Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Actually in Brasil there there is a fleet around 1500 agricultural aircraft working on different aplications.
The spray aplication by na airplane of crop defenses is increasing on the last years, generating a
demand on spraying airplanes, pilots, spare parts for maintenance, fuel and, first of all, operational
cost reduction. Base on this, the present master thesis is working as knowledge generator ans
presenting results for, in the future, to project an ethanol aeronautical engine that will use on
agricultural/spraying airplanes. Operational costs for agricultural airplanes is based on maintenance
and in the fuel, that the major part uses aviation gasoline AvGas as fuel. Ethanol comes with a great
chance to reduces such costs, due to the price of this fuel is only around 25% of AvGas. The
aeronautical engines that flies nowadays with ethanol as fuel are a conversions from AvGas engines,
wich generates some problems, the main is consumption increasing. The possibility to reduces
operational costs with using a fuel from renewable source and challenge to get an aeronautical engine
dedicated to run with ethanol as fuel is what motivates and derecting this research. Development
process of a technical system, as an ethanol engine, is complex and requires human and material
resources administration, information colect, research and a strenght management of whole
development process. Methodology for this work development is based on exploratory research of
existing bibliography about development product process, technical systems, aeronautical engines,
agricultural aviation and homologation standards for aeronautical engines and your parts and
components. Information acquired are presented to provide a data base to meet the need of
companies, engineers and designers on a future development. After organization and threatment the
data supply the base of influence factors for a project of aeronautical ethanol engine for agricultural
airplane. The knowledge about brasilian agricultural airplane fleet and engines used on such airplanes
provide detailed information about size and capacity of each airplane and their aplications, including
information about their technical and operating characteristics. With this, was able to make entire
influence factors for a project of aeronautical ethanol engine for agricultural airplane, such influence
factors are divided in four groups that is: Project Scope, Benchmarking, Operating Characteristics and
Standards & Homologation. Technical data and information of aeronautical engines and their
characteristics was evaluated and compared to observ the tendency of engines with power in a range
beetween 151 and 300kW, where more than 80% of those engines in whole brasilian fleet is inside of
this range, the major part using AvGas as fuel. Engines running with ethanol generates more power if
compared the same engine running with AvGas, for other side, there is a consumption increasing,
aorund 40% more and the emissions are decreased, what is a positive point with ethanol use as fuel. / No Brasil, hoje, há uma frota aproximada de 1500 aeronaves agrícolas efetuando operações diversas.
A aplicação aérea de defensivos nas culturas agrícolas tem sido crescente nos últimos anos, gerando
uma necessidade maior de aeronaves, pilotos agrícolas, peças de reposição e combustível, bem
como, e principal quesito, a necessidade de redução dos custos operacionais. É neste ponto que este
trabalho entra como gerador de conhecimento apresentando dados e resultados para a obtenção, no
futuro, de um motor projetado para o uso de etanol equipar aeronaves de aplicação agrícola.Os
custos operacionais das aeronaves agrícolas está baseado na manutenção e no combustível que ela
utiliza, na grande maioria é a AvGas gasolina de aviação. O etanol vem com grande chance de
reduzir significativamente estes custos, pois seu preço é inferior ao da AvGas, podendo chegar
apenas 25% do preço desta. Os motores de aeronaves que voam atualmente com etanol são
conversões, o que gera alguns problemas, dentre eles o mais significativo que é o aumento de
consumo de combustível. A possibilidade de redução dos custos operacionais com a utilização de
combustível produzido de fonte renovável e o desafio de se ter um motor projetado especificamente
para o uso de etanol como combustível é o que motiva o estudo e direciona a pesquisa. O processo
de desenvolvimento do projeto de sistema técnico, como o de um motor a etanol, é complexo e exige
administração dos recursos humanos e materiais, coleta de informações, pesquisa e um rígido
gerenciamento de todo o processo para tal desenvolvimento. A metodologia para desenvolvimento do
estudo está baseada na pesquisa exploratória de bibliografia existente acerca de desenvolvimento de
produtos e sistemas técnicos, motores aeronáuticos, aviação agrícola e normas para homologação de
produtos e peças aeronáuticas para aplicação em aeronaves agrícolas. As informações obtidas estão
apresentadas de maneira a fornecer uma base de dados capaz de suprir a necessidade de
empresas, engenheiros e projetistas num desenvolvimento futuro. Os dados compilados e
organizados formam a base para a apresentação dos fatores de influência no projeto de um motor a
etanol para aplicação em aeronaves agrícolas. O conhecimento sobre a frota brasileira de aeronaves
e os motores utilizados fornecem informações detalhadas sobre o tamanho e capacidade de cada
aeronave e suas aplicações, bem como os motores necessários em cada uma destas aeronaves e
suas características técnicas e operacionais. Obtêve-se a elaboração completa de todos os fatores de
influência para o projeto de um motor aeronáutico a etanol direcionado para aplicação agrícola, tais
fatores de influência estão subdivididos em quatro grupos que são: Escopo do projeto, análise
comparativa dos motores, características da operação e normas e homologação. Informações e
dados técnicos de motores e suas características foram avaliadas e comparadas entre si, de maneira
a observar a tandência de utilização de motores na faixa de 151 à 300kW, onde mais de 80% dos
motores empregados estão dentro desta faixa e na grande maioria consumindo AvGas. Motores a
etanol geram maior potência em detrimento de aumento de consumo, da ordem de 40%, porém, as
emissões de gases tóxicos são reduzidas, o que é fator positivo no uso do etanol como combustível.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/7546 |
| Date | 15 September 2011 |
| Creators | Hausen, Roberto Begnis |
| Contributors | Romano, Leonardo Nabaes, Schlosser, José Fernando, Machado, Paulo Romeu Moreira |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, UFSM, BR, Engenharia Agrícola |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 500300000008, 400, 500, 300, 500, 500, 47ab8b5d-4e35-4df0-b034-c0431f4b1386, 3bc16f32-807d-4a28-b7ff-f5d06ee5d933, 5721c5d7-b64f-4ec5-b450-c6ba78ccf039, d057ae2a-a148-48af-85b9-65024b293579 |
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