segunda-feira, 2 de fevereiro de 2015

Diesel: futuro promissor na aviação

Por mais que à primeira vista os estereótipos associando motores Diesel a uma relação peso/potência desfavorável, e esse ponto seja particularmente crítico em aplicações aeronáuticas, uma série de fatores tem feito com que venham conquistando uma participação cada vez mais expressiva na aviação geral. A disponibilidade cada vez mais limitada da AVGas 100LL (gasolina de aviação de 100 octanas com baixo teor de chumbo - LL significa "low lead") e a preços que já superam os do querosene de aviação (Jet A/Jet A-1), motivada principalmente por pressões de cunho ecológico que já levaram a uma eliminação do chumbo na gasolina para uso terrestre e marítimo, é apontada como o principal motivo para um interesse pela ignição por compressão em aviões com motor a pistão, visto que teria um impacto mínimo na logística de solo devido à aptidão ao uso não apenas de óleo diesel convencional e biodiesel mas também do querosene de aviação.

De experiências baseadas na adaptação de motores Diesel automotivos como os Thielert Centurion derivados de modelos da Mercedes-Benz e o Austro Engine AE500 derivado do Steyr M16 "Monoblock" até outros direcionados primariamente à aviação desde o início como o SMA SR305-230 francês (e o Continental CD-200 feito nos Estados Unidos sob licença) e a linha de motores Diesel 2-tempos da DeltaHawk americana cujo processo de homologação já vem se arrastando a mais de uma década, além da maior disponibilidade de combustíveis há de se considerar outras vantagens em comparação com os motores a gasolina, como o controle de potência por apenas uma alavanca (sem a necessidade de ajustes manuais da mistura ar-combustível durante o vôo), menor consumo de combustível abrindo possibilidades tanto de um maior alcance com tanques cheios quanto de um menor peso durante a decolagem ao se levar uma menor quantidade de combustível em uma rota predeterminada, menor volatilidade de biodiesel, óleo diesel convencional e querosene em comparação à AVGas (reduzindo significativamente o risco de incêndio), a durabilidade normalmente superior de motores Diesel, e ainda a menor irradiação eletromagnética que é particularmente apreciável devido a uma eliminação de potenciais interferências nos sistemas de comunicação e navegação.

Outro aspecto que merece uma atenção especial, principalmente pelo fato de aviões com motor a pistão permanecerem com uma presença significativa em regiões interioranas onde a atividade agropastoril ainda figura como o maior destaque da economia, é a possibilidade de uma redução nos custos com transporte e estocagem de combustíveis ao se usar biodiesel de produção local, ou em casos extremos até óleos vegetais puros (desde que preaquecidos para manter a fluidez, o que pode ser feito com elementos aquecedores elétricos, com o auxílio de trocadores de calor conectados ao sistema de refrigeração líquida em motores que disponham desse recurso ou com alguma recuperação de calor residual do escapamento no caso de motores de refrigeração a ar). Um dos segmentos para os quais as oportunidades nesse sentido soam notavelmente mais promissoras é a aviação agrícola, além de ser um bom pretexto para manter investimentos na pesquisa e desenvolvimento relacionados ao biodiesel...

Embora a aviação comercial e a aviação militar hoje tenham se consolidado em torno do uso de turbinas, tanto turboélices quanto turbofans e turbojatos (ou "jato puro", e hoje mais concentrado em aplicações militares devido ao alto consumo em tetos operacionais relativamente baixos e velocidades subsônicas predominantes na aviação comercial), não se pode ignorar que mesmo quando o desenvolvimento dos motores a reação ainda estava em estágios iniciais já se levava em consideração o uso do óleo diesel, como no caso do motor Junkers Jumo 004 usado entre outros no caça alemão Messerschmitt Me 262 Schwalbe da II Guerra, notabilizado por ser o primeiro turbojato produzido em série e que era homologado para usar querosene J-2 sintetizado a partir de carvão mineral em caráter primário, óleo diesel convencional como alternativa, e ainda podia operar com AVGas embora não fosse recomendado em função do alto consumo. Vale lembrar, ainda, que antes da propulsão a jato ganhar espaço nos aviões houve a experiência relativamente bem-sucedida com os motores Diesel 2-tempos de pistões opostos Junkers Jumo 204 e 205 (e respectivas variações 206, 207 e 208) tanto em aeronaves civis quanto militares de origem alemã como os Blohm & Voss Ha 139, BV 138 e BV 222, bem como nos Dornier Do 18 e Do 26.

No âmbito da aviação comercial, motivações para um ressurgimento no interesse pelo Diesel são mais direcionados ao uso do biodiesel e outros substitutivos de origem renovável como alternativa ao querosene em turbinas, tanto por incertezas quanto aos custos futuros dos derivados de petróleo quanto por uma menor dependência de combustíveis fósseis, e ainda metas de redução de emissões poluentes que vem sendo particularmente críticas na União Européia. Merecem destaque as iniciativas da Boeing e da fabricante de motores Pratt & Whitney: enquanto a Boeing tem sido ativa no lobby pela homologação de um "diesel verde" produzido a partir de gorduras hidrocraqueadas tanto de origem vegetal quanto animal, a Pratt & Whitney já se adiantou e homologou o motor turboélice PT6A-15AG fabricado pela subsidiária Pratt & Whitney Canada e usado em aviões agrícolas Air Tractor para usar óleo diesel com teor de enxofre até 500ppm (S-500). Considerando que a série PT6 é uma das mais populares entre todos os motores turboélice, sendo usada também em modelos destinados à aviação regional, táxi aéreo e transporte aeromédico (MEDEVAC) como o Beechcraft King Air, o de Havilland Canada DHC-6 Twin Otter, o Antonov An-28 e o Piaggio P180 Avanti e respectivas versões militares, bem como alguns aviões desenvolvidos especificamente para uso militar como os Embraer EMB 312 Tucano e EMB 314 Super Tucano e o UAV israelense IAI Eitan, o mercado em potencial para o Diesel é vasto.

Um comentário:

  1. Já tem gente que morre de medo de viajar de avião, imagina se vê uma fumaça preta saindo de dentro do motor. Já ia ter uns medrosos achando que deu problema e que o avião estaria prestes a cair.

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Nem sempre é viável manter as relações de marcha originais após converter um veículo para Diesel, em função dos regimes de rotação diferenciados. Portanto, uma alteração das relações de diferencial ou até a substituição do câmbio podem ser essenciais para manter um desempenho adequado a todas as condições de uso e a economia de combustível.

It's not always viable to retain the stock gear ratios after converting a vehicle to Diesel power, due to different revving patterns. Therefore, some differential ratio or even an entire transmission swap might eventually be essential to enjoy a suitable performance in all driving conditions and the fuel savings.

Mais informação sobre relações de marcha / more info about gear ratios
http://dzulnutz.blogspot.com/2016/03/relacao-de-marcha-refletindo-sobre.html