Um dos detalhes que mais chama atenção em um nautimodelo de escala é quando ele reproduz não apenas a aparência de uma embarcação real, mas também alguns de seus efeitos durante a navegação.
Luzes de navegação ajudam bastante.
Som de motor aumenta a sensação de realismo.
Movimentos de acessórios também fazem diferença.
Mas existe um efeito que imediatamente chama atenção de quem está observando:
a fumaça saindo pela chaminé.
Em uma das navegações com nautimodelos no lago da Vila do Pan, no Rio de Janeiro, registrei justamente um barco equipado com esse efeito. A fumaça saindo pela chaminé torna a navegação muito mais interessante e dá ao modelo uma aparência bastante próxima de uma embarcação real.
E existem diferentes maneiras de produzir esse efeito.
Fumaça no nautimodelismo
Em um barco real, a fumaça que vemos saindo pela chaminé é consequência do funcionamento dos motores ou sistemas de combustão.
No nautimodelo elétrico, naturalmente não temos esse processo.
Precisamos então simular visualmente a fumaça.
A ideia é produzir alguma forma de vapor ou névoa dentro do modelo e direcioná-la para a chaminé.
Quando o sistema funciona corretamente, quem observa o barco à distância tem a impressão de estar vendo gases sendo expelidos pelo motor.
É um pequeno detalhe que pode transformar completamente a aparência do modelo.
A solução tradicional utiliza líquido aquecido
Uma das formas mais conhecidas de produzir esse efeito em modelismo utiliza um líquido apropriado que, ao ser aquecido, gera uma névoa visível.
No artigo original, comentei a utilização de glicerina associada a um elemento de aquecimento como uma das soluções encontradas nesse tipo de projeto.
O princípio é relativamente simples:
energia elétrica → aquecimento → formação da névoa → saída pela chaminé
Mas existe uma parte importante nesse sistema:
precisamos produzir calor.
O fio de nicromo pode ser utilizado para aquecimento
Uma maneira de criar o elemento de aquecimento é utilizando fio de nicromo.
O nome vem justamente dos dois principais elementos associados à liga:
níquel + cromo.
O nicromo apresenta uma resistência elétrica que permite utilizá-lo como elemento de aquecimento.
Quando uma corrente elétrica circula pelo fio, parte da energia elétrica é transformada em calor.
Esse mesmo princípio aparece em diversas aplicações.
Por que o fio esquenta?
Todo condutor possui determinada resistência elétrica.
Quando uma corrente atravessa uma resistência, ocorre dissipação de potência.
De forma simplificada:
P = V × I
e também podemos relacionar potência e resistência por:
P = I² × R
Isso significa que corrente circulando por um elemento resistivo pode produzir calor.
No caso do nicromo, essa característica é explorada intencionalmente.
Nicromo também aparece em cortadores de isopor
Quem trabalha com aeromodelismo provavelmente já encontrou outra aplicação muito conhecida do fio de nicromo: o corte de isopor e outras espumas compatíveis com corte térmico.
O fio é esticado.
Aplicamos corrente elétrica.
Ele aquece.
O material é cortado pelo calor.
No artigo original mencionei justamente essa aplicação como exemplo do uso do nicromo como elemento de aquecimento.
O mesmo princípio físico pode ser aproveitado em diferentes projetos.
Existem fios de nicromo de diferentes espessuras
Não devemos imaginar que qualquer pedaço de nicromo apresentará o mesmo comportamento.
O fio pode possuir diferentes:
diâmetros;
comprimentos;
resistências elétricas.
Essas características influenciam a corrente e a potência dissipada.
Um pedaço curto de determinado fio pode apresentar comportamento muito diferente de um pedaço longo.
Por isso, não é recomendável simplesmente ligar um fio de nicromo diretamente a uma bateria sem dimensionar o circuito.
Cuidado com o aquecimento dentro do barco
Esse é provavelmente o maior ponto de atenção da solução térmica.
Estamos colocando deliberadamente um elemento quente dentro de um modelo construído com materiais que podem ser sensíveis ao calor.
Dependendo do barco, podemos encontrar:
madeira;
plástico;
resina;
espuma;
cola;
tinta;
fios;
baterias;
componentes eletrônicos.
Portanto, qualquer sistema baseado em aquecimento precisa ser projetado com bastante cuidado.
O elemento quente não deve ficar encostado em materiais que possam derreter, deformar ou queimar.
Existe uma alternativa: nebulizar água
No projeto original também apresentei uma solução que considero muito interessante:
produzir o efeito utilizando nebulização de água.
Nesse caso, não precisamos obter o efeito visual necessariamente através do aquecimento de um líquido.
Utilizamos um pequeno dispositivo capaz de transformar água em uma névoa formada por minúsculas gotículas.
Visualmente, essa névoa pode produzir um efeito muito interessante saindo pela chaminé.
É parecido com a névoa de um nebulizador
A comparação que fiz no artigo original foi justamente com os aparelhos utilizados para nebulização.
A diferença é que não precisamos desmontar um equipamento médico para fazer isso.
Existem pequenos módulos de nebulização utilizados, por exemplo, em fontes decorativas e sistemas de névoa.
Colocados em contato com água nas condições previstas pelo fabricante, eles produzem aquela nuvem branca característica.
Para o modelista, isso abre uma possibilidade muito interessante.
Transformando a névoa em “fumaça”
Produzir a névoa é apenas a primeira etapa.
Precisamos fazê-la sair pela chaminé.
Imagine um pequeno recipiente instalado dentro do casco.
Dentro dele:
água + módulo nebulizador
A névoa começa a se acumular sobre a superfície.
Agora colocamos uma pequena ventoinha movimentando o ar.
A ventoinha empurra a névoa através de um tubo.
O tubo chega à chaminé.
Então temos:
nebulizador → névoa → fluxo de ar → tubo → chaminé
Externamente, parece que o barco está produzindo fumaça.
A pequena ventoinha é fundamental
Sem circulação de ar, a névoa pode simplesmente permanecer concentrada dentro do recipiente.
Precisamos transportá-la.
Uma pequena ventoinha pode criar o fluxo necessário.
No artigo original mencionei justamente a utilização de uma ventoinha para movimentar as pequenas gotículas de água e conduzi-las para fora do recipiente.
É uma solução relativamente simples e que permite experimentar diferentes intensidades de saída.
A ventoinha pode ser de 12 V
No projeto que apresentei, considerei uma pequena ventoinha de 12 volts, tensão bastante comum nesse tipo de componente.
Mas isso não significa que qualquer ventoinha possa ser ligada a qualquer bateria.
Sempre verifique as especificações do componente que você realmente possui.
Existem ventoinhas para diferentes tensões.
A tensão nominal normalmente aparece na etiqueta do próprio componente.
O nebulizador apresentado funcionava com 24 V
O pequeno dispositivo de nebulização que mostrei no conteúdo original trabalhava com 24 volts.
Isso cria uma questão interessante em um nautimodelo:
como alimentar componentes que trabalham com tensões diferentes?
Podemos ter, por exemplo:
motor em uma tensão;
receptor e servo em outra;
ventoinha em 12 V;
nebulizador em 24 V.
É justamente nesse ponto que conhecimentos de elétrica e eletrônica se tornam importantes no modelismo.
Duas baterias em série aumentam a tensão
No artigo original mencionei a possibilidade de utilizar duas baterias LiPo 3S ligadas em série para alimentar um dispositivo de aproximadamente 24 V.
Quando ligamos baterias adequadas em série, suas tensões se somam.
Conceitualmente:
bateria A + bateria B → maior tensão total
Mas trabalhar com packs de lítio em série exige cuidado: os packs devem ser compatíveis, estar em condições adequadas e a configuração precisa respeitar os limites de todos os componentes conectados.
Não devemos improvisar ligações de baterias LiPo.
Série é diferente de paralelo
Essa distinção é fundamental no modelismo.
Em uma ligação em série, buscamos somar tensões.
Em uma ligação em paralelo, a tensão permanece correspondente ao conjunto compatível enquanto a capacidade disponível pode ser combinada sob condições apropriadas.
Confundir as duas configurações pode causar problemas sérios.
Antes de ligar baterias, precisamos saber exatamente qual resultado elétrico desejamos obter.
Também podemos utilizar conversores de tensão
Hoje existem pequenos módulos eletrônicos que permitem modificar níveis de tensão DC.
Dependendo da necessidade, podemos utilizar conversores:
step-down, para reduzir tensão;
step-up, para elevar tensão;
buck-boost, para determinadas aplicações que exigem outra faixa de conversão.
Isso pode permitir alimentar diferentes acessórios a partir do sistema principal do modelo, desde que o conversor seja corretamente dimensionado em tensão, corrente e potência.
A fumaça pode ser acionada pelo rádio?
Sim. E essa é uma evolução muito interessante do projeto.
Em vez de deixar o sistema funcionando continuamente desde o momento em que ligamos o barco, podemos criar um circuito para comandá-lo através de um canal auxiliar do rádio.
Teríamos algo semelhante a:
transmissor → receptor → circuito eletrônico → sistema de fumaça
Movemos uma chave no transmissor.
O receptor recebe o comando.
O circuito eletrônico liga o nebulizador e/ou a ventoinha.
Movemos novamente.
O sistema desliga.
Não ligue uma carga diretamente ao receptor
Aqui existe um cuidado importante.
Uma saída de receptor RC foi projetada para fornecer um sinal de controle e alimentar dispositivos dentro das condições previstas pelo sistema.
Isso não significa que podemos ligar diretamente qualquer motor, resistência, nebulizador ou outra carga de potência em um canal.
Normalmente utilizamos uma interface eletrônica.
Pode envolver, dependendo do projeto:
transistor;
MOSFET;
relé;
módulo eletrônico apropriado.
O receptor fornece o comando.
O circuito de potência controla a carga.
Um MOSFET pode funcionar como chave eletrônica
Para cargas DC compatíveis, um MOSFET adequadamente escolhido pode ser utilizado como uma chave eletrônica.
Em termos conceituais:
sinal de controle → MOSFET → carga
Em vez de o receptor precisar fornecer toda a corrente consumida pela carga, ele participa apenas do controle.
A energia utilizada pelo nebulizador ou pela ventoinha vem da fonte de alimentação correspondente.
Esse conceito aparece em inúmeros projetos de modelismo.
Podemos sincronizar fumaça e motor
Uma evolução ainda mais interessante seria fazer o efeito variar de acordo com a operação do barco.
Em baixa velocidade:
pouca névoa.
Aumentamos o motor:
maior fluxo pela chaminé.
Isso poderia ser obtido controlando, por exemplo, a velocidade da ventoinha.
O efeito visual se tornaria ainda mais convincente.
Imagine um rebocador acelerando e, ao mesmo tempo, aumentando a quantidade de “fumaça” expelida.
Som + fumaça aumenta muito o realismo
Já construí e mostrei em outros projetos sistemas de som aplicados a nautimodelos.
Quando combinamos diferentes efeitos:
movimento + som + fumaça + iluminação
o resultado muda completamente.
O barco deixa de parecer apenas um modelo deslizando sobre a água.
Começa a transmitir a sensação de uma pequena embarcação funcionando.
Em modelos de escala, são justamente esses detalhes que chamam atenção.
Rebocadores combinam muito bem com esse efeito
Se existe um tipo de nautimodelo em que a fumaça pela chaminé fica especialmente interessante, é o rebocador.
Eles normalmente possuem:
chaminés bem visíveis;
casco robusto;
velocidade relativamente baixa;
grande quantidade de detalhes;
superestrutura elaborada.
Isso permite que o observador tenha tempo para perceber o efeito enquanto o barco navega.
O reservatório precisa ficar bem fechado
Se utilizarmos água dentro do barco, aparece outro problema.
O barco se movimenta.
Inclina.
Acelera.
Faz curvas.
Pode receber ondas.
Não queremos que a água do pequeno reservatório escape e alcance:
receptor;
ESC;
servo;
bateria;
conectores;
circuitos eletrônicos.
Por isso, o reservatório precisa ser pensado para funcionar dentro de um objeto em movimento.
A água necessária pode ser pequena
Uma vantagem dos pequenos sistemas de nebulização é que podemos experimentar com reservatórios compactos.
O objetivo não é transportar uma enorme quantidade de água.
Precisamos apenas de volume suficiente para produzir o efeito durante o período desejado de navegação.
Quanto maior o reservatório:
maior o peso;
maior o espaço ocupado;
maior a quantidade de água disponível para causar problemas caso exista vazamento.
No modelismo, normalmente vale buscar uma solução compacta.
Peso também importa
Cada novo recurso colocado no barco acrescenta alguma coisa:
nebulizador;
água;
reservatório;
ventoinha;
tubos;
fios;
circuito de controle;
eventualmente bateria adicional.
Tudo isso aumenta o peso.
Em um grande rebocador de escala talvez seja pouco relevante.
Em um modelo pequeno, pode alterar:
linha d’água;
estabilidade;
autonomia;
distribuição de peso.
Por isso, acessórios também precisam entrar no planejamento do modelo.
Pense na posição dos componentes
Não coloque tudo simplesmente onde houver espaço.
Uma bateria pesada instalada muito acima pode afetar a estabilidade.
Um reservatório colocado de maneira inadequada também pode modificar a distribuição de massa.
Em nautimodelismo, normalmente procuramos manter componentes pesados relativamente baixos e distribuídos de maneira coerente com o equilíbrio do casco.
Depois de instalar o sistema de fumaça, vale conferir novamente como o barco fica na água.
Proteja a eletrônica da umidade
Existe uma ironia nesse projeto:
estamos deliberadamente criando uma névoa de água dentro de um barco cheio de componentes eletrônicos.
Portanto, o caminho da névoa precisa ser controlado.
Queremos:
reservatório → tubo → chaminé → exterior
e não:
reservatório → interior do casco inteiro.
A vedação e o direcionamento do fluxo de ar são partes importantes da montagem.
Faça primeiro um protótipo fora do barco
Antes de instalar tudo no nautimodelo, monte o sistema sobre a bancada.
Recipiente.
Água.
Nebulizador.
Ventoinha.
Tubo.
Fonte.
Ligue e observe.
A névoa está sendo produzida?
A ventoinha consegue transportá-la?
Qual diâmetro de tubo funciona melhor?
Existe condensação excessiva?
Somente depois de compreender o comportamento do conjunto vale começar a instalação definitiva no barco.
Observe a condensação dentro do tubo
Como estamos transportando pequenas gotículas de água, parte delas pode se acumular nas paredes internas.
Depois de algum tempo, podemos ter água líquida dentro do sistema.
Por isso, durante os testes, observe o que acontece após vários minutos de funcionamento.
Um sistema que parece perfeito durante 30 segundos pode apresentar outro comportamento depois de 15 minutos.
Faça testes de autonomia
O sistema também consome energia.
Se ele utilizar a mesma bateria responsável pela propulsão, sua autonomia total poderá ser afetada.
Podemos medir o consumo do conjunto utilizando instrumentos adequados e estimar quanto representa em relação à capacidade da bateria.
Esse tipo de medição é muito melhor do que simplesmente descobrir no lago que a bateria está terminando mais rapidamente do que antes.
Fumaça não precisa ser apenas para barcos
A mesma ideia pode ser adaptada para diferentes áreas do modelismo.
No artigo original mencionei exemplos como:
locomotivas;
navios;
carrinhos, simulando fumaça pelo escapamento.
Naturalmente, cada aplicação possui limitações diferentes de espaço, peso e alimentação.
Mas o princípio de produzir e direcionar uma névoa pode ser aproveitado em muitos projetos.
No ferromodelismo o efeito também é muito interessante
Imagine uma locomotiva antiga passando lentamente pela maquete enquanto uma pequena quantidade de névoa sai pela chaminé.
O efeito adiciona movimento a algo que normalmente seria apenas visual.
Em qualquer modelo de escala, pequenos efeitos dinâmicos têm essa capacidade de chamar atenção.
O observador não vê apenas uma miniatura.
Ele percebe uma miniatura funcionando.
Veja o sistema de nebulização funcionando
No vídeo original mostro o pequeno dispositivo utilizado para produzir a névoa e explico seu funcionamento, justamente como alternativa para criar o efeito de fumaça em projetos de modelismo.
Um detalhe que transforma o nautimodelo
É perfeitamente possível construir um barco RC apenas com:
motor;
ESC;
servo;
receptor;
bateria.
E ele cumprirá perfeitamente sua função.
Mas o modelismo também permite ir além da função básica.
Podemos adicionar características que tornam o modelo cada vez mais próximo daquilo que estamos tentando representar.
Luzes.
Som.
Movimentos.
Efeitos.
Fumaça.
O barco que registrei navegando no lago da Vila do Pan é um ótimo exemplo disso: a fumaça saindo pela chaminé é apenas um detalhe, mas é justamente o tipo de detalhe que faz as pessoas pararem para observar o modelo.
Quer aprender a criar seus próprios sistemas para modelos RC?
Adicionar fumaça, iluminação, som ou outros acessórios a um nautimodelo exige mais do que simplesmente instalar peças. Precisamos compreender tensão, corrente, potência, baterias, ligações em série e paralelo, receptores, ESCs, motores, transistores e sistemas de controle.
Quando entendemos esses conceitos, passamos a ter liberdade para criar nossas próprias soluções e modificar os modelos de acordo com aquilo que imaginamos.
Essa é justamente a proposta do Método 7H RC: ensinar elétrica e eletrônica aplicadas ao rádio controle de maneira prática, utilizando situações encontradas no aeromodelismo, automodelismo e nautimodelismo.
Se você quer ganhar autonomia para construir, modificar e criar novos recursos para seus próprios modelos de controle remoto, conheça o Método 7H RC.