Aqui vamos falar um pouco das aeronaves experimentais para um ou dois passageiros, os ultraleves.
A pricípio, tudo o que você quer saber sobre ultraleves no Brasil, está no site da ABUL -Associação Brasileira de Ultraleves. A legislação, escolas de treinamento, estatisticas e história da modalidade no país, entre outras coisas.
Outros sites legais para quem gosta de aviação experimental é o www.abraex.com.br, que é o site da Associação Brasileira de Aviação Experimental ou o www.abrafal.com.br, site da Associação Brasileira dos Fabricantes de Aeronaves Leves.
Para saber mais sobre ultraleves e aviação experimental, vá em TOP SITES na guia ao lado e procure a sessão "Aviação experimental" e ponha a mão na massa para construir o seu.
SITES DE FABRICANTES:
www.airmax.com.br - O ultraleve da Airmax é o Seamax, um dos mais versáteis anfíbios do mundo. Veja e se divirta com o modelo 3D do seamax criado pela equipe do Hobby Aviação no armazem 3D. O programa GoogleSketchup é necessário para abrir e editar o modelo.
Para você que sente falta de instrumentação no seu ultraleve, como navegação IFR, Radar, computador de voo, o iTunes tem alguns aplicativos bem interessantes para seu iPhone, que vão auxiliar bastante o seu voo. Veja a seleção da OI e baixe o que você mais gostar.
www.redemet.aer.mil.br - Como em todo voo visual as condições metereológicas são um fator decisivo no sucesso do voo, esse site traz todas as informações que o piloto precisa antes de decolar. 
www.bianch.com.br - nesse site você encontra downolad gratuito de cartas WAC e loja especializada em equipamentos para pilotos e estudantes de aviação.
Grande parte dos ultraleves hoje possuem motor Rotax ou WV. Abaixo coloco um artigo sobre motores WV para ultraleves e procedimentos de manutenção.
MOTORES VW PARA ULTRALEVES
Texto escrito por Florêncio Barlera
O QUE SE DEVE SABER SOBRE MOTOR VW:
O bloco do motor foi projetado para suportar com uma larga folga potências perto de 70 HP. Em determinadas peças suporta mais e em outras menos. Como exemplo: a fixação dos prisioneiros dos cabeçotes e cilindros no bloco é um ponto vulnerável pois enfraquece a medida em que se aumenta a capacidade cúbica e diminui a rotação. Só para tomarmos como parâmetros um motor VW 1600cc, com 4.400 RPM, gera em torno de 64HP. Com 3.000 RPM gera perto de 38HP. Com 6.000 RPM, gera perto de 80HP. E seu torque máximo estará em torno de 4,400 RPM. Aumentando a rotação do motor força bem menos as partes moveis e fixas do que quando se aumenta a potência com o aumento da capacidade cúbica e se mantém rotações menores. É só ver que para produzir o mesmo torque com 6000 ou 3000 RPM, com 6000 o esforço é bem menor, porém após 4.400 RPM a curva de torque vai diminuindo. Daí se explica as vantagens de se usar redução nos motores VW.
REDUÇÃO : De preferência deve-se usar reduções com correias sincronizadas pois essas não tomam muita potência com o atrito e transmissão. E são confiáveis mais fáceis e baratas de fabricar sem termos que despender grandes valores em tecnologia para usinagem de engrenagens retificadas. Na realidade não é o redutor que aumenta a potência do motor e sim o aumento da rotação (RPM) que o conjunto redutor X hélice propicia ao motor. Com redução pode-se aumentar a rotação do motor e diminuir a da hélice ganhando maior liberdade para escolha de passo e diâmetro compatíveis com a potência e torque do motor, aproveitando-se assim toda potência disponível. Os motores VW podem trabalhar com rotações mais elevadas e não estarão sendo forçados, quando ao contrario isso pode ocorrer com mais facilidade. Só não se pode entender porque se usa hélices com tração direta e baixa rotação em motores VW com capacidade cúbica maior que 1900cc.
O motor VW é uma das soluções mundiais de motorização, pois já existem no mundo todo aviões sendo equipados com motores feitos a partir dos motores VW com redução ou não. E também já existem fábricas que se especializaram com essas modificações , veja o caso dos motores LIMBACH. Já se pode comprar no mercado cabeçotes reforçados e mais ventilados (fabricados pela HUBNER em Curitiba e exportado para todo o planeta), virabrequins especiais de cursos longo, virabrequins com ponta própria para engate de flange da Hélice, bombas de óleo com dupla vazão , mangueiras, tubos de borracha, carburadores, borrachas para coxins e muito mais peças. Na América do Norte se fabrica uma tampa traseira para ser adaptada direto no berço do avião, com tomada para magnetos aeronáuticos, motor de arranque e gerador.
Não se pode comparar motores ROTAX, HIRT, SUBARU, VW, etc.. Cada um tem suas características especiais com vantagens e desvantagens. Existem ultraleves fabricados no Brasil que usam motor VW com redução e sem. Na sua maioria com Hélices de diâmetro pequeno ou com corda curta e rotação entre 3200 RPM E 3.500 RPM. É possível se encontrar matérias de propaganda em sites na Internet e revistas especializadas em aviação sobre motores automobilísticos convertidos para aeronaves experimentais. Tenho a intenção de cataloga-os e oportunamente os divulgarei. Espero que eu tenha conseguido clarear algumas dúvidas, más se não? Pode me escrever.
"Tomara que eu morra depois de aprender tudo sobre eles." Antes de mais nada é bom saber um pouco sobre motores. Não só aquilo que as escolas de aviação ensinam e que na realidade só serve para encher o saco do Brasileiro que quer voar e jamais vai usar aquilo para fazer manutenção, principalmente quando aprende só para passar no exame (Bancada) que é a maioria dos casos. Nos anos 20, 30, 40, 50, 60 e até 70 os pilotos eram obrigados a saberem tudo sobre avião e inclusive pratica de manutenção pois cada qual na sua maioria era seu próprio mecânico, más hoje a realidade é outra e os pilotos só devem relatar aos mecânicos suas duvidas, e não tem autorização para executarem suas manutenções a menos que tenham habilitação para tal.
TODO CUIDADO É POUCO! Um dia antes de fazer uma pequena viagem, fui até o hangar e fiz uma minuciosa manutenção trocando platinado, condensador, velas e após ajustei o ponto de ignição. Como não uso aparelho para por o motor no ponto e faço isso com bicho rodando em alta rotação, a distribuição deve estar levemente apertada e depois que se termina deve-se reapertá-la. Infelizmente acabei me esquecendo e se isso acontece quando o motor aquece e dilata acaba afrouxando a fixação da distribuição e por conseqüência sai do ponto. Na Quarta decolagem o motor saiu do ponto adiantou e acabou parando e fui obrigado a fazer um pouso meio complicado abalroando um barraco e detonando os dois painéis de asa. Por minha burra desatenção paguei caro e aqui na região meus amigos dizem que comprei uma casa no final da pista. Eu sempre digo que o motor VW avisa seus defeitos ao piloto e dá dicas mostrando que não está bem. E o meu motor deve estar muito puto comigo, pois eu não o ouvi. Essas coisas não deveriam fazer parte do brinquedo más acaba fazendo, é só se distrair um
pouco.
MOTOR WV – CARBURAÇÃO: Para motores WV eu não aconselharia carburadores originais. Esses possuem cubas laterais e podem dependendo da manobra ficarem sem combustível momentaneamente e o motor pode parar de funcionar em uma hora imprópria. O melhor processo seria de cuba central e com compensador altimétrico, com um carburador montado debaixo do motor ou com dois carburadores montados imediatamente após o coletor de admissão. Eu já tive uma parada de motor ma perna base em grande inclinação, quase setenta graus , por sorte pude pousar sem problemas. SEM O QUE ? É realmente depois do pouso notei que o manche estava um pouco mais fino de tanto ser apertado. E as pernas totalmente frouxas.
SEQUÊNCIA DE IGNIÇÃO: Para identificar a seqüência de ignição no VW é fácil. É só ficar de frente a polia do motor e com a distribuição aberta. Retire todas as velas. A cada duas voltas no motor acontecerá uma volta na distribuição. Comece tapando o orifício da vela de qualquer cilindro, vá girando o motor até que perceba que está com compressão e coloque esse cilindro em seu ponto mais alto, ai será a hora da faisca elétrica; nessa hora o rotor da distribuição estará apontando para a posição onde deverá estar o cabo de vela desse cilindro. Faça isso com os demais cilindros depois é claro que voce deverá acertar o ponto de ignição do motor. Procure não deixar o ponto inicial muito adiantado para não receber contra, isso pode danificar seu virabrequim.
AJUSTES NO SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO: Utilizando o regulador de marcha lenta do caminhão Volvo você pode produzir um acelerador que funciona como os de avião. E com o mesmo tipo de regulador você pode montar um avanço manual para a distribuição seu motor VW que funciona muito bem. Faça uma adaptação no suporte da capsula vacométrica que fica parafusada do lado de fora da distribuição. Retire a cápsula vacométrica e no lugar dela voce prende a ponta da capa do cabo do regulador da lenta do Volvo; na ponta do cabo que na realidade não é cabo e sim um arame voce faz uma pequena argola e prende ele no lugar do acionador do avanço. Desmonte a mesa da distribuição e retire a base do rotor e aumente mais cinco mm.(com uma lima de corrente de motoserra)o rasgo onde limita o passeio do avanço. Cuidado porque esse rasgo é curvo. Depois de montado e funcionando, com o motor desligado solte levemente a porca que aperta a base da distribuição e deixe-a ainda firme com a possibilidade de poder mexer no ponto fazendo um pouco de força. Certifique de que o ponto está atrasado. Prenda a cauda do seu avião em uma base forte que suporte a potência máxima do motor. Funcione o motor e depois de estar com a aceleração máxima e com cuidado para não ser atropelado pela hélice, vá até a distribuição e vá movendo para coloca-la adiantada no melhor e maior giro possível com a ajuda de um conta giro e o ouvido. Depois desligue o motor e reaperte imediatamente o suporte da base da distribuição. Não se preocupe quanto ficou atrasado o ponto com o motor parado porque ele vai funcionar mesmo assim e pôr isso seu motor estará garantido de NÃO receber um contra na hora de funcionar preservando com garantia o seu virabrequim.
GASOLINA COMUM OU NÃO: Caros Companheiros! A Matéria que vou escrever a vocês será literalmente a transcrição de uma informação recebida da Petrobrás.
Os combustíveis são normalmente identificados por dois tipos de octanagem que são o MON e o RON.
A octanagem MON (Motor Octane Namber)traduz a situação de uso do motor em altas rotações.
A octanagem RON (Research Octane Number)traduz a situação de uso em baixas rotações.
Na maioria dos Países é reportado somente o RON (é o caso da América Latina exceto o Brasil) o qual dá um valor numericamente maior que o MON (até 10 pontos mais). O Brasil é um dos poucos Países que especifica somente o MON. A situação mais correta, e que é feita pelos EUA.E outros Países mais evoluídos, é especificar a média entre o RON e MON.
Esse número é conhecido como AKI (AntiKnock Index)e é o que encontramos nos manuais de carros importados. Portanto quando escutarmos um valor de octanagem é necessário saber se é RON, MON ou AKI.
Octanagem é um parâmetro de qualidade do combustível que dá uma indicação de quanto eficiente poderá ser o motor que for projetado para esse combustível. Isso que dizer que o motor feito para uma octanagem alta
será mais potente e econômico que um outro (de mesma cilindrada) feito para uma octanagem mais baixa. Se um motor projetado para usar um combustível de octanagem mais alta , vier a receber um combustível de octanagem mais baixa, ele irá funcionar mal, podendo até quebrar se for utilizado em situações de competição. Do contrário, se um motor que foi projetado para usar um combustível de octanagem mais baixa vier a receber um combustível de octanagem alta, nada irá ocorrer em termos de melhoria de desempenho; por não ter sido projetado para tal não conseguirá tirar proveito do combustível melhor. Portanto o ideal é que o motor receba o combustível para o qual foi feito. A falta de octanagem em um combustível pode provocar um barulho conhecido como detonação (na gíria batida de pino, grilar, etc).
Detonação é uma reação química instantânea de uma porção final de combustível com o oxigênio do ar. No momento em que salta a faísca na vela, começa uma frente de chama que vai percorrendo a câmara de combustão. Decorrente desse fato, a pressão vai aumentando e, em consequência, a temperatura. Pode ocorrer que o combustível, que ainda não foi atingido pela frente de chama, não resista a temperatura gerada e entre em o que se pode chamar de “combustão instantânea”. O resultado é que aparece um aumento extremamente brusco de pressão. Sem que o pistão seja empurrado (é como se ele levasse uma pancada), gerando um barulho semelhante a uma “batida de pino”.
DITEP / REFAP / PETROBRÁS.
GASOLINA E MISTURA, AVGÁS E AUTOGÁS: O aumento da octanagem não significa o aumento da potência do combustível. O aumento da octanagem significa a diminuição do poder de explosão. A Avgás tem uma queima mais lenta que a Autogás. Faça um experiência: prepare dois frascos iguais com gasolinas diferentes Autogás e Avgás. Depois faça dois trilhos do mesmo tamanho e maior que cinco metros. No final junte as duas e coloque fogo e verás qual inflama e queima primeiro. Portanto quando se utiliza um combustível com octanagem maior que a ideal para o motor, perde-se potência pois a queima se dá mais lentamente e aumenta o tempo de fogo na câmara de explosão aumentando o calor; podendo até queimar as válvulas de escapamento.
Já quando se utiliza um combustível com octanagem menor que a recomendada para a taxa de compressão a explosão se dá muito rapidamente gerando no motor um tempo bem menor que o recomendado fazendo com que aconteça uma batida de saia do pistão no cilindro conhecida como batida de pino. Podendo vir a quebrar peças importantes. O aumento da temperatura se dá por termos uma queima mais longa sem girar motor. A mudança de octanagem não altera a mistura já que a mistura está diretamente ligada ao volume de combustível e de ar. Quando se contamina um combustível com um produto que não carbura, pôr exemplo diesel, a mistura vai empobrecer porque o diesel conta como volume mas não queima igual a gasolina. Aquele comercial que diz, (O prazer de dirigir em alta octanagem.) não tem prazer nenhum principalmente se o seu motor não foi construído para queima-la.
INSTALAÇÃO DE BOMBA ELÉTRICA: Ao colocar uma bomba elétrica faça a instalação em serie com a bomba a vácuo para não acabar fazendo um loop, depois se resolver monitorar com um manômetro coloque um “T “ metálico entre a bomba e o carburador e na perna que alimentará o manômetro faça uma solda com estanho até que interrompa a passagem. Em seguida faça um furo de no máximo cinco décimos de milímetro para que não fique pulsando o ponteiro do manômetro. Se isso acontecer pode acabar rompendo a cápsula aneróide e pondo combustível fora. Se mesmo assim continuar pulsando coloque entre o “T“ e o instrumento um filtro de combustível para servir como amortecedor ou também pode utilizar uma mangueira longa. Não utilize bombas rotativas de automóvel pois não são confiáveis.
REDUÇÕES: Se entrar óleo dentro do sistema de tração centrifuga sem dúvidas que patinará como acontece em qualquer sistema de freio a tambor. Isso é perigoso e é o mesmo que perder o motor.
DUVIDAS SOBRE REDUÇÃO: Esse papo de redução é um assunto muito delicado pois cada grupo defende um modelo; um deles defende a redução com embreagem outra não. Isso acontece um pouco por falta de informação. Veja que a correia sendo de fibra e materiais elásticos já trabalha como amortecedor. Se o redutor for engrenado em aço realmente deve ter amortecimento, ou uma embreagem centrifuga que evita os contragolpes nos dentes da engrenagem em baixas rotações, pois quando entra em funcionamento já não está mais na marcha lenta. Os Rotax já tem um sistema de amortecimento na parte anterior da caixa de redução. Tanto que as caixas novas não fazem mais aquele "rem rem rem rem rem " quando estão na lenta. Aquele rem rem rem pode quebrar os dentes, só não quebram porque a lenta dos 503 não é tão lenta assim por serem 2 T. Quando a correia dentada está frouxa ela faz um barulho seco tipo martelada em um pedaço de madeira; fazendo um barulho mais ou menos assim "tó tró tó" chega as vezes confundir com mancal de virabrequim ou biela. Com tudo o que você tem mesmo a fazer é sempre uma boa inspeção de vôo e de abandono.
DICAS SOBRE MOTOR VW: Dá para fazer VW com virabrequim mais longo para se ter mais força em menor RPM, como acontece nos motores a explosão de avião. É importante colocar bronzina no mancal da polia. Dá para trocar o cabeçote pôr um reforçado e com possibilidade de duas velas pôr cilindro. Carburação pode ser desde suficiente até a exagerada. (já utilizei só com um carburador de CB 400 e com dois, original da kombi, em cima e em baixo do motor; e montados diretamente nas admissões más já voei também com dois carburadores de moto serra com muito bom desempenho). Creio ser ineficiente carburadores muito grandes pois seus venturis trabalham com deficiência gastando muito combustível. O importante é executar alterações simples porem eficientes e confiáveis. Tenho impressão de que uma boa configuração de VW que não sofre nem perde seria um 1.900cc, se possível a álcool , com redução sincronizada cruzando 3.900 a 4.200 com conjunto de redução/hélice girando em torno de 2.100 rpms. É possível que se tenha melhor desempenho e menor consumo que no ROTAX 912.
É evidente que entre os motores modernos e brasileiros aproveitáveis para experimentais está o motor FIRE da Fiat, com bloco de alumínio de excelente desempenho, boa potência e baixo consumo, alem de usar gasolina amarela ou álcool.
Outro componente novo é a turbina mecânica do Fiesta, pequena eficiente e leve de simples montagem sem contar com grandes adicionais ; podendo ser utilizada em outros motores.
É, estamos nos caminhos certos e creio que juntos chegaremos lá, e o bom disso tudo é que hoje em dia se está trocando informações o que não acontecia a dez anos atrás.
A grande maioria de motores aeronáuticos são de baixa RPM para poder manter hélices com diâmetros maiores e portanto mais eficientes, em comparação com diâmetros menores e mais RPM com a mesma potência nominal.
Os motores turbo jato viram 80.000 RPM e seus hélices
não passam de 3.000. As caixas de redução servem exatamente para isso. Só que para motores a explosão e com baixa RPM a força gerada não é constante e sim em ciclos , isso pode quebrar dentes de engrenagem com muita facilidade e não é bom arriscar; porem nos últimos anos tem se desenvolvido varias formas de redução e a mais eficiente delas é a sincronizada pôr correias.(silenciosa, refrigerada e rouba pouca potência). Essa correia trabalha como amortecedor elástico. O motor VW para uso aeronáutico tem que ser modificado pois não foi projetado para esse fim. Como já escrevi, após a era dos 1.200cc, o bloco dos motores 1.300cc acabaram chegando em 1.700cc nos SP-2 de série e depois até 2.600cc em competição e finalmente nos experimentais. Más sempre que falo em motor VW aeronáutico parto como base nos motores 1.600cc, que carburados geram 64HP a 4.400 RPM. E 67HP quando injetados. isso não quer dizer que só podem rodar 4.400 RPM. Eles podem ir até 5.800RPM sem comprometer seus componentes. Não é verdadeira a informação de que só podem girar 4.400 RPM. Esse é o ponto máximo de potência, daí em diante diminui. Quanto a refrigeração o assunto é um pouco mais complexo, pois cada motorização vai exigir uma refrigeração específica. O importante aí é fazer a refrigeração adequada. Quando se passa de 1.900cc e ainda se trabalha com no máximo 3.300 RPM, os prisioneiros passam a sofrer um esforço excessivo a cada explosão. A titulo de ilustração os motores VW 1.200cc preparados utilizados em competição chegam gerar 90HP a 9.000 RPM. Enfim o ideal é ter um motor no máximo 1.900cc virando 4.800 RPM reduzido para 2.400RPM (é claro que ai então vai se projetar um hélice para o motor e a aeronave em questão).
Florencio
florencio_barlera@yahoo.com.br
MANUTENÇÃO DE MOTORES VW CONVERTIDOS PARA USO AERONÁUTICO
Descrição do Motor
Motor 4 cilindros, horizontalmente opostos e refrigeração forçada a ar, equipado com dois carburadores Altimizer de 38 mm. A ordem de ignição é 1, 4, 3, 2. A hélice gira à esquerda quando visto de dentro da cabine. Os cilindros são 0,94 e as válvulas 90 mm. A relação de compressão é fixa e igual a 8.5 por 1. O combustivel deve ser automotivo com octanagem minima de 93 octanas. A gasolina de avião 100 LL é aceitável. Uso de combustível mais pobre pode causar danos ao motor. Um filtro de combustível de alta qualidade deve ser instalado. Motores diferentes deste aqui citado podem tomar como base este cronograma de manutenção.
Instrumentos de Motor
Para monitorar a condição e funcionamento do motor em operação, os seguintes instrumentos são absolutamente necessários: Pressão do óleo, temperatura de óleo, temperatura de cabeça de cilindro (dois traseiros no mínimo), EGT no mínimo em um cilindro, amperímetro e voltímetro. Os instrumentos citados devem ser instalados antes do voo inicial e são essenciais para monitorar o funcionamento do motor.
Limitações Operacionais
Rotação Mínima (RPM).............................................................. 800
Maxima RPM (5 minutos)......................................................... 5000
Temperatura de óleo máxima................................................... 110° C
Temperatura do óleo mínima para voo...................................... 60° C
Temperatura de óleo - cruzeiro.......................................... 82 a 99° C
Pressão do óleo minima em voo................................................ 20 PSI
Pressão do óleo máxima em voo .............................................. 70 PSI
Pressão do óleo máxima motor frio ......................................... 100 PSI
Temperatura Cabeça de Cilindro contínua aceitável.......... 150 a 196° C
Temperatura Cabeça de Cilindro máxima ( por 5 minutos)......... 218o C
EGT de cruzeiro recomendada.................................................. 635o C
EGT Nunca execeder ............................................................... 812o C
Alternador amperagem máxima .............................................. 51 Amps
Alternador faixa de voltagem........................................ 13.6-14.2 VDC
NÃO USE ÓLEO DE AVIAÇÃO EM SEU MOTOR - Use somente óleos de alta qualidade, automotivos e de viscosidade recomendada abaixo.
Óleo recomendado (ambientes temperatura abaixo 0° C)... 10W-30-HD
Óleo recomendado (temperatura entre 0° C e 35° C).............. 30W-HD
Óleo recomendado (temperatura acima de 35° C)................... 40W-HD
Aquecimento do motor antes do voo
Após ligar o motor, mantenha entre 1600 e 1800 RPM até que a temperatura de óleo atinja 60 ° C. Nesta temperatura já se pode aplicar a potência máxima ao motor.
OBS: acione o motor de partida por períodos de 10 segundos no máximo para prevenir superaquecimento.
Dupla Ignição
Antes do vôo, na posição de cheque de motor, veja se as duas ignições estão funcionando. Alterne entre uma e outra com o motor em 1800 RPM. Não deverá haver queda de RPM. A queda máxima aceitável é de 100 RPM. Antes de decolar tenha certeza que as duas ignições estejam ligadas. NÃO VOE A AERONAVE SE HOUVER PROBLEMAS NO SISTEMA DE IGNIÇÃO.
Cronograma de Manutenção Preventiva
Item Frequencia
Troca do óleo................................................................... 25 horas
Troca filtro de óleo............................................................ 50 horas
Ajuste de válvulas.............................................................. 50 horas
Velas de ignição - verificar e trocar se necessário..............Anualmente
Parafusos do Cabeçote - verificar e reapertar................... Anualmente
Todos os parafusos do motor - verificar e reapertar......... Anualmente
Compressão nos cilindros - verificar................................. Anualmente
Descarga - verificar condição............................................Anualmente
Tomadas de admissão - verificar.......................................Anualmente
Cabos de ignição - verificar................................................. 50 Horas
Bobinas de Ignição - verificar.............................................. 50 Horas
Linhas de óleo Verificar vazamentos, deterioração,corrosão. 50 Horas
Alternador/correia - trocar............................................... Anualmente
Alternador/correia - verificar tensão..................................... 50 Houras
Filtros de ar - verificar ....................................................... 50 Horas
Filtros de ar - Limpar ........................................................ 150 Horas
Regulagem de Válvulas
Utilizar a mesma regulagem do motor VW automotivo.
Reposição de peças/acessórios
VELAS - Dependendo do tipo de conversão do motor, podem ser utilizados vários modelos de velas. No caso de dupla vela por cilindro, são utilizadas velas de moto.
CORREIA DO ALTERNADOR - Normalmente utiliza-se correias automotivas, próprias dos motores VW.
FILTRO DE AR - Vários modelos, dependendo do suporte utilizado.
