Os atomizadores rotativos têm ampla utilização pela aviação agrícola, especialmente devido à capacidade de aplicar caldas de pulverização complexas, por sua baixa necessidade de manutenção e pouco entupimento e por produzir espectros de gotas mais homogêneos, quando comparados a sistemas hidráulicos convencionais (CUNHA et al., 2001).

Apesar das vantagens, há desafios quanto à sua utilização. Um exemplo é o arrasto gerado, com consequente aumento no consumo de combustível, redução na velocidade de voo e impacto no rendimento operacional, considerando unicamente os aspectos aerodinâmicos. Além disso, como os atomizadores são projetados para a produção de gotas muito finas, em situações que necessitem reduzir o risco de deriva, sua utilização pode ficar comprometida.

Nesse sentido, esforços têm sido feitos nos últimos anos, com o intuito de desenvolver ferramentas que reduzam o arrasto e melhorem o controle do tamanho das gotas, gerando mais eficiência e segurança nas aplicações.

Dentre esses equipamentos, a indústria aeroagrícola tem investido no desenvolvimento e estudo de miniatomizadores. Esses são produzidos com o mesmo conceito de atomizadores tradicionais, ou seja, o projeto mantém os componentes, como tela e hélices, porém tudo em tamanho reduzido.

A lógica por trás da decisão de reduzir o tamanho dos atomizadores embasa-se em dois pontos principais. A menor área de contato com o ar, reduzindo arrasto e a menor velocidade tangencial da tela, o que pode oferecer maior possibilidade de controle no tamanho das gotas.

Segundo Carvalho e Cunha (2019), alterações no tamanho e na rotação dos atomizadores rotativos podem promover mudanças significativas na formação das gotas, influenciando tanto a uniformidade quanto a suscetibilidade à deriva. Além disso, Oliveira et al., (2025), destacam que fatores como velocidade de voo, regulagem dos atomizadores e condições de trabalho da aeronave interferem na qualidade da pulverização aérea.

Assim, o presente estudo teve como objetivo avaliar o espectro de gotas produzido por um miniatomizador da fabricante Zanoni®.

Material e métodos

O estudo foi conduzido no Centro de Pesquisas e Desenvolvimento (CPD), da AgroEfetiva®, em Botucatu/SP, utilizando um túnel de vento de alta velocidade (TVAV) capaz de simular condições de voo de até 300 km h-1 (Figura 1), com base em metodologia semelhante à descrita por Fritz et al., (2012) e Carvalho et al., (2016). O espectro de gotas foi avaliado por difração a laser com equipamento Sympatec HELOS, analisando gotas entre 0,5 µm e 1750 µm.

O miniatomizador utilizado na pesquisa está ilustrado na Figura 2. Ele era composto por hélice com 6 pás, de ângulos ajustáveis, possibilitando ajuste nas rotações de trabalho. Além disso, ele possuía um VRU (dispositivo unidade de restrição variável) que possibilitava o ajuste da vazão através de um botão giratório graduado.

Os tratamentos avaliados foram compostos por diferentes ângulos das pás da hélice, sendo ajustadas nas posições A, B e C, e unidade de restrição variável (VRU) nas posições de ½, 2, 3, 4 e 6. Os ângulos variavam entre a rotação máxima e mínima, assim como as posições do VRU, entre vazão máxima e mínima, ambos passando por posição intermediária.

O miniatomizador rotativo foi avaliado na velocidade de vento relativo de 120 mph (193 Km h 1). A pressão de trabalho foi de 30 psi (2,07 bar) para todas as avaliações. Ao todo, foram avaliados 15 tratamentos, e as configurações utilizadas estão descritas na Tabela 1.

Critérios para a classificação do espectro de gotas

Foram seguidos os critérios determinados pela norma ANSI/ ASAE S641 MAY2018 (R2022), que consideram os seguintes quesitos:

• A classe de gotas é determinada de acordo com a combinação do modelo de ponta de pulverização ou atomizador rotativo a ser classificado em uma determinada configuração de pressão de operação, vazão, ângulo de pás de hélice e velocidade relativa do vento;
• A classificação é feita comparando a combinação a ser avaliada com as pontas de referências (ANSI/ASAE S641 MAY2018);
• O espectro de gotas das combinações a ser classificada e das pontas de referência foram avaliadas nas mesmas condições de trabalho, conforme descritas no item 2;

As variáveis do espectro de gotas consideradas para determinar a classificação da combinação (ponta e pressão) são:

• DV0,1 – Diâmetro que separa 10% do volume acumulado das gotas pulverizadas;
• DV0,5 – Diâmetro mediano volumétrico, ou diâmetro que separa 50% do volume acumulado das gotas pulverizadas;
• Para cada combinação, foram realizadas pelo menos 5 repetições;
• Para os resultados de cada variável das pontas de referência, foi calculado um desvio padrão e somado a média, determinando o limite superior de cada classe de gotas;
• A classificação do espectro de gotas para cada combinação é estabelecida com base na comparação das variáveis do espectro com os limites superiores de cada classe, definidos como a média mais um desvio padrão dos valores correspondentes das pontas de referência. No caso em que as variáveis de um espectro de gotas se enquadrem em mais de uma classe, é considerada a menor categoria alcançada pela combinação; e
• As pontas utilizadas como referência entre cada limite de classe de gotas estão descritas na Tabela 2.

Resultados e discussões

Os resultados evidenciaram diferenças no espectro de gotas produzido pelo miniatomizador em função das condições adotadas. Conforme esperado, a mudança de ângulo das pás de hélice, para reduzir a rotação do atomizador, resultou em aumento do diâmetro das gotas.

Na Figura 3 encontram-se os resultados de diâmetro mediano volumétrico (DMV). Observa-se que há aumento de DMV conforme a mudança de ângulo das pás de hélices da posição A para B e para C, sendo que na posição C o DMV foi aproximadamente o dobro do que resultou a posição A, sobretudo nas aberturas de VRU até 3. Esses resultados demonstram que ângulos menores das pás de hélice em relação à direção do vento geram maiores gotas, devido à sua menor rotação.

As barras de erro sobre as colunas das médias representam o intervalo de confiança, ao nível de 95% de probabilidade (IC95%). Em cada ângulo de pá de hélice analisado houve aumento de DMV à medida em que se aumentou a posição do VRU (Figura 3), sendo esse efeito mais significativo nos ângulos A e B. Isso se deve ao efeito que o aumento da vazão exerce sobre o espectro de gotas gerado pelos atomizadores rotativos.

O diâmetro mediano volumétrico (DMV) é uma característica crucial na avaliação da performance de pulverizações aéreas, mensurando a dimensão média das gotas geradas para os diferentes cenários de pulverizações fitossanitárias. Essa variável exerce influência direta na cobertura vegetal, no potencial de deriva e na eficiência da aplicação de defensivos agrícolas (BERNER & CHOJNACKI, 2017).

Espectros de gotas menores, caracterizadas por valores de DMV mais baixos, proporcionam maior cobertura foliar, aderindo melhor às superfícies das plantas e otimizando o controle fitossanitário. Por outro lado, valores reduzidos de DMV podem resultar em maior deriva, com menor deposição do produto no alvo e potencial contaminação de áreas adjacentes (BERNARDO et al., 2019).

Com relação ao percentual volumétrico de gotas menores que 100 µm (V100), observou-se comportamento inverso ao do DMV, o que se é esperado, uma vez que o aumento do tamanho das gotas (DMV) impacta diretamente a quantidade de gotas menores, diminuindo o V100 (Figura 4).

O ângulo de pá de hélice na posição A resultou nos maiores resultados de V100 (34 a 50%), havendo a diminuição no ângulo B (19 a 22%) e culminando com os menores valores de V100 no ângulo C (11 a 13%). A flexibilidade de obtenção de diferentes tamanhos de gotas em função do ângulo e vazão é considerada uma característica positiva para o dispositivo avaliado.

As barras de erro sobre as colunas das médias representam o intervalo de confiança, ao nível de 95% de probabilidade (IC95%).

As posições do VRU tiveram maior efeito no V100 quando comparadas dentro do ângulo A das pás de hélice (Figura 4). Nesse caso, houve significativa diminuição de gotas menores que 100 µm conforme o aumento da vazão do miniatomizador, saindo de 50% na posição 1/2 do VRU para 34% na posição 6. Nas angulações B e C das pás de hélice, o efeito da regulagem do VRU foi menor. Também se registrou a rotação por minuto (rpm) em cada ângulo de pá. Na posição A foi próximo de 9700 rpm, enquanto na B e C foi de 6200 e 3500 rpm, respectivamente.

Como interpretado por Teske et al. (2005) a partir do estudo de uma base de dados de espectro de gotas gerados por atomizadores, o efeito da rotação dos atomizadores no espectro de gotas mostra-se mais significativo em comparação com o efeito da vazão, o que também exemplificam os resultados encontrados na presente pesquisa.

Avaliando-se a amplitude relativa dos espectros de gotas (AR), também chamada de índice de uniformidade, é possível constatar que tanto os ângulos das pás de hélice quanto as posições de VRU alteraram essa característica do espectro de gotas (Figura 5).

As barras de erro sobre as colunas das médias representam o intervalo de confiança em nível de 95% de probabilidade (IC95%).

Os menores ângulos de pás de hélices (B e C) apresentaram menores resultados de AR em comparação com o ângulo A, comparando-se os resultados obtidos nas mesmas configurações de VRU (Figura 5). O aumento das posições pelo VRU resultou em aumento da AR das pulverizações.

A Amplitude Relativa (AR) configura-se como um índice fundamental para avaliar a homogeneidade dos diâmetros de gotas geradas na pulverização (MATTHEWS et al., 2014). Esse índice mede a dispersão do espectro de gotas, indicando a uniformidade da faixa de diâmetros das gotas presentes na calda pulverizada. Valores mais baixos de AR indicam um espectro de gotas mais uniforme, com espectro de gotas tornam a ferramenta flexível a diferentes realidades, com resultados dentro do padrão esperado para várias necessidades de aplicação. Considerações finais menor dispersão entre os tamanhos das gotas, sendo essa característica considerada de melhor qualidade, pois proporciona uma aplicação mais homogênea do defensivo agrícola na superfície das plantas.

Por fim, todos os tratamentos avaliados com pás de hélices no ângulo A resultaram em espectro de gotas de classe Muito Fina (MF), enquanto os tratamentos avaliados com os ângulos B e C resultaram em espectros de gotas de classe Fina (F), de acordo com a norma ANSI/ASAE S641 MAY2018 (R2022).

Carvalho et al. (2016) avaliou em túnel de vento o espectro de gotas dos principais atomizadores rotativos utilizados no mercado brasileiro. Comparando-se os resultados aqui obtidos com os obtidos naquela pesquisa, observa-se que há grande potencial de utilização dos miniatomizadores, uma vez que os resultados estão próximos ao que o mercado utiliza. Além disso, os impactos dos ajustes de vazão e ângulo das pás no espectro de gotas tornam a ferramenta flexível a diferentes realidades, com resultados dentro do padrão esperado para várias necessidades de aplicação.

Considerações finais

O miniatomizador com ajuste de ângulo das pás aparece como uma nova tecnologia para o mercado aeroagrícola, sendo uma ferramenta promissora. O equipamento também apresenta potencial de uso para aeronaves de alta velocidade, devido ao tamanho reduzido e bom controle do tamanho das gotas, podendo ser uma alternativa para maior controle do espectro de gotas e redução do risco de deriva. Etapas futuras de trabalho trarão mais dados sobre isso.

Conclusões

O miniatomizador mostrou flexibilidade para ajustes adequados do espectro de gotas em aplicações aéreas, permitindo boa adequação das condições de pulverização conforme os objetivos da aplicação.

AUTORES

FERNANDO KASSIS CARVALHO Engenheiro agrônomo, pesquisador na Agroefetiva, Botucatu/SP – (14) 98110-0151, fernando@agroefetiva.com.br

ALISSON AUGUSTO BARBIERI MOTA Engenheiro agrônomo, pesquisador na Agroefetiva, Botucatu/SP – (14) 98110-0151, fernando@agroefetiva.com.br

RODOLFO GLAUBER CHECHETTO Engenheiro agrônomo, pesquisador na Agroefetiva, Botucatu/SP – (14) 98110-0151, fernando@agroefetiva.com.br

ULISSES ROCHA ANTUNIASSI Engenheiro agrônomo, professor titular, Faculdade de Ciências Agronômicas, Unesp, Botucatu/SP

LUCAS ZANONI Empresário, gerente de pesquisa, desenvolvimento e inovação na Zanoni Equipamentos. Paranavaí/PR.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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CARVALHO, F. K.; CUNHA, J. P. A. Atomizadores rotativos para aplicação aérea. In: ANTUNIASSI, U. R.; BOLLER, W. (org.). Tecnologia de aplicação para culturas anuais. 2. ed. Passo Fundo: Aldeia Norte, Botucatu: FEPAF, 2019, p. 183-196. 2019.

CUNHA, J. P. A. R.; TEIXEIRA, M. M. Características técnicas de bicos de pulverização hidráulicos de jato plano. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v.5, p.334-348, 2001.

CUNHA, J. P. A. R.; TEIXEIRA, M. M.; FERNANDES, H. C. Avaliação do espectro de gotas de pontas de pulverização hidráulica utilizando a técnica da difração do raio laser. Engenharia Agrícola, Jaboticabal, v. 27, n. 1, p.10-15, 2007.

FRITZ, B. K.; HOFFMANN, C. W.; BAGLEY, E. Effects of Formulated Glyphosate and Adjuvant Tank Mixes on Atomization from Aerial Application Flat Fan Nozzles. Pesticide Formulations and Delivery Systems. 2012. Available online at www.astm.org DOI:10.1520/STP104451

CHARANANDEH, A. et al. Experimental and numerical analysis of the internal fl ow of a rotary atomizer. Chemical Engineering Science, [s. l.], v. 268, , 5 mar. 2023. Disponível em: link . Acesso em: 17 mai. 2026.

OLIVEIRA, RONE BATISTA; ANTUNIASSI, ULISSES. Caracterização física e química e potencial de deriva de caldas contendo surfatantes em pulverizações agrícolas. ENERGIA NA AGRICULTURA, [S. l.], v. 27, n. 1, p. 138–149, 2012. DOI: 10.17224/EnergAgric.2012v27n1p138-149. Disponível em: https://revistas.fca.unesp.br/index.php/energia/article/view/106. Acesso em: 11 maio. 2026.