignição apropriado. A seguir, a válvula injetora é ativada com precisão e a ignição é iniciada.