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Lavar os motores de aviões economiza combustível?

Sim, economiza. Mas como? E quanto?

Conforme os jatos vão voando por aí, uma fina camada de poeira vai se acumulando nas paletas do compressor, e não saem mesmo quando o avião pega chuva forte (a água não chega a entrar muito no compressor, principalmente nos motores modernos, pois é centrifugada pelo FAN e sai pelo duto externo).

Pois bem, a função de um compressor axial é….tchãram… comprimir o ar a cada estágio até ser entregue ao difusor antes da câmara de combustão para então ser queimado com o combustível e girar as turbinas. A eficiência do compressor está na maneira com que ele entrega o ar de um estágio para outro: quanto mais suave, melhor a eficiência. O que a poeira grudada nas paletas faz é “turbilhonar” um pouco este ar, já que a superfície não está “lisinha”. Este turbilhonamento vai aumentando a cada estágio (um motor PW4090 do Boeing 777 por exemplo tem 11 estágios de alta pressão) e o resultado final é menos ar na entrada da câmara e consequentemente uma temperatura maior na turbina. Perda de eficiência. Isto aumenta o consumo de combustível e diminui a vida útil do motor entre as revisões, pois o maior limitador de um motor a jato é a sua temperatura de trabalho.

E o quanto esta lavagem melhora o desempenho?

Melhora em até 1.2%.

Só isso?!

Eu diria: tudo isso!

Vamos explicar o que significa este número.

Combustível é de longe o maior custo de uma empresa aérea. Há apenas 8 anos, 15% do preço de uma passagem pagava o combustível, hoje em dia é 40% (fonte IATA). Quase um ticket combustível!maozinha.

Uma mega empresa aérea como a United por exemplo, gasta mais em combustível do que em salários, manutenção, aluguel de instalações e taxas de pousos em aeroportos – tudo isso junto. Em 2013, foram 12.3 bilhões de dólares só em “bebida de jato”.

Para um aérea como a United, que possui 705 aeronaves ativas, cada 1% de redução de consumo significa uma economia de 120 milhões de dólares em um ano. Claro que nem todos os motores podem ser lavados ao mesmo tempo, e as empresas possuem programas para priorizar os “widebodies”, aqueles aviões que fazem voos internacionais de longa duração.

Deu para ter uma idéia da importância de manter os compressores limpos? É tão importante que motores de última geração como os GEnx que equipam os Boeing 787 já possuem um sistema próprio de lavagem de fábrica, bastando conectar as mangueiras com o produto detergente.

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A lavagem em si é um processo simples, que dura uma média de 60 a 90 minutos. Mangueiras com um produto químico especial são acopladas na entrada do compressor e o motor é acionado apenas com o starter (sem combustível e sem ignição – este vídeo explica como é uma partida). Uma das partes mais importantes do processo é que o resíduo de sujeira que sai do motor não pode ser descartado no ambiente, pois é tóxico, e tem que ser destinado apropriadamente, por isso nas fotos acima é possível ver uma capa coletora verde presa ao motor.

Cada lavagem custa a bagatela de uns 3 mil dólares.

Sabe o que é curioso? Este negócio de lavagem não é algo novo. Lembro que eu fazia isto nos Electras da VARIG lá no final dos anos 80. A diferença agora é o foco ambiental.

Exemplo: Em 2013, a United economizou mais de 13 milhões de litros de combustível SÓ COM LAVAGEM, e isto significou a redução de emissão de 30 mil TONELADAS de dióxido de carbono, ou seja, é bom para as empresas e é bom para o meio ambiente.

A Pratt and Whitney calcula que se todas as empresas aéreas lavassem seus motores, a indústria economizaria 1 bilhão de dólares por ano e as emissões de CO2 cairiam 1,5 bilhões de quilos. Uau! A propósito, já postei sobre lavagem de motores, inclusive com vídeo, lá em 2008!

Peso

Mas não é só a lavagem que as empresas olham quando o combustível custa 40% de um ticket. O peso é o segundo fator sob a lente de aumento. A ciência é simples: Menos peso para carregar requer menos combustível. Menos combustível significa menos peso no avião, que significa menos combustível de novo!

A cada 11 quilos removidos de uma aeronave em uma mega empresa, no final do ano 440 mil dólares são economizados. Já imaginou se os governos de nossas cidades tivessem o mesmo foco no resultado final, como por exemplo, fazendo economia de água? Just saying…

E como se controla o peso? Removendo-se revistas velhas, poeira dos carpetes, usando-se containers e pallets de material mais leve, retirando-se produtos de duty-free que historicamente não vendem em determinada rota, diminuindo-se a espessura dos assentos, reduzindo-se a quantidade de água potável que não vai ser utilizada, etc.

Aerodinâmica

Depois do peso, a aerodinâmica reina na economia de combustível. Só os winglets economizarão 152 milhões de dólares na United em 2014. Manter os aviões limpos também é imperativo, pois da mesma maneira que a poeira cria turbilhonamento do ar nas paletas do compressor, também os cria na fuselagem, aumentando o arrasto aerodinâmico.

Um exemplo de Biomimética

Um exemplo de Biomimética, a asa do 787 e a asa do Falcão

Em busca da máxima performance aerodinâmica, engenheiros da Boeing (e Airbus também) há muito tempo fazem workshops com biólogos para estudar e “imitar” a eficiência dos pássaros em voo – um ramo conhecido hoje como Biomimética (Biomimicry em inglês).

Porém, apenas recentemente o advento e o uso dos materiais compósitos para aviação comercial permitiu que as aeronaves mais modernos pudessem abusar de formas que seriam impossíveis de se obter com as chapas de alumínio. Basta olhar a foto acima e perceber a semelhança entre a asa do falcão (ou águia?) e a curvatura da asa do Boeing 787.

O resultado final, além da beleza aerodinâmica, é uma economia de consumo que chega a 25% sobre a geração anterior de jatos. Claro que além da aerodinâmica outras coisas somam para se chegar a esse número, mas isso é assunto para outro post.

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Sobre o Autor

Graduado em Manutenção de Aeronaves, com muito bom senso :) 30 anos de aviação comercial (e contando), de Lockheed Electra à Boeing 787. Tentando simplificar a complexidade da aviação.
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