Pneu econômico em tratores

O consumo horário de um trator pode variar dependendo do tipo de pneu utilizado, radial ou convencional, além da quantidade de lastro utilizado e velocidade de deslocamento do trator.

Nos últimos anos, devido ao aumento da demanda por alimentos nas grandes cidades, a agricultura se modernizou com a finalidade de se obter a máxima produtividade. Todavia para se ter um bom resultado com a máquina é necessário que a mesma seja corretamente ajustada de forma a se obter o seu máximo rendimento.

O manejo adequado do trator junto com a sua correta manutenção é primordial para as empresas agrícolas que primam pelo projeto de racionalização da mecanização (MIALHE, 1980). Este manejo consiste em empregar sistemas de máquinas de formas técnicas e economicamente organizadas, na execução das operações no meio agrícola (MIALHE, 1974).

Entre as configurações do trator que podem ser manejadas de forma a melhorar seu desempenho pode-se citar o tipo construtivo dos pneus, a pressão de inflação do pneu, lastro líquido e o sólido, além da distribuição de peso de acordo com a atividade a ser realizada (MONTEIRO et al., 2008). O arranjamento destes fatores influencia no desempenho operacional da máquina.

Os pneus são uma parte importante do trator, quando os pneus são adequados à máquina, em diferentes situações e condições na superfície do solo, resultam em melhor desempenho geral da máquina, com consequente aumento da capacidade operacional, melhor qualidade de serviço, menor custo, menor consumo específico e menor impacto nas condições estruturais do solo (MONTEIRO, 2008).

O rodado constitui o elo entre a interface solo-máquina, é através dele que se exercem as principais funções em um trator como: apoiar e sustentar o peso da máquina em superfície no ato de realizar trabalho; direcionar a máquina; ser capaz de se locomover e de gerar esforço de tração através da transmissão à superfície de apoio da força produzida em decorrência do acionamento do rodado (REIS, 2005).

Um experimento realizado através da parceria do Laboratório de Investigação de Acidentes com Máquinas Agrícolas – LIMA e o Núcleo de Ensaios de Máquinas e Pneus Agroflorestais (NEMPA), teve como objetivo avaliar o consumo horário de um trator em função do tipo de pneu, lastro líquido e velocidade de deslocamento.

Os trabalhos foram conduzidos em pista de solo agrícola, ao de 400 metros de comprimento e 25 metros de largura totalizando 10.000 m² de área e declividade de 1% no sentido do comprimento. O solo da área era Nitossolo Vermelho Distroférrico com relevo plano.

Todos os ensaios foram realizados com um trator marca John Deere, SLC, modelo 6600, com 88 kW de potência no motor, a 2100 rpm, com a tração dianteira auxiliar ligada.

Utilizou-se uma balança de plataforma, marca J-Star Eletronics modelo 6000, com capacidade para 3000 N e precisão de 1%, para determinação do peso individual de cada pneu com o intuito de aferir a massa do trator.

Foram utilizados dois conjuntos de pneus, tanto para os rodados traseiros como para os dianteiros, sendo um conjunto composto por pneus diagonais e o outro por pneus radiais. Os ensaios foram realizados com pressões de inflação dos pneus radiais de 96,5 kPa (14 psi) nos rodados traseiros e 82,7 kPa (12 psi) no dianteiro e dos pneus diagonais de 124,02 kPa (18 psi) nos rodados dianteiros e 137,8 kPa (20 psi) nos rodados traseiros .

Para a adição de água nos pneus, o trator foi alçado com auxílio de um macaco e o percentual de água nos pneus foi determinado pela posição do bico de enchimento em relação à horizontal. Para o lastro de 0 % de água considerou-se o pneu apenas com a pressão de inflação para os pneus radiais de 96,5 kPa (14 psi) nos rodados traseiros e 82,7 kPa (12 psi) no dianteiro e dos pneus diagonais de 124,02 kPa (18 psi) nos rodados dianteiros e 137,8 kPa (20 psi) nos rodados traseiros, sem adição de água. Para adição de 37,5% de água, o bico foi posicionado formando um ângulo de 45^o em relação ao solo na parte inferior. Já para adição de 75 % de água no pneu o bico foi posicionado na parte superior. As marchas B1, B2 e C1 equivalem respectivamente as velocidades de 4, 5 e 7 km/h.

O delineamento experimental utilizado foi em faixas com sistema fatorial 2x3x3 referentes a dois tipos de pneu (radial e diagonal) três marchas (B1, B2 e C1) e três lastros líquidos (0%, 37,5% e 75% de água) com três repetições.

O consumo de combustível foi determinado com o uso de dois fluxômetros da marca e modelo OVAL M-III LSF41L0-M2, com vazão de 1 ml/pulso, instalados no circuito do combustível, entre o tanque e o motor, sendo instalado antes da bomba injetora e o outro no retorno  do combustível do tanque.

Foi feito analisa de variância sendo utilizado o teste F a 5% para avaliar a diferença entre as médias e o teste de Tukey a 5% para comparar as médias. 

Na Figura 1 encontra-se os valores referentes ao desdobramento da interação do tipo de pneu e do lastro líquido para o consumo horário. Avaliando os dados, verifica-se que o tipo de lastro não interferiu no consumo horário dos pneus entre si, ou seja, no pneu tipo radial independente do lastro líquido utilizado o consumo horário do trator vai ser estatisticamente igual, o mesmo se aplica para o rodado diagonal. Todavia comparando os tipos de pneus entre eles é possível verificar que o pneu diagonal estatisticamente teve um maior consumo quando comparado ao pneu radial para a situação de lastro líquido a 37,5% de água, isto pode ter ocorrido porque nessa quantidade de água, 37,5%, o pneu radial deve ter tido uma melhor superfície de contato com o solo, mais do que para os outros lastros, que o pneu diagonal, consequentemente um menor consumo.

Pneus radiais como um todo proporcionam um melhor desempenho do que os diagonais, além de produzirem menores pressões no solo, para uma mesma carga aplicada, o que reduz sensivelmente a sua compactação. O maior problema enfrentado pelos pneus radiais é o seu alto preço e, também, o investimento necessário para que as indústrias de pneus iniciem sua produção (MONTEIRO E LANÇAS, 2014). 

Na Figura 2 encontra-se o consumo horário de combustível das três marchas (velocidades) avaliadas no trator. Entre as três marchas do trator a B1, equivalente a velocidade de 4 km/h, foi que teve o menor consumo horário estatisticamente, já a marcha B2 e C1 não diferiram estatisticamente entre si, velocidades de 5 e 7 km/h respectivamente, ou seja, pode-se operara nas velocidades de 5km/h ou 7 km/h e o consumo horário será o mesmo, já a velocidade de 4 km/h proporcionará uma economia de combustível, consequentemente um melhor consumo horário em relação as outras velocidades. Gabriel Filho et al.(2012) afirmam que a velocidade de deslocamento afeta diretamente o desempenho do conjunto, já que ela está interligada ao consumo de combustível. Oliveira et al. (2000) também constatou o aumento do consumo horário de combustível com o aumento da velocidade do conjunto tratorizados.

Silveira et al. (2013) relatam que o com o aumento de velocidade há o aumento da rotação no eixo do motor com isso há uma tendência do aumento do consumo horário de combustível.

A velocidade de 4 km/h proporcionou um menor consumo horário de combustível em relação as demais. O pneu radial com lastro de 37,5% teve um menor consumo de combustível que o pneu diagonal na mesma situação.

Leonardo de Almeida Monteiro, Deivielison Ximenes Siqueira Macedo, Carlos Alessandro Chioderoli, Daniel Albiero, UFC

Artigo publicado na edição 149 da Cultivar Máquinas.