Qualche anno fa, con l’ingresso della normativa sulle emissioni dei motori diesel che coinvolge anche le macchine mobili, molti costruttori sono stati chiamati a riprogettare l'architettura dei propri veicoli, per far fronte ai maggiori ingombri dei nuovi motori Tier 5 e non solo.
Nel 2025 lo Stage V è ormai pienamente operativo e i produttori si trovano in una fase più avanzata, in cui si parla di gestione strutturata dei dati, monitoraggio in-service e riprogettazione dei powertrain in ottica di riduzione della CO2.
Secondo Transport & Environment, il comparto NRMM genera circa 108 Mt di CO2 equivalente l’anno, pari al 3,1% delle emissioni totali dell’UE, un impatto comparabile a quello di oltre 55 milioni di automobili.
L’adeguamento alla normativa Stage V continua a richiedere un lavoro importante, ma oggi il focus dell’industria si sposta su soluzioni ibride, elettriche e hydrogen-ready, oltre che sull’ottimizzazione dell’architettura dei macchinari per integrare sistemi di monitoraggio più accurati e componenti di post-trattamento più compatti.
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.
In questo articolo:
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.
Vale la pena ricordare che il panorama normativo europeo per i veicoli non stradali non si esaurisce qui: per le macchine agricole e forestali, il quadro di riferimento è rappresentato dalla Mother Regulation (Regolamento UE 167/2013) che stabilisce le regole di omologazione per trattori, rimorchi e attrezzature trainate.
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).
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.
Dal 2022 è entrato in vigore un elemento fondamentale: l’estensione del monitoraggio “in-service”, ovvero la misurazione delle emissioni durante il reale funzionamento dei macchinari. Il Regolamento Delegato (UE) 2017/655 aggiornato richiede infatti di effettuare verifiche anche su motori sotto 56 kW e sopra 560 kW, ampliando gli obblighi Stage V.
Utile dare uno sguardo anche alle FAQ tecniche EUROMOT, che sottolineano come l’ISM richieda sistemi di misura più accurati, tracciamento dei dati della centralina, validazione dei valori di coppia e sensori più robusti per registrare il comportamento del motore in condizioni di utilizzo reale.
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.
A queste soluzioni si aggiungono oggi nuovi requisiti: misurazione continua del flusso di carburante, sensori per temperatura e pressione dei gas di scarico, sistemi di monitoraggio in tempo reale e procedure di validazione della coppia erogata, richieste dal Reg. Delegato (UE) 2017/655.
La crescente connettività di questi sistemi di bordo apre peraltro nuove questioni legate alla cybersecurity dei mezzi off-highway, un tema sempre più centrale nella progettazione dei veicoli moderni.
Parallelamente, l’industria sta accelerando sull’elettrificazione: secondo T&E, segmenti fra 100 e 150 kW risultano già tecnicamente elettrificabili e diversi produttori hanno introdotto modelli elettrici e ibridi pronte per impieghi gravosi. Soluzioni che consentono di rispettare i limiti Stage V e preparare il terreno a future regolazioni sulle emissioni di CO2.
In conclusione, i costruttori sono chiamati all'adeguamento delle macchine mobili al Tier o Stage 5. 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.
Allo stesso tempo, il comparto NRMM rimane uno dei settori con maggiore potenziale di riduzione delle emissioni. L’assenza di una regolazione specifica sulla CO2 evidenzia come l’evoluzione dello Stage V sia una base di partenza, destinata a espandersi per accompagnare la transizione verso macchine sempre più efficienti, sicure e sostenibili.
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