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Potênciacanalizada NI W" ::J '" .;,; :;;: :3 ~ B .\'! r <:" -~ . ..~ ~ ~.,. PII.. ., " I. l ~ "",,~ , _0liiio. -- / E muito freqüente em ambientes urbanos considerar-se o trator agrícola como "máquina de segun- da classe".Muitos usuários de tratores também têm dificuldade para entender as diferenças entre os tratores que operam e seus próprios automóveis, e de certa maneira, e em função disto, confundem potência com capacidade de tração. Depois de testar durante mais de mil qui- lômetros, tanto em autopista como em es- trada e cidade, um Fiat Stilo Abarth, com caixa de câmbio Selespeed, me pareceu inte- ressante fazer alguns comentários comparan- do o que oferece este modelo de automóvel, do tipo "familiar" e desempenho esportivo, com um trator agrícola de mesma potência e do mesmo Grupo Industrial, o New Holland 8670, o menor dos "extra grandes", evolu- ção do modelo que até há pouco tempo se designava como Fiat G 170. o PONTO DE PARDDA Muitos usuários não entendem que estas -. l'1áqulnas 111 -""- duas "máquinas" possam ter a mesma potên- cia. No automóvel a potência se valoriza em função da velocidade máxima que pode alcan- çar: 213 km!h para a versão de 5 portas do Stilo Abarth. No caso do trator, o que conta mais é a sua capacidade de tração em velocidade apro- priada para os trabalhos de campo, que no NH 8670 pode chegar a ultrapassar, se bem lastra- do, 10 toneladas. Deve-se lembrar que a potência é calcula- da pelo produto da força pela velocidade; se a velocidade é elevada, a "força" terá que ser bai- xa o suficiente para vencer a resistência aerodi- nâmica do veículo e a que necessita para a re- sistência ao rolamento. Quando o que interes- sa é capacidade de tração, a velocidade deve ser necessariamente baixa, o que muda comple- tamente o panorama, começando pelo projeto de um motor apropri- ado, mas, sobre- tudo no que se relaciona à cai- xa de câmbio e à massa do con- junto, que sem peso aderente não se pode conseguir uma boa capacidade de tração. Em conseqüência disto, no motor do auto- móvel se admite potência máxima em elevado regime de funcionamento. No trator agrícola isto não serve para nada, já que complicaria ain- da mais o projeto da transmissão. A partir destas considerações, comecemos a comparação dos elementos fundamentais, para passar depois aos demais componentes de cada uma das "máquinas" consideradas. OS MOTORES ..1 Na Europa é muito freqüente o emprego de motores diesel turbocomprimidos de eleva- dos rendimentos nos automóveis, em função da diferença no custo do combustível, e no Fiat Stilo também se encontra esta oportunidade com a versão JTD de 115 CV De qualquer for- ma, nesta ocasião consideramos o motor de 2446 cm3 de versão gasolina, com 5 cilindros e 20 válvulas, que é o que proporciona 170 CV Nos tratores agrícolas europeus, a gasolina é um luxo que não se pode permitir; pela ro- bustez e pela eficiência dos motores diesel, esta é a opção que todos escolhem. Assim o New Holland 8670 dispõe de um motor de 7 480 cm3 (3 vezes maior que no Stilo Abarth) com 6 cilindros, turboalimentado, que proporciona 125 kW (170 CV) a 1 800 rotaçõe~min, e 110 kWao regime nominal de 2 200 rotaçõe~min. Estes rendimentos se referem ao ensaio do motor instalado no trator e realizando as determinações em um eixo de saída exter- na, conhecido como a "tomada de potên- cia", durante um ensaio continuo de duas horas de duração, de maneira que se a me- dição fosse feita diretamente no volante do motor, os rendimentos seriam aproximada- mente 10% superiores às indicadas. Aqui já aparecem diferenças interessantes: a potência máxima aumenta à medida que se reduz o regime de funcionamento do motor desde o que se considera como nominal, até chegar a um máximo a 1800 rotaç~min, ofe- www.cultivor.inf.br Novembro2003

Potência canalizada - ler.esalq.usp.br · reduz, é surpreendente. Inclusive funcionan-do na posição de automático simula perfeita-mente a caixa automática clássica, ainda que

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Emuito freqüente em ambientesurbanos considerar-se o trator

agrícola como "máquina de segun-da classe".Muitos usuários de tratores também

têm dificuldade para entender as diferençasentre os tratores que operam e seus própriosautomóveis, e de certa maneira, e em funçãodisto, confundem potência com capacidade detração.

Depois de testar durante mais de mil qui-lômetros, tanto em autopista como em es-trada e cidade, um Fiat Stilo Abarth, comcaixa de câmbio Selespeed, me pareceu inte-ressante fazer alguns comentários comparan-do o que oferece este modelo de automóvel,do tipo "familiar" e desempenho esportivo,com um trator agrícola de mesma potência edo mesmo Grupo Industrial, o New Holland8670, o menor dos "extra grandes", evolu-ção do modelo que até há pouco tempo sedesignava como Fiat G 170.

o PONTO DE PARDDA

Muitos usuários não entendem que estas

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duas "máquinas" possam ter a mesma potên-cia. No automóvel a potência se valoriza emfunção da velocidade máxima que pode alcan-çar: 213 km!h para a versão de 5 portas do StiloAbarth. No caso do trator, o que conta mais é asua capacidade de tração em velocidade apro-priada para os trabalhos de campo, que no NH8670 pode chegar a ultrapassar, se bem lastra-do, 10 toneladas.

Deve-se lembrar que a potência é calcula-da pelo produto da força pela velocidade; se avelocidade é elevada, a "força" terá que ser bai-xa o suficiente para vencer a resistência aerodi-nâmica do veículo e a que necessita para a re-sistência ao rolamento. Quando o que interes-sa é capacidade de tração, a velocidade deve sernecessariamente baixa, o que muda comple-tamente o panorama, começando peloprojeto de um motor apropri-ado, mas, sobre-tudo no que serelaciona à cai-xa de câmbio eà massa do con-

junto, já que

sem peso aderente não se pode conseguir umaboa capacidade de tração.

Em conseqüência disto, no motor do auto-móvel se admite potência máxima em elevadoregime de funcionamento. No trator agrícolaisto não servepara nada, já que complicaria ain-da mais o projeto da transmissão.

A partir destas considerações, comecemosa comparação dos elementos fundamentais,para passar depois aos demais componentes decada uma das "máquinas" consideradas.

OS MOTORES

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Na Europa é muito freqüente o empregode motores diesel turbocomprimidos de eleva-dos rendimentos nos automóveis, em funçãoda diferença no custo do combustível, e no FiatStilo também se encontra esta oportunidadecom a versãoJTD de 115 CV De qualquer for-ma, nesta ocasião consideramos o motor de

2446 cm3 de versão gasolina, com 5 cilindros e20 válvulas, que é o que proporciona 170 CV

Nos tratores agrícolaseuropeus, a gasolinaé um luxo que não se pode permitir; pela ro-bustez e pela eficiênciados motores diesel,estaé a opção que todos escolhem. Assim o NewHolland 8670 dispõe de um motor de 7 480cm3 (3 vezes maior que no StiloAbarth) com 6cilindros, turboalimentado, que proporciona125 kW (170 CV) a 1 800 rotaçõe~min, e 110kWao regime nominal de 2 200 rotaçõe~min.Estes rendimentos se referem ao ensaio domotor instalado no trator e realizando asdeterminações em um eixo de saída exter-na, conhecido como a "tomada de potên-cia", durante um ensaio continuo de duashoras de duração, de maneira que se a me-dição fosse feita diretamente no volante domotor, os rendimentos seriam aproximada-mente 10% superiores às indicadas.

Aqui já aparecem diferenças interessantes:a potência máxima aumenta à medida que sereduz o regime de funcionamento do motordesde o que se considera como nominal, atéchegar a um máximo a 1800 rotaç~min, ofe-

www.cultivor.inf.brNovembro2003

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No trator a potênciase valoriza por sua capacidadede tração, emvelocidadeapropriada, para os trabalhosde campo

~ recendo uma particularidade que se conhececomo "potênciaconstante" ou "potência extra",muito apreciada no trabalho agrícola como notrabalho de preparo do solo quando se produ-zem sobrecargas,que não teriam nenhum in-teresse em um automóvel convencional.

Outra particularidade do trator é umareserva de torque do motor, de 44%, parachegar a um torque máximo de 746 Nm,em comparação aos 221 Nm do motor doFiat Stih O regime de potência máxima decada um destes motores fala por si mesmo,só 2 100 rotações/min em comparação com6000 do automóvel.

Indiscutivelmente cada motor está proje-tado para sua função: o do trator foi projetadopara oferecer torque motor e robustez, fazen-do parte da estrutura resistente da "máqui-na", podendo trabalhar de maneira contínuano regime de potência máxima, O motor doStilo Abarth, tem projeto para conseguir ele-vada potência em um volume reduzido e po-der impulsionar ~m veículo a grande veloci-dade e com elevada aceleração, deixando es-paço abundante para transporte de passagei-ros e bagagens,

No tanque de combustível também apa-recem diferenças importantes: o trator tem ca-pacidade de 4 I6 litros, suficiente para traba-lhar durante uma jornada completa, em com-paração aos 58 do Fiat Stilo, o que lhe permitepercorrer mais de 400 km sem reabastecer.

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AS TRANSMiSSÕES

Falar da transmissão Selespeed é falar domáximo em automóveis com rendimentos es-

portivos. A ausência de uma embreagem hi-

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drodinãmica atrai aos que consideram que oscâmbios automáticos são pouco interessantes epouco eficientes, ou que eles trocam manual-mente melhor as marchas.

A verdade é que a rapidez na troca de mar-chas com esta caixa, especialmente quando sereduz, é surpreendente. Inclusive funcionan-do na posição de automático simula perfeita-mente a caixa automática clássica,ainda que aforma de arrancar surpreende um pouco aosacostumados a manusear um câmbio automá-tico convencional.

Indiscutivelmente esta caixa de 5 velo-

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cidades é o complemento do motor com oque vem equipado o Fiat Stilo Abarth. Asrelações de transmissão vão desde 3,800: 1na 1a, até 0,914 na 5a, com redução no dife-rencial de 3,562: 1.

Do ponto de vista de um usuário normal,condutor habitual de veículos de elevada po-tência, pelos rendimentos do motor e da facili-dade que proporciona o Selespeed para trocarde marcha, o usuário se dá conta que lhe sobrapotência em todos os sentidos. As aceleraçõesque se conseguem podem dar inveja a muitosesportivos.

Isto poderia significar que a caixa de câm-bios e seu sistema de controle supera o que ofe-

CURVAS CARACTERISTICAS DOSMOTORES COMPARADOS

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81 kW

1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000

Rendimento do motor(rpm)

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Rendimento do motor (rpm)

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Stilo Abarth

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Caixade transmissãoe escalonamentode marchasdo New Holland 8670

recem os tratores agrícolas,certo?O New Holland 8670 tem uma caixa

PowerShift de 18 marchas para frente e 9para trás, que lhe permite conseguir velo-cidades de avanço, para o regime nominaldo motor de 2 100 rotações/min, entre 2,77e 40,03 km/h. Este modelo de trator tam-bém nao tem embreagem e o controle éfeito com uma só alavanca similar a que seutiliza no Stilo Abarth, ainda que sua for-ma de ação é diferente: deslocando-a parafrente se inicia a marcha, se a deslocamospara trás o trator freia progressivamente etroca de sentido.

Em qualquer das posições, deslocandoa alavanca para a direita se passa a uma ve-locidade mais alta; se a deslocamos para aesquerda passa a uma velocidade mais bai-xa. Como a seleção é feita com a alavancana posição central (neutro) o arrancar parafrente e para trás se realiza progressivamen-te passando automaticamente desde a maisbaixa até a selecionada, sem que o condu-tor tenha que preocupar-se. Se isto for con-siderado pouco, a mais de 10 km/h, em ope-rações de transporte com reboques, ela setransforma em um cambio automático queseleciona a velocidade mais apropriada emcada momento, de forma que se consiga omelhor aproveitamento do motor.

Pode-se acrescentar ainda que as relaçõesde transmissão mais baixaschegam a ser de até254 rotações por minuto do motor por cadavolta do eixodas rodas traseiras, que indica quesemultiplicao torque do motor já especiahnenteelevado de 500 Nm (no regime nominal) por254, proporcionando no conjunto das rodasaproximadamente 13 toneladas-metro de tor-que. Isto explica a robustez que se exige dastransmissões dos tratores para suportar estes

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Controlesde transmissãouSelespeed"do Fiat StiloAbarth

esforços tão importantes, mas ao mesmo tem-po a necessidade de contar com tração em am-bos eixos e pneus apropriados para as cargasque vão suportar, sem que sua pressão internapossa superar valoresque desestruturem o soloagrícola, motivo pelo qual necessita manter-seabaixo dos 1,4 bar.

Pode-se dizer que um fabricante de trato-res é um fabricante de transmissões; os moto-res podem ser comprados de um especialista,mas a transmissão marca a diferença da indús-tria do trator agrícola com a do automóvel, ou

inclusive com o veículo industrial de transpor-te rodoviário.

OUTROS DETALHES

Rira todos fica claro que a forma do auto-móvel se adapta à necessidade de conseguirumespaçoconfortávelpara ospassageiros,de modoque possa se deslocar com velocidade e segu-rança em retas e em curvas. As suspensões, osfreios, a distribuição de pesos, a aerodinâmica,são complementos diretos do motor e trans-missão.

O que não fica tão claro para o cidadãonormal é o porquê dos tratores agrícolasteremuma estrutura diferente; rodas muito grandesde maior tamanho atrás que na frente, contra-pesosdianteiros, engates abundantes e nenhumtipo de suspensão entre as rodas e a estruturado trator.

Por ser uma máquina projetada pararealizar esforços de tração, por isto o seunome, se produz uma transferência de car-ga da frente para trás, o que explica o mai-or tamanho das rodas traseiras, ao mes-mo tempo dando possibilidade de colocarlastro na parte frontal.

A necessidade da tração nas quatro rodasfica clara quando se considera que a potência,da mesma maneira que a massa do trator, cres-ce com o cubo de um comprimento, enquantoque a superfície de apoio somente o faz com oquadrado deste comprimento. A partir de cer-ta potência a tração integral é imprescindível,já que no caso contrário não se poderia utilizara baixa velocidade.

Além disto, os pneus utilizados mar-cam claras diferenças com respeito ao Sti-t$

Ao girar as rodasdianteiras o eixo que as suportatambém vira, reduzindoo raio de giro

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"Quanto à posição dos comandos, o trator ganha, sem dúvida nenhuma. O painel se deslocaeletricamente até a posição mais conveniente de acordo com o gosto do condutor"-

AposiSão"city", no Fiat StiloAbarth facilita ogiro da diresão, para ser usadoem cidades

~lo Abarth, que possui rodas de 16 pole-gadas com pneus 205/55 R16. No NewHolland as rodas são de 42 polegadasno eixo traseiro, com o pneu 20.8 R 42que pode ser duplado, e rodas de 30 po-legadas no dianteiro com o pneu 19.9R32. A razão disto tudo: transmitir o pesodo trator ao solo agrícola sem que seja ne-cessária uma elevada pressão interna. A ve-locidade está limitada por construção.

Por outro lado, ainda que agora come-cem a ser projetadas suspensões primáriaspara os tratores agrícolas, a necessidade decontrolar de maneira precisa a posição dasmáquinas que são acionadas no campo e aimportância de que em todo momento a ade-rência seja máxima obrigou a utilizar assen-tos com suspensão como alternativa. Algoverdadeiramente necessário porque a fre-qüência de vibração dos tratores agrícolas seaproxima das freqüências de ressonância docorpo humano, o que faz que a hérnia de discoseja uma enfermidade profissional muito fre-qüente nos operadores de trator.

Surpreende, quando se opera um tratoragrícola, a facilidade com que se gira a dire-ção, de maneira similar de quando se co-necta a posição "city" no Fiat Stilo. Isto é

mais necessário nos tratores que nos auto-móveis, pela maior massa que incide sobreas rodas diretrizes, mas também pelo afun-damento dos pneus sobre o solo agrícola.Além disto, no caso do New Holland 8670o eixo dianteiro realiza um giro junto comas rodas, de maneira que as rodas diretrizeschegam a um ângulo de 65°, o que permiteum diâmetro de giro de somente 9, 14 m comuma distância entre eixos de 3,115 m (ver-são SuperSteer), enquanto o Fiat Stilo Abar-th, com 2.600 m de distância entre eixosnecessita 11,1 m

No caso dos freios há diferenças cons-trutivas importantes, ainda que não no quese referem a rendimento. No Fiat Stilo o so-bre dimensionamento no eixo dianteiro e a

montagem de ABS confere potência e segu-rança em qualquer situação, mas em um tra-tor agrícola com um peso máximo próximoas 10 toneladas e que pode arrastar um re-boque até próximo 4 vezes este peso, os freiosnão foram motivo de descuido. Por estarem

instalados na própria transmissão, funcio-nando em banho de óleo, suportam uma uti-lização prolongada, e para aumentar a efi-cácia se conecta a tração dupla no momen-to de iniciar-se a frenagem. Além disto, coma prioridade da frenagem nas rodas trasei-ras, ainda que estas se descarreguem dina-micamente durante a frenagem, a estabili-dade da trajetória está assegurada.

CONCWINDO

Muitas outras diferenças poderiam ser ci-tadas entre o Fiat Stilo Abarth e o New Ho-

lland 8670 derivadas das funções para as queforam projetados, mas vou me limitar às quepodem ser mais comuns, como são os contro-les e o posto de condução.

Neste item, ainda que o posto de conduçãodo Abarth seja excelente, o do New Holland

não fica, de maneira nenhuma atrás. O painelde controle de trator agricola pode considerar-se tão completo como o do automóvel em suaversão mais equipada. Não pensem que o "na-vegador" é exclusivo do automóvel; já é umequipamento disponívelpara o trator com umafunção precisa: marcar a posição da máquinano campo e automatizar as operaçõesagricolasno que se conhece como "agricultura de preci-são".

Quanto à posição dos comandos, o tra-tor ganha, sem dúvida nenhuma. O painelse desloca eletricamente até a posição maisconveniente de acordo com o gosto do con-dutor. Aqui há uma diferença clara com oapoio de braços que se situa, entre os assen-tos dianteiros do Fiat Stilo. Ele impede autilização do freio de mão (também freio desocorro), algo que sem dúvida a Fiat teráque mudar.

Espero que estes comentários lhes pos-sam servir para compreender as diferençasentre tratores e automóveis. Talvez isso aju-de os condutores de carros de passeio a "res-peitar" ao condutor do trator, que incomodaquando andamos por estrada, já que não éculpa sua que tenha, por construção, limita-da sua velocidade máxima a 40 km!h.

A verdade é que nem todos os tratoressão iguais em rendimentos ao New Holland8670, modelo utilizado na comparação, mastampouco todos os automóveis são o FiatStilo Abarth com Selespeed.

Nos motores podem ganhar osautomóveis,nas transmissões os tratores levam vantagem,ainda que esta vantagem se paga, já que o preçode venda de um trator da classe" extra grande"supera em muito o dos automóveis considera-dos como esportivos ou de luxo. rn

LuisMárquez,Universidad Politécnica de Madrid - EspanhaTraduzido por José Fernando Schlosser

Vista interna do Fiat StiloAbarth, e painel de controledo New Holland 8670: emtermosde confortocada um dos modelospossuio que há de melhor para o usuário

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