Consumo de colhedoras de cana

Velocidade de operação, rotação do motor e produtividade da lavoura interferem no consumo de combustível de colhedoras de cana-de-açúcar.

Uma colhedora de cana-de-açúcar gasta em média 60 litros de óleo diesel para colher um hectare de cana-de-açúcar. Considerando o atual preço do óleo diesel em torno de R$ 3,00 por litro, esta colhedora gastará, somente com combustível, em torno de R$ 180,00 por hectare colhido. Colhendo em média 10ha por dia, o gasto diário com combustível será superior a R$ 1.800,00.

Os pesquisadores Ripoli e Ripoli (2008) afirmaram que fatores como condições agronômicas, ambientais, técnicas e de gerenciamento influenciam a operação de colheita mecanizada e caso esta não seja executada dentro de preceitos técnicos, podem comprometer a qualidade da matéria-prima, a produtividade e a longevidade do canavial.

Quanto maior a velocidade, maior será a capacidade operacional; com uma velocidade de deslocamento de 7km/h a eficiência de campo pode chegar a 75%. O consumo horário de combustível também é influenciado pela velocidade de deslocamento da colhedora, sendo que quanto maior a velocidade, maior o consumo horário e menor o consumo por tonelada de cana colhida. Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar o consumo de combustível de duas colhedoras de cana-de-açúcar em função da velocidade de deslocamento e rotação do motor.

Foram avaliadas duas colhedoras de cana-de-açúcar em canaviais de alta produtividade (mais de 100t/ha) e em canaviais de menor produtividade (menos de 40t/ha). A colhedora “A” apresentava 335cv de potência e rodados de esteiras e a colhedora “B” tinha 330cv e rodados de esteira. As colhedoras foram avaliadas em três faixas de velocidade (5km/h a 6km/h, 6km/h a 7km/h e 7km/h a 8km/h) e em três diferentes rotações do motor (1.900rpm, 2.000rpm e 2.100rpm).

Para a medição do consumo horário e específico de combustível foram utilizados dois fluxômetros volumétricos de vazão de 10ml/pulso, um instalado entre os filtros e a bomba injetora do motor da colhedora e o outro no retorno do combustível ao tanque. O consumo real foi calculado pela diferença entre os valores dos pulsos gerados pelos fluxômetros, os quais emitiram ao sistema de aquisição de dados (CLP) uma unidade de pulso a cada 10ml de combustível que passou pelo mesmo. O consumo específico por tonelada colhida foi obtido pela razão entre o consumo de combustível por área (L/ha) e a produtividade do canavial (t/ha).

Sistema de aquisição de dados de consumo da colhedora.
Sistema de aquisição de dados de consumo da colhedora.
Fluxômetros instalados para avaliar o consumo real.
Fluxômetros instalados para avaliar o consumo real.

Para a determinação da velocidade de deslocamento das máquinas nas áreas, foi utilizado um receptor GPS. Os dados foram submetidos à análise estatística por meio da análise de variância e os valores comparados pelo teste Tukey a 5% de significância.

A Figura 1 mostra os resultados do teste de Tukey a 5% de probabilidade para o consumo horário da colhedora “A” em função das rotações do motor nas diferentes faixas de velocidade de deslocamento. Observa-se que nas faixas de velocidade de 5km/h a 6km/h e de 6km/h a 7km/h não houve diferença significativa entre o consumo nas rotações de 1.900rpm e 2.000rpm, que foram significativamente menores que o consumo horário para rotação recomendada pelo fabricante (2.100rpm). A redução da rotação do motor das colhedoras de 2.100rpm a 1.900rpm resultou em uma economia de mais de 20 litros de combustível por hora na faixa de velocidade de 6km/h a 7km/h. Na faixa de velocidade mais alta, o consumo foi significativamente menor na menor rotação (39,94L/h), gerando uma economia de 17,04L/h em relação à rotação de 2.100rpm, porém, não houve diferença significativa do consumo na faixa de velocidade de 6km/h a 7km/h. Independentemente da faixa de velocidade deslocamento, houve sempre maiores valores de consumo na mais alta rotação do motor da colhedora, não sendo significativo apenas na faixa de velocidade de 7km/h a 8km/h.

Figura 1 - Gráfico dos resultados dos testes de Tukey a 5% de probabilidade para consumo horário de combustível da colhedora “A” em função da rotação do motor nas diferentes faixas de velocidade
Figura 1 - Gráfico dos resultados dos testes de Tukey a 5% de probabilidade para consumo horário de combustível da colhedora “A” em função da rotação do motor nas diferentes faixas de velocidade

A Figura 2 apresenta os resultados do teste de Tukey a 5% probabilidade para o consumo horário da colhedora “B” em função da rotação nas diferentes faixas de velocidade de deslocamento. Cada faixa de velocidade apresentou um comportamento diferente. Na faixa de 5km/h a 6km/h, o consumo horário foi significativamente menor quando a máquina operou com 2.000rpm do motor. Na faixa de velocidade de 6km/h a 7km/h, o consumo foi significativamente maior com 2.100rpm e não diferiu nas duas demais faixas. Na faixa de maior velocidade, o consumo horário não diferiu entre os tratamentos, porém, em todas as faixas de velocidade o consumo foi numericamente menor quando a colhedora operou com 2.000rpm no motor.

Figura 2 - Gráfico dos resultados dos testes de Tukey a 5% de probabilidade para consumo horário de combustível da colhedora “B” em função da rotação do motor nas faixas de velocidade de deslocamento
Figura 2 - Gráfico dos resultados dos testes de Tukey a 5% de probabilidade para consumo horário de combustível da colhedora “B” em função da rotação do motor nas faixas de velocidade de deslocamento

A Figura 3 traz o gráfico com os resultados dos testes de Tukey a 5% de probabilidade para consumo de combustível por tonelada de cana-de-açúcar colhida em função das faixas de velocidade de deslocamento nas diferentes rotações do motor. Os menores consumos por tonelada de cana colhida pela colhedora “A” ocorreram na faixa de velocidade de 7km/h a 8km/h. Por conta da baixa produtividade dos talhões colhidos pela colhedora “A”, a mesma não necessitou de alta potência no motor e quanto maior a velocidade de deslocamento, maior a capacidade de colheita de colhedoras. Isso explica o menor consumo por tonelada ter sido observado na faixa de velocidade de 7km/h a 8km/h e na rotação de 1.900rpm (0,99L/t), e o maior consumo na faixa de velocidade de 5km/h a 6km/h operando com o motor a 2.100rpm (2,08L/t).

Figura 3 - Gráfico com resultados dos testes de Tukey a 5% de probabilidade para consumo de combustível por tonelada de cana-de-açúcar colhida pela colhedora “A” em função das faixas de velocidade de deslocamento nas diferentes rotações do motor
Figura 3 - Gráfico com resultados dos testes de Tukey a 5% de probabilidade para consumo de combustível por tonelada de cana-de-açúcar colhida pela colhedora “A” em função das faixas de velocidade de deslocamento nas diferentes rotações do motor

Na Figura 4 observam-se os resultados dos testes de Tukey a 5% de probabilidade para o consumo de combustível por tonelada de cana-de-açúcar colhida pela colhedora “B” em função das faixas de velocidade de deslocamento nas diferentes rotações do motor. Para todas as rotações analisadas o consumo foi menor na maior faixa de velocidade de 7km/h a 8km/h, não sendo significativo apenas para 2.000rpm.

Figura 4 - Gráfico com os resultados dos testes de Tukey a 5% de probabilidade para o consumo de combustível por tonelada de cana-de-açúcar colhida pela colhedora “B” em função das faixas de velocidade de deslocamento nas diferentes rotações do motor
Figura 4 - Gráfico com os resultados dos testes de Tukey a 5% de probabilidade para o consumo de combustível por tonelada de cana-de-açúcar colhida pela colhedora “B” em função das faixas de velocidade de deslocamento nas diferentes rotações do motor

A colhedora “A” em canavial de baixa produtividade obteve menor consumo de combustível com a máquina sendo operada a 1.900rpm no motor. A colhedora “B” no canavial com maior produtividade demandou maior potência para a realização da colheita, sendo o menor consumo observado a 2.000rpm. A velocidade de deslocamento influenciou o consumo de combustível por tonelada de cana-de-açúcar colhida tanto para áreas com altas como em áreas com baixas produtividades, sendo que, quanto maior a velocidade de deslocamento da colhedora, menor foi o consumo de combustível por tonelada colhida.

O consumo horário de combustível também é influenciado pela velocidade de deslocamento da colhedora.
O consumo horário de combustível também é influenciado pela velocidade de deslocamento da colhedora.

Gabriel Lyra, IFMT; Fabrício Campo Masiero, IFC; Kléber Pereira Lanças, Carlos Renato Guedes Ramos, Camilo Giachini, FCA/Unesp Botucatu


Artigo publicado na edição 164 da Cultivar Máquinas.

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