Una anteprima di cosa vedremo ad Agritechnica Systems and Components

Agritechnica Systems and Components è certamente uno dei luoghi dove il mondo dei componenti per applicazioni mobili e industriali si incontra, secondo solo a Bauma e Conexpo, in competizione con Eima International.

Agritechnica è anche Systems and Components

Secondo gli organizzatori, i profili operativi vanno dal funzionamento leggero e semi-statico delle mietitrebbie fino al funzionamento pesante e alternato delle pale gommate. Tuttavia, ci sono alcune somiglianze per quanto riguarda i requisiti delle macchine da lavoro a coppia elevata che sono esposte a carichi pesanti, ambienti estremamente polverosi e condizioni climatiche difficili. Ad Agritechnica, dal 27 febbraio al 5 marzo 2022 , Systems & Components presenterà l’intera gamma di sistemi di azionamento robusti e ad alte prestazioni sotto il motto “Green Efficiency – inspired by solutions”. Per il prossimo futuro, i motori diesel rimarranno la prima scelta per l’alimentazione di molte macchine off-highway. I dumper pesanti, le pale gommate o gli escavatori idraulici si affidano a motori diesel flessibili, che negli ultimi anni sono stati sottoposti a un numero crescente di ottimizzazioni, in particolare in termini di bassa velocità di rotazione, tecnologia di iniezione del carburante e sovralimentazione. I loro valori di efficienza e di emissioni hanno ormai raggiunto un livello che sembrava utopico fino a pochi anni fa. Anche se l’evoluzione dei motori a combustione ha portato a unità molto più economiche, il loro rendimento medio è ancora molto lontano dal punto di funzionamento ottimale. A questo mix si aggiungono il più severo standard di emissioni di scarico dell’UE Stage V, la tendenza verso l’automazione e il collegamento in rete. Tutti questi fattori stanno avendo un impatto sullo sviluppo degli azionamenti per le macchine da lavoro mobili.

L’ibrido va avanti per la sua strada

La conseguenza: mentre in passato lo sviluppo di azionamenti off-highway era rivolto alle misure del motore, gli ingegneri si stanno concentrando maggiormente sugli aspetti di downsizing e downspeeding attraverso l’ibridazione. Come componente di questi sistemi ibridi, gli azionamenti elettrici sono in grado di sostenere il motore a combustione fornendo energia supplementare durante i picchi di potenza. Il motore elettrico, che funge contemporaneamente da generatore, può ricaricare la batteria durante le fasi di inattività. La potenza meccanica messa a disposizione dal motore a combustione viene quindi trasformata in energia elettrica e può essere utilizzata direttamente nell’attrezzo o sul trattore. La generazione e l’utilizzo della potenza elettrica consentono una maggiore potenza del motore diesel, poiché questa potenza non entra nella trasmissione meccanica. Questo permette, per esempio, di combinare un motore a combustione relativamente grande con un cambio più piccolo (downsizing del cambio).

Gli esempi Fpt e Steyr

Un altro vantaggio dell’ibridazione è la possibilità di utilizzare funzioni aggiuntive che riducono il consumo, come lo start/stop e di far funzionare le prese di potenza elettricamente. I motori elettrici possono essere utilizzati al posto del sistema meccanico idraulico per supportare la trasmissione diesel convenzionale durante la presa di potenza o per sostituirla completamente. I nuovi concetti di trasmissione stanno aprendo la strada a sistemi di assistenza che alleggeriscono il conducente nell’abitacolo. Il produttore austriaco di trattori Steyr ha mostrato dove si sta dirigendo questo viaggio all’Agritechnica 2019. Lo studio di design che ha presentato ad Hannover è stato sviluppato in collaborazione con Fpt Industrial. L’elemento centrale del trattore è un azionamento elettrico ibrido modulare composto da un motore diesel a quattro cilindri, un generatore e diversi motori elettrici che possono essere azionati singolarmente e fornire la loro energia dove è necessario. La propulsione è assicurata da quattro motori individuali dei mozzi delle ruote che sono alimentati sia dal generatore che da una batteria. Un cambio meccanico e componenti idraulici nella trasmissione sono superflui. Il risultato di questo sistema è una trasmissione a variazione continua altamente efficiente.

e-Booster

Esperti come Johannes Kech, capo dello sviluppo dei turbocompressori presso Mtu a Friedrichshafen, in Germania, considerano la sovralimentazione elettrica come un’ulteriore pietra miliare sulla strada dell’ibridazione. La nuova tecnologia è destinata ad essere utilizzata in motori con una potenza di oltre 450 chilowatt per navi, generatori di energia di emergenza e veicoli off-highway. Il principio di base: un azionamento elettrico è accoppiato a un turbo classico, consentendogli di costruire prima la pressione di carica grazie al boosting elettrico. Questa tecnologia permette una maggiore capacità di accelerazione e di risposta al carico, riducendo allo stesso tempo il consumo di carburante e le emissioni.

Basta un rapido sguardo al programma di Agritechnica Systems and Components 2022 per vedere come sviluppatori e progettisti hanno ora accesso a un ampio sistema modulare che consente loro di implementare nuovi azionamenti ibridi o soluzioni elettroidrauliche con significativi vantaggi economici e costi operativi notevolmente inferiori. Sono concepibili risparmi di carburante fino al 40 per cento. Le macchine off-highway elettrificate portano i loro vantaggi in particolare quando vengono utilizzate in città o in aree con normative ambientali severe.