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  • IT-154 MOTORES E TRATORES

    Professor: Carlos Alberto Alves Varella Engenheiro Agrnomo, UFRRJ, 1983 Modalidade Engenharia Agrcola Mestre em Fitotecnia, UFRRJ, 2000 Sistemas de preparo do solo Doutor em Engenharia Agrcola, UFV, 2004 Agricultura de preciso

    E-mail: [email protected]

    Web: http://www.ufrrj.br/institutos/it/deng/varella/ Celular: (21)9763-4591

    Maro - 2010

    Laboratrio de Mquinas e Energia na Agricultura

    mailto:[email protected]:[email protected]://www.ufrrj.br/institutos/it/deng/varella/http://www.ufrrj.br/institutos/it/deng/varella/

  • MOTORES E TRATORES AGRCOLAS

    histrico e desenvolvimento

    http://www.protonprimus.com.br/produtos3.asp?pid=7http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://www.challenger-ag.com/agco/Challenger/ChallengerBR/TrackedTractors/BR_Full_3.jpg&imgrefurl=http://www.challenger-ag.com/agco/Challenger/ChallengerBR/TrackedTractors/700800.htm&h=500&w=700&sz=105&tbnid=UberikZG1c5qtM:&tbnh=98&tbnw=138&hl=pt-BR&start=28&prev=/images?q=tratores&start=20&svnum=10&hl=pt-BR&lr=&rls=GGLO,GGLO:2006-08,GGLO:pt-BR&sa=N

  • O desenvolvimento de tratores agrcolas veio da necessidade de se cultivar grandes reas para a produo de alimentos.

    Preparo do solo

    Plantio

  • Antes do trator a fonte de potncia

    era Humana ou Animal

    O trator teve importante papel no desenvolvimento da mecanizao agrcola;

    Homem menos que 0,1 kw de potncia em trabalho contnuo;

    Potncia

    Homem Animal Trator

  • Potncia mdia de animais

    Fonte: Boletim da Diviso de Mecanizao Agrcola, DEMA, Secr. Agr. Est. So

    Paulo,1957

    0,23 830 4,1 195 3,0 Mestio

    0,19 1080 5,4 208 4,2 Breto

    (pesado)

    Peso/Trao Peso, kg V, km.h-1 Trao, kgf P, cv Raa

  • Objetivos da Mecanizao Agrcola

    Aumentar a produtividade do Homem;

    Tornar o trabalho menos rduo e mais agradvel;

    Melhorar a qualidade das operaes agrcolas.

    Agrishow, Ribeiro Preto-SP, 2007.

  • Importncia da Mecanizao Agrcola

    Segundo a Academia Nacional de Engenharia-USA

    A Mecanizao Agrcola a 7. maior inveno da Engenharia do sculo XX, frente do computador, do telefone e das naves espaciais.

    http://www.greatachievements.org/

    http://www.greatachievements.org/http://www.greatachievements.org/

  • Importncia do trator agrcola

    O trator foi o principal responsvel pelo

    desenvolvimento da mecanizao agrcola

    durante o sculo XX.

  • Evoluo do Trator

    Inicialmente foi um substituto da fora animal;

    Hoje projetado para mltiplos usos:

    Trao

    Acionamento de outras mquinas

    Transporte

    Irrigao

    Sistemas remotos de controle hidrulico entre outros.

  • Evoluo do Trator Agrcola no

    Brasil

  • Estados produtores de mquinas

    agrcolas: variao 1990-2004

    Em 1990 o Estado de So Paulo liderava a produo com 56,4%

  • Estados produtores de mquinas

    agrcolas: variao 2005-2006

    Em 2006 o Estado do Rio Grande do Sul liderava a produo de

    mquinas agrcolas com 46,2% da produo nacional

  • Tendncia da produo de tratores

    de rodas:

    1960-2006 Anlise de curto prazo

    0

    10000

    20000

    30000

    40000

    50000

    60000

    70000

    1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010

    Produo Polinmio (Produo)

  • 0

    10000

    20000

    30000

    40000

    50000

    60000

    70000

    1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010

    Produo Linear (Produo)

    Tendncia da produo de tratores

    de rodas:

    1960-2006 Anlise de longo prazo

  • Frota brasileira de tratores e

    colhedoras

    450.000

    Brasil Mundo Brasil USA Mundo

    4.126.763 48.000 4.800.000 26.253.568

    Colhedoras Tratores

    Ano de 2000

  • Tratores: Brasil x USA

    Brasil; Tratores; 450.000

    USA; Tratores; 4.800.000

    Brasil

    USA

  • Disponibilidade de reas agrcolas

    por pas

    Fonte:

    http://www.rlc.fao.org/es/prioridades/bioenergia/pdf/bioenergiapor.pdf

    http://www.rlc.fao.org/es/prioridades/bioenergia/pdf/bioenergiapor.pdfhttp://www.rlc.fao.org/es/prioridades/bioenergia/pdf/bioenergiapor.pdf

  • Produo de cereais em milhes de

    toneladas

    7%

    14%

    1%

    6%

    72%

    Ano 2008

    Argentina Brasil Colombia Mexico USA

    Fonte: http://www.fao.org/docrep/011/ai473e/ai473e06.htm

    http://www.fao.org/docrep/011/ai473e/ai473e06.htmhttp://www.fao.org/docrep/011/ai473e/ai473e06.htmhttp://www.fao.org/docrep/011/ai473e/ai473e06.htmhttp://www.fao.org/docrep/011/ai473e/ai473e06.htmhttp://www.fao.org/docrep/011/ai473e/ai473e06.htmhttp://www.fao.org/docrep/011/ai473e/ai473e06.htmhttp://www.fao.org/docrep/011/ai473e/ai473e06.htmhttp://www.fao.org/docrep/011/ai473e/ai473e06.htmhttp://www.fao.org/docrep/011/ai473e/ai473e06.htm

  • Introduo ao estudo dos

    motores

  • Motores so conjuntos de mecanismos

    que transformam qualquer tipo de energia em energia mecnica.

    Elicos: fluxo de ar;

    Hidrulicos: presso de leo;

    Eltricos: corrente eltrica;

    Trmicos: calor;

  • DESENVOLVIMENTO DOS MOTORES DE COMBUSTO

    At incio de 1800 o calor era considerado um fluido chamado calrico;

    1783: LAPLACE e LAVOISIER introduziram o conceito de calor especifico;

    1842: MAYER e POISSON calcularam a equivalncia do trabalho em calor e definiram a equao do gs ideal;

  • 1652: Padre HAUTEFOILLE prope a construo de um motor aproveitando a fora expansiva dos gases

    provenientes da combusto da plvora num cilindro

    fechado;

    1821: W. CECIL desenvolveu um motor que funcionava com mistura de ar e hidrognio, que foi realmente o primeiro motor a funcionar com sucesso.

    DESENVOLVIMENTO DOS MOTORES DE COMBUSTO

  • 1878: Nicolaus OTTO, alemo, caixeiro viajante e scio de uma fbrica de motores a gs, o inventor do motor de combusto por centelha;

    1893: RUDOLF DIESEL, alemo, engenheiro, o inventor do motor de combusto por compresso;

    Inveno dos motores OTTO e DIESEL

  • MOTORES TRMICOS DE COMBUSTO EXTERNA

    produo externa de calor;

    motores de locomotivas a vapor

    atualmente o princpio utilizado em usinas termoeltricas e nucleares para gerao de energia eltrica.

  • produo de calor no interior do prprio

    motor;

    tipos de motores que vamos estudar;

    utilizados na propulso de tratores e mquinas agrcolas.

    MOTORES TRMICOS DE COMBUSTO INTERNA

  • PRINCPIOS TERMODINMICOS

    A Termodinmica estuda transformaes de energia.

    1 LEI DA TERMODINMICA: Todas as formas de energia so mutuamente conversveis. E ainda: A energia de um sistema fechado e isolado permanece constante (1847).

  • PRINCPIOS TERMODINMICOS

    2 LEI DA TERMODINMICA: A temperatura da fonte de calor superior ao meio circulante fornece calor ao meio em busca de equilbrio (1865).

  • EQUAO DOS GASES

    k=T

    VPouTR

    M

    m=VP

    constante dos gases; = R

    temperatura do gs. = T

    peso molecular (g.mol-1) = M

    massa do gs (g); = m

    volume do gs, cm3; = V

    presso absoluta, dyna.cm-2; = P

    n =mM

    n = nmero de moles;

  • RELAES PVT SISTEMA ISOLADO

    Caso de Presso constante

    V

    T=k ou

    V1T 1

    =V2T2

    Neste caso o aumento da Temperatura ocasionar tambm um aumento do Volume para manuteno da presso constante

  • Caso de Volume constante

    P

    T=k ou

    P1T 1

    =P2T2

    Neste caso o aumento da Temperatura ocasionar tambm um aumento da Presso para manuteno do volume constante.

    RELAES PVT SISTEMA ISOLADO

  • TRANSFORMAO DE ENERGIA NOS MOTORES TRMICOS

    principais componentes do motor no processo so:

    cilindro pisto biela - manivela

    COMBUSTVEL

    Processo de transformao

    ENERGIA MECNICA

  • Os motores trmicos transformam calor em energia mecnica

    FIM