Análise dos efeitos da manutenção periódica de tratores agrícolas através do método de planejamento de experimentos

Abstract

Este trabalho tem o objetivo de quantificar os efeitos da manutenção periódica de motores de tratores agrícolas sobre a potência medida na sua tomada de potência - TDP, e sobre o consumo de combustível. Para isso, utiliza-se o método de planejamento de experimentos, com um fatorial completo 25 sem repetição, totalizando 32 ensaios independentes. Para o experimento, utiliza-se um trator agrícola de rodas, com motor 6 cilindros, de 6,8 litros, com sistema de combustível de injeção direta, com uma bomba injetora rotativa, turboalimentado e com intercooler. Os parâmetros de controle são escolhidos com base na experiência do autor e seus níveis são definidos experimentalmente. São eles: a) condição externa do radiador, b) condição do filtro de combustível, c) condição do filtro de ar, d) qualidade do combustível e e) condição do óleo de motor. É possível constatar que os parâmetros com maior influência na potência são a condição do filtro de ar, condição do óleo do motor e uma interação de segunda ordem entre a qualidade do combustível e o óleo do motor. Eles são responsáveis por variações na potência de, respectivamente, 2,7%, 2,4% e 1,7%, referenciados na condição ideal de teste. O consumo de combustível não apresenta variação significativa em relação a nenhum dos fatores estudados, o que leva a concluir que não existe relação entre ele e a manutenção periódica do trator nos termos propostos por este trabalho. Por fim, mostra-se que a correta manutenção, desde sua condição extrema até sua condição ideal, aumenta em até 7% a potência útil disponibilizada pelo equipamento para o trabalho do campo.

This study aims to quantify the effects of periodic maintenance of agricultural tractors’ engines on the power measured at its power takeoff - PTO, and its fuel consumption. To do this, we use the design of experiments method, 25 full factorial without replication, totaling 32 independent assays. For the experiment, we use an agricultural wheel tractor, with 6 cylinder engine, 6,8 liters, rotary fuel pump and direct injection fuel system, turbocharged with intercooler. The control parameters are chosen based on the author's experience and their levels are defined experimentally. They are: a) external condition of radiator, b) fuel filter condition, c) air filter condition, d) quality of the fuel and e) engine oil condition. It can be seen that the parameters with the greatest influence on power are the air filter condition, engine oil condition and a second-order interaction between fuel quality and engine oil. They are responsible for variations in power, respectively of, 2.7%, 2.4% and 1.7%, results based on ideal condition. Fuel consumption presents no significant variation in relation to any of the factors studied, which leads to the conclusion that there is no relation between it and the periodic maintenance of the tractor the way it is proposed by this work. Finally, it is shown that with the correct maintenance, since the extreme condition to the ideal condition, increases up to 7% the power provided by the equipment to work in the field.