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“Start-Stop” per macchine da costruzione

“Start-Stop” per macchine da costruzione

Durante i periodi di inattività delle macchine da costruzione, la soluzione start-stop di Bosch Rexroth riduce il consumo di carburante a zero.

Bosch Rexroth ha presentato la prima soluzione “Start-Stop” per macchine da costruzione. Abbinata a nuovi azionamenti idrostatici e a soluzioni ibride, questo optional consente di rispettare le prescrizioni sulle emissioni a norma TIER 4 final, migliorando contemporaneamente comfort di utilizzo ed efficienza di funzionamento, ad esempio, delle pale caricatrici gommate o degli autocarri a cassone ribaltabile. Nonostante normative più severe, i costruttori possono così rispondere alle esigenze degli utenti, che richiedono veicoli a basso consumo ma al tempo stesso performanti.

Fra i costruttori e i gestori di macchine da costruzione, due argomenti richiamano sempre maggiore attenzione: le normative sulle emissioni e la forte crescita dei costi del carburante. Ad esempio, la normativa statunitense TIER 4 final e la European off- highway Stage IV stabiliscono nuovi standard per mercati di grande importanza: quello europeo, nord americano e giapponese. Le nuove normative saranno determinanti per l'intero mercato mondiale: come dimostrano le esperienze degli scorsi anni, nuove prescrizioni sulle emissioni vengono infatti acquisite, nel medio termine, anche in altre regioni.

Con la norma TIER 4, dal 2014, le emissioni di particolato e di NOx consentite saranno nettamente inferiori a quelle attuali. Dati i forti aumenti nei prezzi del carburante, dai costruttori ci si attende che riducano drasticamente i consumi dei loro motori – il tutto a parità di potenza erogata, se non addirittura maggiore.

Bosch ha sviluppato numerose tecnologie per migliorare l’efficienza dei motori a combustione interna. Una di queste è lo “Start-Stop”, che riduce significativamente il consumo di carburante ed è diventato uno standard in molti nuovi veicoli. Questo sistema, così diffuso nel mercato automotive, non è però utilizzabile sulle macchine operatrici, ma Bosch Rexroth ha raccolto l’idea dello Start and Stop e l’ha applicata all’idraulica. Occorreva tenere presente che le macchine Off-Highway non devono soltanto spostarsi, ma anche e soprattutto lavorare duramente. Da qui si è reso necessario quindi assicurare prestazioni adeguate a compiti di escavazione, sollevamento o trasporto. E quando le funzioni di marcia e di lavoro della macchina non richiedono energia, è necessario che venga accumulata un'adeguata riserva di potenza per un avviamento idraulico prima che il motore endotermico venga spento.

Tale riserva di potenza viene generata dall'Hydraulic Fly Wheel System (Sistema a volano idraulico, HFW), che opera continuativamente nel circuito aperto. Questo sistema è composto da collaudati componenti Rexroth (pompa a pistoni assiali, distributore, accumulatore idraulico e centralina) ed è collegato alla trasmissione idrostatica o all'idraulica di lavoro, insieme ad altri componenti base della macchina, quali il serbatoio, il sistema di filtraggio o quello di raffreddamento. Il sistema HFW assorbe energia per brevi periodi, per erogarla all’occorrenza in un secondo momento, ad esempio per un effetto boost, per coadiuvare il motore Diesel nei picchi di fabbisogno o anche per la funzione “Start-Stop”.

L'energia impiegata viene così sfruttata in modo molto più efficiente. L'unità a pistoni assiali raccoglie dapprima la coppia dall'albero del motore a combustione; il flusso d'olio generato viene convogliato in un accumulatore, al cui interno la pressione – e il relativo contenuto energetico – aumenta di conseguenza. Quando l'accumulatore viene scaricato, l'unità a pistoni assiali funziona come un motore – particolare caratteristica, questa, di alcuni componenti rotativi Rexroth, riconvertendo il flusso d'olio in trasmissione per l'albero del motore a combustione.

Questa è la concezione che sta alla base della nuova soluzione “Start-Stop”. In essa l'elettronica verifica se nell'accumulatore sia presente un livello di pressione sufficiente per riavviare il gruppo motore dopo il suo spegnimento. Quando il motore diesel è inattivo, l'elettronica verifica il possibile fabbisogno energetico delle utenze. Se occorre alimentare la trasmissione di marcia o l'idraulica di lavoro, essa riavvia immediatamente il motore Diesel con l'energia accumulata in precedenza. La velocità del motore necessaria per il trasferimento e le funzioni di lavoro si raggiunge quasi istantaneamente.

In linea generale, la mera funzione “Start-Stop” è possibile anche senza l'unità pompa/motore richiesta dalla filosofia HFW. Occorre solamente che la pompa per l'idraulica di lavoro sia concepita in variante rotativa. Essa può così fungere anche da motore oleodinamico, per riavviare il motore Diesel all'occorrenza. 


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