ABSTRACT: Controlled machinery traffic is a technique to increase the efficiency of machines and make better use of inputs. This study evaluated the pollutant gas emissions of an agricultural tractor towing a precision seeder-fertilizer with different plow configurations in an area with varying intensities of controlled machinery traffic. The study was carried out in a commercial agricultural area located in the municipality of Carazinho, Brazil. The experimental design was of randomized 3 x 3 blocks, with three traffic situations (tractor traffic; tractor + harvester traffic; and tractor + harvester + sprayer traffic), as well as three plow settings. The pollutant gases analyzed were: particulate material (PM), nitrogen oxides (NOx), carbon dioxide (CO2), and oxygen (O2). We concluded that greater controlled traffic intensity, compared to an area without traffic, yields a PM reduction of 43% using the double disk, and 67% using the double disk without a ridge plow. The absence of plows on the traffic lines reduces the PM, NOx, and CO2 emissions by, respectively, 73%, 12%, and 17% with tractor + harvester traffic; and 80%, 12%, and 15% with tractor + harvester + sprayer traffic, compared to cultivation using ridge plows.

RESUMO: O tráfego controlado de máquinas é uma técnica para aumentar a eficiência das máquinas e melhor utilizar os insumos. O objetivo deste trabalho foi avaliar as emissões de gases poluentes de um trator agrícola tracionando uma semeadora-adubadora de precisão com diferentes configurações de sulcadores em uma área com intensidades variadas de tráfego controlado de máquinas. O estudo foi realizado em uma área agrícola comercial localizada no município de Carazinho, Brasil. O delineamento experimental foi em blocos casualizados 3 x 3, com três situações de tráfego (tráfego de trator; tráfego de trator + colheitadeira; e tráfego de trator + colheitadeira + pulverizador), além de três configurações de sulcadores. Os gases poluentes analisados foram: material particulado (MP), óxidos de nitrogênio (NOx), dióxido de carbono (CO2) e oxigênio (O2). Concluiu-se que a maior intensidade de tráfego controlado, em comparação com área sem tráfego, proporciona redução de MP de 43% usando o disco duplo e 67% usando o disco duplo sem haste. A ausência de sulcadores nas faixas de tráfego reduz as emissões de MP, NOx e CO2 em 73%, 12% e 17% respectivamente, com tráfego trator + colheitadeira e 80%, 12% e 15% com tráfego de trator + colheitadeira + pulverizador, em relação ao cultivo com sulcador haste.

RESUMO Os motores ciclo diesel são amplamente empregados para a execução das mais diversas atividades agrícolas. Recentemente, com o incremento da utilização do biodiesel em mistura ao diesel de petróleo e o início da vigência da regulamentação de emissões de poluentes em máquinas agrícolas e rodoviárias, ocorreu uma crescente migração do sistema mecânico de injeção para o sistema de injeção eletrônica de combustível. Neste experimento, o objetivo principal foi verificar o comportamento de um motor diesel, gerenciado eletronicamente, com variação controlada dos parâmetros, momento de injeção e volume injetado, do sistema de alimentação de combustível. Foi utilizado um trator agrícola com motor de quatro cilindros, sobrealimentado e com injeção eletrônica de combustível common rail. Foram realizados ensaios com diesel B10 e misturas de 20 e 30% de biodiesel, todos com 10 ppm de enxofre, e realizada a reprogramação eletrônica do sistema de injeção. Os ensaios foram realizados em regime de carga plena do motor de 1.300 a 2.000 rpm. Foram avaliados o torque, a potência e o consumo de combustível. O avanço do ponto de injeção aumentou a potência e diminuiu o consumo específico de combustível em todos os combustíveis. A maior quantidade de combustível injetado proporcionou ganho de potência médio de até 14,96% e de torque médio de 15,50%.

ABSTRACT Diesel cycle engines are widely used in a wide range of agricultural activities. Recently, with the increasing use of biodiesel mixed with petroleum diesel and the introduction of pollutant emission regulations for agricultural and road machinery, there has been a growing migration from mechanical to electronic fuel injection systems. In this experiment, the primary aim was to verify the behavior of a diesel engine, electronically managed, with controlled variation of the fuel feeding system parameters (injection time and volume injected). A four-cylinder agricultural tractor with a turbocharged engine and a common rail electronic fuel injection system was used. Tests with diesel B10 and blends of 20 and 30% biodiesel were carried out, all with 10 ppm of sulfur and the injection system electronically reprogrammed. The tests were performed under full engine load from 1,300 to 2,000 rpm. The torque, power and fuel consumption were evaluated. Advancing the injection point increased the power and decreased the specific fuel consumption for all fuels. The greater amount of injected fuel provided average power gain of up to 14.96% and average torque gain of 15.50%.

RESUMO: Misturas de óleo Diesel mineral, biodiesel e etanol formam estratégias de substituição parcial do combustível de origem fóssil, aplicáveis em motores de ignição por compressão, com o intuito de redução das emissões de gases. Neste trabalho realizaram-se avaliações experimentais em um motor de trator agrícola de ignição por compressão, multi-cilíndrico, turboalimentado com aftercooler, gerenciamento eletrônico da injeção e sistema de tratamento de gases EGR. Foram utilizados óleo Diesel de baixo (BS10 -10 ppm) e alto teor de enxofre (BS500 - 500 ppm), com 10% de biodiesel em sua constituição, em misturas com concentrações de 5%, 10%, 15% e 20% do volume total, compostas por etanol anidro aditivado, totalizando oito combustíveis em mistura e duas condições de referência (sem etanol). Foram avaliadas as emissões de gases CO, HC, NOx e HC+NOx, segundo os oito modos de operação (M) da norma ABNT NBR ISO 8178-4. Dentre os resultados encontrados, com o incremento das concentrações de etanol nas misturas ocorreu o aumento das emissões de CO, NOx e HC+NOx. Já o HC apresentou um comportamento de maiores emissões para combustíveis com alto teor de enxofre (BS500) em baixas cargas. Não houve diferença para as emissões de NOx em altas cargas. Já nos demais modos de operação, para o BS10 ocorreram comportamentos diversos, em alguns momentos aumentando e em outros diminuindo as emissões de NOx. Já para o BS500, o comportamento das emissões de NOx foi de aumento com o incremento das concentrações de etanol. Devido as emissões específicas de NOx serem maiores que as de HC (em g.kW-1.h-1), o comportamento do HC+NOx foi similar ao do NOx. Considerando apenas a análise direta dos modos de operação, a utilização de etanol causa o aumento das emissões, superando os valores limites da MAR-1 e EURO V.

ABSTRACT: Partial fuel replacement strategies arising from fossil sources used in compression ignition engines involve mixtures of mineral Diesel oil, biodiesel and ethanol to minimize the gas emissions. In this study, experimental assessments were performed on a multi-cylinder, turbocharged aftercooler, compression-ignition, agricultural tractor engine provided with electronic injection management and an exhaust gas recirculation (EGR) gas treatment system. Diesel oil containing low (BS10 -10 ppm) and high sulfur concentrations (BS500 - 500 ppm) was utilized, with 10% of biodiesel as a constituent established by Brazilian legislation, in blends with 5, 10, 15 and 20% of the total volume, made up of anhydrous ethanol with additives. Thus, there were eight fuels blends and two reference conditions (without ethanol). The emissions of CO, HC, NOx and the HC+NOx gases were estimated, corresponding to the eight operating modes (M) of the ABNT NBR ISO 8178-4 standard. From the findings, it was evident that with the rise in the ethanol concentrations in the fuel blends there was a corresponding increasing in the CO, NOx and HC+NOx emissions. The HC, on the contrary, exhibited a pattern of higher emissions for the high-sulfur fuels (BS500) at low loads. No difference was observed for the NOx emissions at high loads. In the other operation modes, different behaviors were expressed for the BS10, which sometimes showed an increase, while at other times a reduction in the NOx emissions. Regarding the BS500, the NOx emission increased when the ethanol concentrations rose. As the specific emissions of the NOx were higher than those of the HC (in g.kW-1.h-1), the behavior exhibited by the HC+NOx showed similarity to that of the NOx. When the directly analysis of the operating modes was taken into consideration, the use of ethanol triggered an upswing in the emissions, exceeding the threshold of MAR-1 and EURO V standards.

RESUMO: O comportamento das curvas típicas de desempenho passou por alterações nos últimos anos, com a adoção de maior tecnologia pelos motores de tratores agrícolas, seja para atender aos novos limites de emissões de gases poluentes ou na busca por maior eficiência. Este trabalho teve como objetivo avaliar o comportamento típico de desempenho de um motor de trator agrícola, equipado com gerenciamento eletrônico da injeção, turbocompressor, aftercooler e sistema de tratamento de gases EGR (Exhaust Gas Recirculation). Também foram analisadas as informações disponibilizadas pelos fabricantes para os dados de potência nominal, potência máxima e potência máxima com Booster, torque máximo e torque máximo com Booster. Os resultados demonstraram que a diferença percentual entre a potência nominal e a potência máxima pode variar de 1,49% a 11,97% para um mesmo fabricante, 0% em outro e em um terceiro fabricante os valores situam-se em aproximadamente 9% para todos os seus modelos. Resultados similares foram encontrados para os dados informados de torque máximo e torque máximo com Booster, com valor mínimo encontrado de 0,62%, valor médio de 7,44% e o valor máximo de 12,65% para toda a série.

ABSTRACT: Over the past few years, changes have been observed in the behavior of typical performance curves, after higher technology has been incorporated into the agricultural tractor engines, either to satisfy the ceiling of the new pollutant gas emission limits or to achieve better efficiency. The aim of this study was to assess the typical performance behavior of an agricultural tractor engine, possessing electronic injection management, turbocharger, aftercooler and EGR (Exhaust Gas Recirculation) treatment system. An analysis was done of the information the manufacturers provided, in terms of nominal power, maximum power and maximum power with Booster, maximum torque and maximum torque with Booster. From the results, the percentage difference between the nominal power and maximum power were found to hover anywhere from 1.49 to 11.97%, for the same manufacturer, 0% in another manufacturer and 9% in a third manufacturer, for all the models. Similar results were noted for the data reported on the maximum torque and maximum torque with Booster, giving 0.62% as the minimum value, 7.44% as the average value and 12.65% as the maximum value for the entire series.

RESUMO: Em um trator, o sistema de transmissão tem a função de transmitir a potência gerada no motor para as rodas motrizes, sistemas hidráulicos e tomada de potência (TDP). São diversos os tipos de transmissões disponíveis no mercado brasileiro, desde as mais simples até as de última geração. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi verificar os tipos de transmissões que equipam 228 modelos de tratores agrícolas, produzidos e comercializados no Brasil, durante o ano de 2019. Os modelos de tratores foram agrupados em classes de potência e as transmissões classificadas em: deslizante; parcialmente sincronizada; sincronizada; Semi Powershift; Full Powershift; e CVT. Como resultado, verificou-se que, na Classe III (51,5 a 73,5 kW) são ofertados o maior número de tratores, 66 modelos no total. Mesmo o trator acompanhando as constantes modernizações do campo e estando cada vez mais independente do operador, 66% das transmissões ainda são mecânicas. Porém, há o surgimento da transmissão CVT que, mesmo de modo incipiente, disponível apenas nos tratores com potência acima de 117,7 kW, tende a equipar tratores menos potentes nas próximas décadas.

ABSTRACT: In a tractor, the transmission system transmits the power generated in the engine to the driving wheels, hydraulic systems, and power take-off (PTO). There are several types of transmission systems available in the Brazilian market ranging from the simplest to the most advanced. Therefore, the objective of this study was to verify the different types of transmission systems present in 228 models of agricultural tractors produced and marketed in Brazil during 2019. The tractor models were grouped based on the engine power and the transmission systems were classified as sliding, partially synchronized, synchronized, semi powershift, full powershift, and continuously variable transmission (CVT). According to this classification, it was found that most tractors belonged to Class III (51.5-73.5 kW) with 66 models in total. However, even with continuous modernization in this field and with tractors becoming increasingly independent from the operator, 66% of transmission systems are still mechanical. However, CVT systems, which are available only in tractors with an engine power above 117.7 kW, are expected to be equipped on less powerful tractors in the coming decades.

RESUMO: O objetivo deste trabalho foi desenvolver conceitos, possibilidades de ocorrência e modos de solucionar o fenômeno vibratório do power hop, bastante frequente em tratores com tração dianteira auxiliar ou tração integral, em condições particulares de trabalho em campo. Em um primeiro momento, o trabalho preocupa-se em definir o fenômeno e contextualizar as situações em que ele pode produzir-se em situações práticas. Posteriormente, são propostas ações para solucionar e minimizar os problemas decorrentes do galope, como também é conhecido, em língua portuguesa e espanhola. A temática que envolve este estudo é analisada de forma insuficiente pela bibliografia, encontrando-se menções, algumas detalhadas, em artigos científicos e teses desenvolvidas com objetivo de diagnosticar e propor maneiras para solucionar o problema. Igualmente, é quase inexistente a menção do problema em manuais de operação de tratores agrícolas, em contradição com a frequente ocorrência do fenômeno.

ABSTRACT: The objective of this research was to develop concepts, possibilities of occurrence, and ways to solve the vibratory phenomenon of power hop, which is quite common in tractors with auxiliary front-wheel drive or all-wheel drive, in particular conditions of field work. First, the phenomenon is defined, and context is given for the practical situations in which the phenomenon can occur. Subsequently, actions are proposed to solve and minimize the problems arising from power hop. The subject of this study has been insufficiently analyzed in the literature, with mentions (some detailed) in scientific articles and theses developed to diagnose and propose ways to solve the problem. Equally, there has been almost no mention of the problem in agricultural tractor operation manuals, despite the frequent occurrence of the phenomenon.

ABSTRACT The controlled traffic of machines is a technique that performs the standardization of machine wheel gauges and width of implements, allowing them to move in predetermined places. The objective of this study was to evaluate the performance of an agricultural tractor, pulling seeder with configurations of furrows, in an area with controlled traffic of machines in various intensities. The study was developed in an agricultural area located in the municipality of Carazinho, RS. The experimental design was 3 × 3 randomized blocks, with traffic conditions (tractor traffic, tractor and harvester traffic, other tractor traffic, harvester and sprayer) and three configurations of furrows (double disk, double disk in the rows without traffic and rod in the traffic and double disk in the rows without traffic and without furrower in the lanes of traffic). The variables analyzed were traction force, power in the drawbar, maximum power, speed, skidding, operational capacity and efficiency of the engine. It was concluded that the absence of furrows in controlled traffic lanes provides reduction of traction force. The power demand of the seeder decreases when the rod-type furrow is replaced by double disc and this reduction is even greater when removed from the traffic lanes in situations of higher traffic intensity.