Combustibles, comportamiento del fuego y emisiones en un pastizal y una sabana artificiales en Chiapas, México

Introducción: Se utilizan quemas como parte del manejo de pastos introducidos en Chiapas, lo cual puede derivar en incendios forestales. Objetivos: obtener la carga de combustibles, comportamiento del fuego, emisiones de CO2 y derivar aspectos de seguridad durante el combate de incendios en pastizales y sabanas artificiales de pasto jaragua (Hyparrhenia rufa Nees.), debido a la falta de información sobre estos temas. Métodos: Se estudiaron un pastizal y una sabana, ambos de pasto jaragua, en las comunidades California y Flores Magón, respectivamente, en la Reserva de la Biosfera La Sepultura. Se midieron cargas de combustibles previos y posteriores a las quemas. Se condujeron seis quemas prescritas (tres a favor de viento y pendiente y tres en contra), en cada uno de los dos tipos de vegetación analizados, y se midieron variables meteorológicas, así como variables de comportamiento del fuego. Las emisiones se estimaron multiplicando la carga de combustibles consumida por una constante de emisión. Resultados: En el pastizal las medias fueron: carga inicial, 6.214 t/ha; carga residual, 0.107 t/ha, emisión de CO2, 10.449 t/ha. Para la sabana, los valores alcanzaron: 14.119, 2.161 y 20.460 t/ha, respectivamente, sin diferencias para las cargas previas y posteriores a la quema entre las quemas. Para el pastizal, las quemas a favor alcanzaron: 3.92 m, 1.83 m y 22.3 m/min para longitud y profundidad de llama y velocidad de propagación, mientras que tales valores para las quemas en contra, fueron: 1.07 m, 0.23 m y 0.67 m/min, con diferencias entre tipos de quema. Para la sabana, las quemas a favor alcanzaron 5.89 m (longitud de llama), 1.53 m (profundidad de llama) y 45.5 m/min (velocidad de propagación), mientras que para las quemas en contra tales valores fueron: 2.21 m, 0.76 m y 2.8 m/min, respectivamente. En todos los casos se reportan diferencias significativas. Conclusiones: El comportamiento del fuego, en particular en la sabana estudiada, es peligroso, por lo cual una buena prescripción y mucha precaución deben preverse durante quemas controladas o prescritas. Asimismo, un combate directo por el frente del fuego puede resultar muy peligroso, por lo cual debe evitarse y mejor combatir por la cola del incendio y esperar a que el frente avance en contra del viento y pendiente para combatirlo.

Introduction: Burns are part of the management of introduced grasses in Chiapas, Mexico, and this may derive in forest fires. Objectives: To determine fuel load, fire behavior, CO2 emissions, and to get fire-fighting security issues for jaragua (Hyparrhenia rufa Nees.) grasslands and savannas. Methods: An artificial jaragua grassland and an artificial jaragua savanna were studied at the California and Flores Magón communities, respectively, in La Sepultura Biosphere Reserve. Were measured pre and post-fire fuel loads. Six prescribed burns (three heading and three backing fires) were conducted in each, grassland and savanna, and were measured meteorological as well as fire behavior variables. Emissions were estimated multiplying the consumed fuel load by an emission constant. Results: In the grassland, were obtained the following averages: fuel load, 6.214 t/ha; residual load, 0.107 t/ha, and CO2 emission, 10.449 t CO2/ha. For the savanna, were recorded 14.119, 2.161 and 20.460 t CO2/ha, respectively, without differences for the pre and post-fire fuel loads between heading and backing fires. For the grassland, the heading fires reached 3.92 m, 1.83 m and 22.3 m/min for flame length, flame depth and fire propagation rate, while for backing fires such values were, respectively: 1.07, 0.23 and 0.67 m/min, with significant differences. For the savanna, heading fires yielded 5.89 m (flame length), 1.53 m (flame depth) and 45.5 m/min (propagation rate), while for backing fires that values were 2.21, 0.76 and 2.8 m/min, also with significant differences. Conclusions: Under the studied environmental conditions, particularly in the savanna, fire behavior is dangerous so a good prescription and more care must be taken for conducting controlled or prescribed burns. For forest fires, direct firefighting by the head of the fire must be avoided, for is too dangerous; instead it is recommended a firefighting by the back of the fire as well as waiting for a backing fire-advance of it after the fire reaches a ridge.

Air and fuel supercharge in the performance of a diesel cycle engine / Sobrealimentação de ar e combustível no desempenho de um motor ciclo Diesel

ABSTRACT: This paper aimed to evaluate the performance of a Diesel cycle engine, changing the configurations for the air and fuel supply system. Variables analyzed were torque, power, specific fuel consumption and thermal efficiency in four different engine configurations (aspirated, aspirated + service, turbocharged + service and turbocharged). For that, there were dynamometer experiments by power take-off of an agricultural tractor. The experimental outline used was entirely randomized, in a bifatorial design with three repetitions. Results indicated that the engine supercharge, compared to its original configuration, provided a significant increase of torque and power. Only the addition of turbo does not caused a significant effect in the engine performance. Application of turbocharger provides an improvement in the burning of the air/fuel mixture, which favors the increase of engine power and; consequently, reduced the specific fuel consumption.

RESUMO: Este trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho de um motor ciclo Diesel, alterando a configuração do sistema de alimentação de ar e de combustível. As variáveis analisadas foram torque, potência, consumo específico de combustível e eficiência térmica em quatro diferentes configurações do motor (aspirado, aspirado + serviço, turboalimentado + serviço e turboalimentado). Para isso, foram realizados experimentos dinamométricos por meio da tomada de potência de um trator agrícola. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, em desenho bifatorial com três repetições. Os resultados indicam que, a sobrealimentação do motor, em relação à configuração original, proporciona aumento significativo do torque e potência. Somente a adição de turbo não causa efeito significativo no desempenho do motor. A aplicação do turbocompressor proporciona melhoria na queima da mistura ar/combustível, o que favorece o aumento da potência do motor e, consequentemente, reduz o consumo específico de combustível.

Fuel consumption efficiency of an agricultural tractor equipped with continuously variable transmission / Eficiência no consumo de combustível de um trator agrícola equipado com transmissão continuamente variável

ABSTRACT: The correct choice of modern power transmissions can help farmers decrease production costs. The following research aimed to assess fuel consumption efficiency of an agricultural tractor equipped with continuously variable transmission, at different travel speed and load levels applied on the tractor drawbar. Standard procedure has been applied considering six load levels (30; 40; 50; 60; 70 and 80% of Q0) by means of breaking with a dynamometer car instrumented in a concrete test track, at three travel speeds (5.16; 7.29 and 10.48km h-1). Throughout the experiment, engine speed, traction force and hourly fuel consumption were monitored. The results indicated that there was an average increase of 2.67; 2.82; and 2.61L h-1 in the hourly fuel consumption for each 10% increase in the load level on the tractor, for travel speed of 5.16; 7.29 and 10.48km h-1, respectively. In general, the specific fuel consumption of the tractor decreased as the load levels and the travel speeds were increased.

RESUMO: A escolha correta de modernas transmissões de potência pode auxiliar os agricultores a diminuírem os custos de produção. Este trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência de consumo de combustível de um trator agrícola equipado com transmissão continuamente variável, em diferentes velocidades de deslocamento e cargas parciais impostas à barra de tração do trator. Para a avaliação utilizou-se procedimento normalizado, com aplicação de seis cargas parciais (30; 40; 50; 60; 70 e 80% de Q0), por meio da frenagem com um carro dinamométrico instrumentado, em pista de concreto, em três velocidades de deslocamento (5,16; 7,29 e 10,58km h-1). Durante a condução do experimento, monitoraram-se a rotação do motor, a força de tração e o consumo horário de combustível. Os resultados indicaram que houve acréscimo, médio, de 2,67; 2,82; e 2,61L h-1 no consumo horário de combustível para o aumento de cada 10% na carga imposta ao trator, para as velocidades de 5,16; 7,29 e 10,48km h-1, respectivamente. Ao considerar o consumo específico do trator, de forma geral, diminuiu à medida que as cargas parciais e as velocidades de deslocamento foram incrementadas.

Semeadura direta de milho com dois tipos de sulcadores de adubo, em nível e no sentido do declive do terreno / No tillage of corn with two types of fertilizer furrow across and towards the slope of land surface

O presente estudo teve como objetivo avaliar parâmetros operacionais de um conjunto mecanizado envolvendo trator e semeadora, assim como o rendimento da cultura do milho semeada nas diferentes configurações das máquinas e combinações com o ambiente de produção. Os tratamentos consistiram de tipos de sulcadores (discos duplos e hastes), os quais foram avaliados em experimentos em que a operação de semeadura direta do milho foi efetuada transversalmente ao declive (em nível) e em aclive e declive. A semeadura contra o declive e o uso de haste sulcadora implicaram maior demanda de esforço de tração, patinagem do trator e consumo de combustível por área trabalhada e não influenciaram o volume de solo mobilizado, a população de plantas e a produtividade de grãos do milho, em relação à operação realizada em declive e uso de sulcador de discos duplos, respectivamente. A utilização de sulcador do tipo haste resultou em menor número de plantas acamadas e quebradas, em relação ao uso de discos duplos, independentemente do sentido da operação. A principal diferença entre semear em nível ou em declive é a formação de sulcos orientados no sentido do terreno, pela ação de sulcadores do tipo haste e elevada patinagem dos rodados do trator, já que o consumo de combustível por área trabalhada e capacidade operacional não foram afetados por aquelas variáveis.

This study aimed to evaluate the operational parameters of a series of mechanized tractor and seed drill, and corn yield planted in different settings and combinations of machines with the production environment. Treatments consisted of types of fertilizer furrow (double discs and shanks), which were tested in experiments in which the operation of corn direct seeding was performed across the slope (in level) and direction of slope (for and against). Sowing against the slope and the use of shank implied a higher demand of traction effort, skating the tractor and fuel consumption per area worked, and didn't affect the volume of soil mobilized, population of plants and grain yield of corn in relation to the operation for the use of slope and furrow discs doubles, respectively. The use of furrow shank type t resulted in fewer plants broken and lodged plants in relation to the use of double discs, regardless of the direction of operation. The main practical difference between level sow or direction of the slope is the formation of grooves oriented in the same direction, by the action of furrow shank and the high shaft of the tractor wheel slip since the fuel consumption per area worked and operation capacity were not affected by those variables.

Tractor perfomance as a function of speed and seeder’s tire inflation pressure / Desempenho de trator em função da velocidade e da pressão de inflação dos pneus da semeadora

The performance of agricultural tractors under field conditions results from the interaction between tire and wheel affected by displacement speed. This work was developed to assess the performance of an agricultural tractor under different seeder's tire inflation pressure (518; 483 and 414kPa) and in two different gears providing speeds of 3.0 and 6.0km h-1. The experiment was performed at Jaboticabal Campus of São Paulo State University (UNESP). The experimental design used was entirely randomized in a 2-factor factorial design (3x2) with four replications. The draft force was influenced by the gear as well as by the required power; however, tire inflation pressure in the seeder did not change these parameters. Also, fuel consumption was influenced only by the tractor gear. Energy consumption was greater as speed increased, caused by gear shifting. The displacement speed was greater for the 518kPa pressure due to a lesser slippage in the seeder under this pressure. Tractor slippage did not change.

O desempenho de tratores agrícolas em condições de campo resulta da interação entre pneu e rodado, influenciado pela velocidade de deslocamento. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho de um trator agrícola sob diferentes pressões de inflação dos pneus da semeadora (518, 483, and 414kPa) e em duas marchas que proporcionaram velocidades de 3,0 e 6,0km h-1. O experimento foi realizado no campus de Jaboticabal da Universidade Estadual Paulista (UNESP). O delineamento experimental utilizado foi fatorial inteiramente casualizado (3x2), com quatro repetições. A força de tração foi influenciada pela marcha e pela potência exigida; no entanto, a pressão de inflação do pneu da semeadora não alterou esses parâmetros. Além disso, o consumo de combustível foi influenciado apenas pela marcha do trator. O consumo de energia foi maior com o aumento da velocidade, ocasionada pela mudança de marcha. A velocidade de deslocamento foi maior para a pressão de 518kPa, em razão da menor patinagem da semeadora promovida por essa pressão. A patinagem do trator não foi alterada pelos fatores testados.

Consumo de combustível em diferentes sistemas de preparo periódico realizados antes e depois da operação de subsolagem / Consumption of fuel in different systems of periodical preparation performed before and after the subsoiling operation

Foi estudado o consumo de combustível de diferentes sistemas de preparo periódico, realizados antes e depois da operação de subsolagem num solo classificado como Nitossolo Vermelho Distroférrico. As operações de preparo foram: a) 1 aração com arado de discos; b) 1 aração com arado de discos e 1 gradagem com grade destorroadora-niveladora; c) 1 gradagem com grade aradora; d) 1 gradagem com grade aradora e 1 gradagem com grade destorroadora-niveladora e; e) 1 escarificação com escarificador. O consumo específico (g kWh-1) de combustível para os diferentes sistemas de preparo periódico do solo variou estatisticamente com a condição de subsolagem realizada antes e depois. A escarificação proporcionou menor volume de combustível requerido por hectare (L ha-1) que os demais sistemas de preparo. O preparo do solo depois da subsolagem obteve um maior volume de combustível consumido por área (L ha-1).

We studied the consumption of fuel in different systems of periodical preparation performed before and after the subsoiling operation on a soil classified as Dystroferric Red Nitosol. The systems of tillage periodic preparation were disc plowing; disc plowing followed by a light disc harrowing; heavy offset disc harrowing; heavy offset disc harrowing followed by a light disc harrowing, and chisel plowing. The specific consumption (g kWh-1) of fuel for the different systems of soil periodical preparation varied statistically with the subsoiling condition carried out before and after. The scarification resulted in a smaller volume of fuel requested by hectare (L ha-1) than the other systems of preparation. The soil preparation after the subsoiling resulted in a larger volume of fuel consumed by area (L ha-1).

Avaliação do custo energético de diferentes operações agrícolas mecanizadas / Evaluation of the energetic cost in different mechanized agricultural operations

Com o propósito de aumentar a eficiência de uso de insumos energéticos utilizados na agricultura tropical, procurou-se determinar o custo energético (MJ ha-1) das principais operações agrícolas mecanizadas em quatro sistemas de preparo do solo para a semeadura do milho e quantificar sua possível redução, utilizando os sistemas de preparo conservacionistas, em relação ao sistema convencional. O experimento foi conduzido na Universidade Federal de Viçosa - UFV. O delineamento experimental foi em parcelas subdivididas com quatro tratamentos e nove repetições, totalizando 36 parcelas experimentais. Foram avaliadas a densidade do solo, teor de água do solo e resistência do solo a penetração, o consumo de combustível e o custo energético. O plantio direto foi o sistema que proporcionou menor consumo de combustível, seguido pelo sistema de cultivo mínimo com grade de disco leve, preparo reduzido e preparo convencional, respectivamente. O plantio direto teve um custo energético de 52,72 por cento do custo do sistema convencional e o cultivo mínimo foi de 77,52 por cento, possibilitando economizar entre 1216,51 e 578,39 MJ ha-1, respectivamente, equivalente a 25,45 e 12,10 L de óleo diesel para cada hectare trabalhado.

This study was carried out to increase the efficiency of energy inputs used in tropical agriculture, so the energy cost (MJ ha-1) of the main mechanized agricultural operations was determined in four soil preparation systems for seeding of maize. In addition, the possible reduction of this cost by the conservationist preparation systems was quantified, relative to the conventional system. The experiment was conducted in the Universidade Federal de Viçosa- MG, by using the split-plot design with four treatments and nine replicates, total of 36 experimental plots. The following variables were analyzed: soil density, soil water content, soil resistance to penetration, fuel consumption and energy cost. The no-till cropping provided the lowest fuel consumption, followed by the minimum cropping system with light-disk grate, the reduced preparation and the conventional one. The energy cost of the no-till planting was 52.72 percent the cost of the conventional system, where as the minimum cropping was 77.52 percent, therefore turning possible to save between 1216.51 and 578.39 MJ ha-1, respectively, which corresponds to 25.45 and 12.10L the diesel oil in each hectare.

Desempenho operacional do conjunto trator-recolhedora de feijão / Operational performance of a pull-type bean combine

A colheita mecanizada do feijão apresenta altos custos. Além disso, as características botânicas e a alta tendência ao acamamento do feijoeiro dificultam o uso de colhedoras combinadas. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho operacional do conjunto trator-recolhedora-trilhadora de feijão e quantificar as perdas ocasionadas durante a colheita, em Jaboticabal, SP. Foi utilizado delineamento inteiramente casualizado, com fatorial 2 x 3, combinando-se dois sistemas de preparo de solo (convencional e plantio direto) e três velocidades teóricas de trabalho (V1, V2 e V3, correspondendo a 4,0; 4,9 e 5,8km h-1, respectivamente), com quatro repetições, totalizando 24 observações. O nível de ruído, os consumos volumétrico e ponderal, a taxa de alimentação da máquina, a matéria seca e a densidade da palhada, as perdas na plataforma da recolhedora e totais não são influenciadas pelos sistemas de preparo do solo (preparo convencional e plantio direto) e pelas velocidades de trabalho. As perdas ocorridas no sistema de trilha, separação e limpeza são menores na velocidade de 4,9km h-1.

Mechanized harvesting of beans has a high cost. On the other hand, the botanical characteristics and the high tendency for lodging of bean planting make the combined use of harvesters difficult. This paper aimed to evaluate the operational performance of the pull-type bean combine and to quantify losses in bean harvest. The experiment was carried out in the experimental field of the São Paulo State University in the city of Jaboticabal, SP, Brazil. The field trial was in randomized blocks, in a 2 x 3 factorial scheme, combining two soil tillage systems (conventional and no-tillage) and three theoretical working speeds (V1, V2 and V3, respectively 4.0, 4.9 and 5.8km h-1). Four repetitions of the scheme totaled up 24 observations. The analyzed factors (tillage systems and working speeds) did not affect noise level, volume and weight of fuel consumption, machine feeding flow, dry matter and straw density, losses at the harvester platform and total losses. The losses with threshing, separation and cleaning were lesser in the 4.9km h-1 speed.