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L'evoluzione della normativa sulle emissioni di macchine mobili

13/05/2020 da HYDAC, pubblicato in TIER 5

L'evoluzione della normativa sulle emissioni di macchine mobili

Posted by HYDAC on 13/05/2020

Con l’ingresso della nuova normativa sulle emissioni dei motori diesel che coinvolge anche le macchine mobili, molti costruttori sono chiamati a riprogettare l'architettura dei propri veicoli per far fronte ai maggiori ingombri dei nuovi motori Tier 5 e non solo.

Il Tier 5 ha portato alla ridefinizione dei motori da impiegare e delle potenze in gioco, e spesso ha condotto il progettista verso una rapida elettrificazione dei mezzi. Infatti gli ingegneri, non solo sono stati chiamati a ripensare le macchine per rispettare i limiti della direttiva ma hanno anche dovuto far fronte alla crescente attenzione verso il concetto di sostenibilità. Tutto ciò ha portato alla rapida comparsa di veicoli ibridi, e a importanti revisioni progettuali. Ecco qui un approfondimento sul tema “Progettare macchinari sostenibili: vincere la sfida emissioni zero”

Ma, tornando al Tier 5 cosa sono le normative sulle emissioni Tier 5/Stage V e come si sono evolute negli anni queste direttive?

Quali sono le differenze tra Europa e America e come si possono adeguare i motori alle leggi sempre più stringenti? Vediamolo in questo articolo. 

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#1 Normativa sulle emissioni delle macchine mobili: orientarsi fra le sigle  

Non è facile orientarsi fra le diverse sigle e i regolamenti, soprattutto quando la legislazione viene declinata in molte nazioni con lingue differenti: facciamo un po’ di chiarezza. 

Fra Stage e Tier la differenza è puramente terminologica: in Europa lo Stage è l’equivalente dell’americano Tier. Questi termini stanno a indicare soglie di emissioni fissate nel primo caso dall'Unione europea e nel secondo caso dall'EPA (l’Agenzia statunitense per la protezione dell’ambiente). In particolare lo Stage IV è l’americano Tier 4; lo Stage III si eguaglia al Tier 3 negli USA e gli Stati Uniti adotteranno il Tier 5 con gli stessi standard dell’europeo Stage V. 

#2 Normativa sulle emissioni: l'evoluzione

Come è nata e di cosa tratta questa normativa sulle emissioni per le macchine mobili?

Tutto ha avuto inizio negli anni ’90 quando, al fine di ridurre gradualmente le emissioni delle macchine da lavoro mobili non stradali, sono state introdotte diverse prescrizioni sui gas di scarico. In realtà le prime norme sulle emissioni sono state definite in California già nel 1960, ma solo in riferimento al trasporto stradale. Circa 10 anni più tardi le stesse normative sono entrate in vigore anche per le autovetture in Europa. È solo negli anni ’90, però, che si iniziano a prendere in considerazione anche i mezzi di trasporto fuoristrada. 

Il primo passo è stato effettuato fra il 1996 e il 1999 con l’introduzione del Tier o Stage 1, che fissava i primi limiti emissivi relativi al particolato e agli ossidi d’azoto (NOx). Nel 2000 si è passati al Tier o Stage 2, che ha ceduto il posto nel 2007 al Tier o Stage 3. L’ultimo step, il Tier 4, è stato diviso in due in quanto comportava una fortissima riduzione delle emissioni, con conseguenti problemi di adeguamento dei macchinari dovuti alle effettive difficoltà tecniche di produzione. Il Tier 4 Interim (o Stage 3B) è partito nel 2011 e nel corso del 2014/15 è stato sostituito dal Tier 4 final (o Stage 4).

Tabella_evoluzione_normativa_TIER5.png

Nel corso degli ultimi anni la normativa ha subito un’evoluzione importante che ha portato i motori Tier 3, che nel 2006 non richiedevano alcun sistema di post trattamento dei gas di scarico, a trasformarsi radicalmente. Il Tier 5 introduce infatti un abbattimento significativo del PM e del NOx - raggiungendo limiti quasi vicino allo zero -  a cui si aggiungerà il conteggio delle particelle (PN) contenute nei gas di scarico. Attualmente ci troviamo al Tier o Stage 5, che è stato in grado di ridurre l’impatto ambientale delle macchine mobili fino al 98% rispetto ai dati degli anni ’90. 

 

#3 Normativa sulle emissioni: le principali innovazioni adottate dai costruttori di macchine

Per i costruttori di macchine mobili e veicoli off road, tutto ciò in cosa si traduce? L’adeguamento ai nuovi limiti per le emissioni passa principalmente attraverso tre innovazioni: 

  • ricircolo dei gas esausti, attraverso un sistema esterno oppure interno a seconda della dimensione del motore (> o < 56kW); 
  • filtro anti-particolato e sue evoluzioni; 
  • riduzione Catalitica Selettiva (SCR), che prevede l’abbattimento dei NOx grazie a un catalizzatore con additivo all’urea. Questo per i costruttori significa che sul mezzo di trasporto dovrà esserci posto per il serbatoio del gasolio e anche per quello del trattamento all’urea. 

In conclusione, i costruttori sono chiamati all'adeguamento delle macchine mobili al Tier o Stage 5, di cui abbiamo già parlato nell'articolo "Tier 5: ottimizzazione degli spazi e scambio termico". Il settore automotive, in cui la problematica sulla riduzione delle emissioni è a uno stadio più avanzato, sta fungendo per molti da modello da cui attingere know-how tecnologico. 

 

Vuoi approfondire le tematiche legate alla normativa sulle emissioni delle macchine agricole? Leggi la "Normativa sulle emissioni: tutti gli aggiornamenti sul Tier 5!"

Per saperne di più sulle soluzioni disponibili per conformare le macchine mobili alla normativa "Tier 5", clicca il bottone e richiedi il prontuario HYDAC.

 

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