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Normativa sulle emissioni: tutti gli aggiornamenti sul TIER 5!

27/09/2018 da HYDAC, pubblicato in TIER 5

Normativa sulle emissioni: tutti gli aggiornamenti sul TIER 5!

Posted by HYDAC on 27/09/2018

Con il regolamento europeo sulle emissioni (UE) 2016/1628 - Stage V, pubblicato il 16 settembre 2016, i limiti sulle emissioni si applicheranno anche alle macchine mobili in tutta Europa.

Per macchine mobili non stradali (Non-Road Mobile Machinery - NRMM) si fa riferimento alle macchine agricole, edili e da costruzione, agli autocarri industriali, alle gru e persino alle navi della navigazione interna.


Ridurre le emissioni dei mezzi fuoristrada in conformità alla normativa è una missione possibile. 
Le domande che sorgono, però, sono tante. Ecco perché nasce la guida completa sul TIER 5: qui potrai trovare tutto quello che serve sulla normativa sulle emissioni 

 

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Una panoramica sul TIER5: stato dell'arte e sfide per i costruttori 

Le soluzioni da adottare per adeguare per il parco macchine

Le soluzioni di HYDAC per il TIER 5

 

 

Una panoramica sul TIER5: stato dell'arte e sfide per i costruttori

 

Normativa sulle emissioni delle macchine agricole: una panoramica

 

TIER 5

Gli operatori di macchine agricole sono chiamati a fare i conti con i prossimi limiti di emissione, che impongono una maggiore consapevolezza sull’evoluzione tecnologica dei veicoli “off-road”. Infatti, i legislatori hanno programmato un abbattimento progressivo delle emissioni inquinanti. Il piano di riduzione si applica a veicoli con motorediesel di differente potenza per i settori dell’agricoltura, del movimento terra e del settore industriale.

Ma facciamo chiarezza: quali sono gli elementi considerati inquinanti e quali sono i valori limite delle emissioni con l’entrata in vigore del Tier5? Le normative sulle emissioni delle macchine agricole classificano come inquinanti il monossido di carbonio (CO), gli idrocarburi incombusti (HC), gli ossidi di azoto (NOx) e il particolato (PM). 

Nel grafico sottostante si presenta l’evoluzione dei limiti di emissioni per gli HC (idrocarburi incombusti), i NOx  (ossidi di azoto) e il PM (particolato) dal Tier 1 al Tier 5 per i motori off-road.

HYDAC_articolo_tabella_2 Fonte: International Council on Clean Transportation 

 

Nella tabella, invece, si elencano i nuovi limiti imposti dallo Stage V in base alle categorie di motori utilizzati.  

Tier 5 emissioni Fonte: International Council on Clean Transportation 

 

Dal 1996 ad oggi molto è stato fatto in quest'ambito e i limiti di emissioni consentiti per i diversi tipi di veicoli sono stati gradualmente ridotti per legge: in oltre vent’anni l’impatto ambientale è stato ridotto fino al 98%, seppure con differenza a seconda delle fasce di potenza dei motori.

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A che punto è la normativa sulle emissioni delle macchine agricole?

TIER 5

Con l’ingresso della nuova normativa sulle emissioni dei veicoli che coinvolge anche le macchine agricole, 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. Ma, cosa sono le normative TIER o Stage V e come si sono evolute negli anni? 

#1 Stage e TIER: orientarsi fra le sigle

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 Storia della riduzione delle emissioni

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). Attualmente ci troviamo al Tier o Stage 5, che è stato in grado di ridurre l’impatto ambientale delle macchine agricole fino al 98% rispetto ai dati degli anni ’90. 

#3 Le principali innovazioni adottate dai costruttori di macchine

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.

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.

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TIER 5: aggiornamenti e obblighi per gli OEM

aggiornamenti-TIER5Il 1° gennaio 2019 è entrato in vigore lo Stage V (TIER 5), che mette in atto le imposizioni del Regolamento Europeo 2016/1628. Questa normativa sulle emissioni diventa quindi un obbligo per i trattori e le macchine mobili non stradali (NRMM) immesse sul mercato. Esiste ancora la possibilità di utilizzare il regime di transizione per l'immissione sul mercato di trattori e macchine mobili non stradali con motori di transizione, ma da quest’anno potranno essere prodotti solo i motori che rispettano il grado di emissioni previsto dallo Stage V. Facciamo il punto della situazione, rispondendo ad alcune delle domande più frequenti in materia.

#1 Quale potenza determina la categoria di emissioni di un motore?

Viene chiamata potenza di riferimento. La potenza di riferimento per i motori a velocità variabile è la potenza massima, definita come il valore più alto della potenza netta del motore sulla curva nominale di potenza a pieno carico per il tipo di motore, ossia la potenza massima secondo il regolamento ECE R120 che è equivalente a ISO 14396.

#2 Esiste un regime di flessibilità che consente di continuare a produrre motori di stadi antecedenti alla fase V per il mercato dell'UE?

No, la produzione di motori di stadi precedenti alla Fase V, ai fini della produzione di nuove macchine, non è consentita. Vi è, però, uno schema di transizione per trattori e macchine mobili non stradali che montano motori di transizione.

#3 Quali sono gli obblighi per gli OEM?

  • Gli OEM non possono immettere sul mercato macchine che non sono dotate di motori conformi ai requisiti Stage V, a meno che non facciano parte delle eccezioni consentite.
  • Gli OEM sono tenuti a seguire tutte le istruzioni del produttore del motore per garantire che quello installato sia conforme a quello approvato per l'installazione nella macchina.
  • Devono valutare se il marchio a norma di legge del motore è visibile una volta installato sulla macchina e, nel caso in cui non lo sia, devono chiedere al produttore del motore la consegna della marcatura di legge supplementare e posizionarla sulla macchina o sul motore in una posizione chiaramente visibile.

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TIER 5, emissioni macchine agricole: 3 sfide per i costruttori

TIER 5

Quali sono, per un costruttore di mezzi da trasporto fuoristrada, le sfide più importanti da affrontare al fine di conformarsi? 

Riduzione degli ingombri

I costruttori di macchine agricole dovranno adeguare le emissioni nocive in modo da  restare al di sotto di una soglia prestabilita, che con il TIER 5 prevede una riduzione del 40% rispetto ai limiti consentiti dal TIER 4 e che arriverà ad essere inferiore del 98% rispetto ai motori degli anni ’90.

Per arrivare a questo livello, i produttori dovranno necessariamente adottare alcuni accorgimenti, come il Sistema di Riduzione Catalitica selettiva (SCR). Il sistema SCR è costituito da un serbatoio per l’urea, commercialmente chiamata AdBlue, un catalizzatore, un’unità di pompaggio che porta la soluzione fino al catalizzatore e un’unità di dosaggio per iniettare l’urea a monte del catalizzatore. L’utilizzo di questi componenti aggiuntivi occupa spazio, e chi costruisce questi sa quanto lo spazio sia una risorsa preziosa, soprattutto per le trattrici specialistiche come quelle solitamente impiegate in frutteti, vigneti, vivai dai filari predefiniti. Ma non solo, forse è ancor più notate come le dimensioni degli stessi motori siano nettamente aumentate. 

Ottimizzazione dello scambio termico 

Lo scambio termico è un aspetto fondamentale per agevolare la riduzione delle emissioni, mantenendo elevate le performance dei motori. In quelli sovralimentati, un accorgimento per contenere la produzione degli ossidi d’azoto è rappresentato dall’interrefrigerazione (aria-aria, aria-acqua) che, raffreddando l’aria in entrata, riduce anche le temperature massime di combustione. Inoltre, i nuovi motori hanno la necessità di essere correttamente termoregolati al fine di garantire le adeguate ed efficienti performance di lavoro. Gli scambiatori di calore oltre a raffreddare il motore devono essere progettati per resistere a cicli di lavoro pesanti e a qualsiasi condizione ambientale. Negli ultimi anni stanno prendendo sempre più piede i sistemi integrati che offrono il vantaggio di ottimizzare diverse funzioni in spazi ridotti: ad esempio i combi-cooler integrano scambiatori di calore, filtro e serbatoio in un sistema efficientemente compatto. 

Corretta filtrazione del gasolio

I pericoli a cui è soggetto il gasolio sono: sporco, depositi, presenza di acqua, inquinanti organici. Il carburante è la fonte di energia del motore, ma svolge anche altri ruoli importanti come la refrigerazione e la lubrificazione di alcuni componenti.

Mantenendo il grado di contaminazione, entro una soglia prestabilita, si assicura una vita più lunga al motore e dunque alle macchine agricole. Per rispettare le attuali normative sulle emissioni e ottenere una combustione migliore e più̀ pulita all’interno del motore, le pressioni del sistema di iniezione del carburante devono essere molto elevate. Questo significa che le parti in movimento e i numerosi fori degli ugelli presenti negli iniettori richiedono una maggiore protezione dall’erosione, e di conseguenza è necessario un filtraggio estremamente accurato attraverso l’utilizzo di materiali speciali.

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Le soluzioni da adottare per adeguare per il parco macchine

 

Conformarsi alla normativa sulle emissioni: l'ottimizzazione degli spazi

TIER 5

Motori sempre più ingombranti e sempre più delicati pongono il costruttore davanti a nuove sfide progettuali e funzionali: riduzione degli ingombri, elevate performance di scambio termico e una filtrazione ottimale del gasolio. Quali possibili misure possono essere adottate per ridurre gli ingombri della componentistica idraulica a fronte dei nuovi e più ingombranti motori TIER 5?

Ottimizzazione del serbatoio

L’adozione di serbatoi olio compatti, per quanto auspicabile, pone dei limiti come la riduzione della capacità di degasaggio del fluido e di scambio termico. Oggi, però, i serbatoi oleodinamici possono essere sviluppati in modo compatto sfruttando conoscenze e tecnologie di varia natura: tecnologie del design e dei materiali dei serbatoi, di filtrazione avanzata, simulazioni e tecniche di progettazione per la riduzione delle tubazioni.

La tank optimization di HYDAC è certamente uno dei più completi metodi di simulazione, analisi, progettazione dei serbatoi e serve a realizzare serbatoi estremamente compatti che, sfruttando filtri speciali, riducono drasticamente la presenza d’aria nell’olio e tutti i rischi ad essa connessa. La riduzione dei serbatoi attraverso simulazioni e la corretta filtrazione permettono non solo di guadagnare spazio aggiuntivo nel vano motore, ma anche di abbassare i costi, grazie al minor volume d’olio da ospitare, oltre ovviamente ad aumentare le performance del sistema idraulico.

Nello specifico l’ottimizzazione del serbatoio, oltre che nelle dimensioni, avviene anche attraverso la disposizione calcolata dei filtri, di tutte le connessioni e dei componenti idraulici per ridurre al minimo le zone morte all’interno del serbatoio. Il tutto si traduce in sistemi compatti che rispondono alla necessità di ridurre gli ingombri a fronte dei nuovi motori TIER 5.

Sistemi integrati

L’integrazione di diversi componenti, e quindi di molteplici sistemi ausiliari al funzionamento dell’impianto oleodinamico, in un insieme assemblato richiede:

  • capacità progettuale;
  • conoscenza delle specifiche di funzionamento del sistema macchina;
  • adattabilità e integrabilità dei componenti. 

La progettazione di questi sistemi comporta quindi di interfacciare l’universo oleodinamico alle specifiche progettuali del costruttore, che potrà trarre beneficio del know how tecnico a vantaggio del suo sistema macchina. Questi sistemi possono arrivare a integrare filtro–scambiatore–serbatoio giungendo a ridurre non solo gli ingombri di questi componenti, ma anche le tubazioni e le connessioni. Inoltre, i serbatoi possono essere appositamente sagomati per inglobare questi componenti in un insieme estremamente compatto, rispondendo così alle attuali esigenze di riduzione degli ingombri. Si pensi, ad esempio, al potenziale vantaggio in termini di ingombri e velocità di installazione, di un serbatoio ottimizzato secondo la “tank optimization” integrato di filtro e scambiatore. 

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Scambio termico e TIER 5: come adeguare le macchine agricole

TIER 5

I motori adeguati agli standard sulle emissioni richiedono un maggiore scambio termico: si stima un aumento di circa il 10% del calore da dissipare. Tutto ciò ha un duplice effetto poiché, rispetto al passato, seppur a parità di potenza questi motori hanno un ingombro maggiore che riduce tutti gli spazi utili e gli scambiatori sono chiamati a garantire elevate prestazioni al minimo ingombro.

Le tecnologie messe a punto per rispondere a queste esigenze riguardano l'ottimizzazione dello scambiatore e l'integrazione della componentistica in sistemi. Vediamole di seguito!

Scambio termico alle massime performance: scambiatori compatti e modulari

Scambiatori più efficienti con ingombri ridotti. Questa frase riassume il principale effetto della normativa TIER 5 o Stage V su chi progetta una macchina o è tenuto a valutare l’installazione di uno scambiatore. 

I costruttori di cooler hanno risposto a questa sfida attraverso:

  • scambiatori combinati modulari;
  • design specifici dei singoli componenti costruttivi;
  • integrazione di valvole termiche e di pressione all’interno dello stesso scambiatore.

Sistemi integrati per la riduzione degli ingombri

Come si è detto, a fronte delle recenti normative che richiedono al progettista di adeguare gli spazi per dotare la macchina di motori più ingombranti, anche la corretta gestione degli ingombri è un’importante variabile in fase di valutazione dell’acquisto di uno scambiatore e non solo. Oltre all’impiego di scambiatori combinati, infatti, è possibile considerare la possibilità di installare sistemi integrati di scambiatori, filtri, serbatoi idraulici: diverse funzioni in un insieme compatto.


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Tank Optimization e serbatoi compatti: vantaggi e ottimizzazione

Tank Optimization

L’adozione di serbatoi oleodinamici compatti è tra le soluzioni maggiormente adottate poiché risponde alla necessità di ridurre gli ingombri e anche il volume di olio a bordoLa presenza di aria all’interno del sistema determina cali di rendimento, ma a cosa è connessa? 

  • rumore;
  • innalzamento generale delle temperature del fluido;
  • danni ai componenti causati dalla cavitazione; 
  • effetto micro diesel;
  • invecchiamento precoce dell’olio e cambi di viscosità
  • presenza di schiume nel serbatoio; 

Ottimizzare gli ingombri attraverso l’impiego di serbatoi compatti è possibile a fronte di opportuni accorgimenti progettuali atti a ridurre la presenza di aria. Per questo motivo l’adozione di serbatoi compatti deve includere l’integrazione del giusto filtro degasante dimensionato sulle effettive condizioni di lavoro della macchina e, oltre a consentire la riduzione degli ingombri, ne abbatte le inefficienze. 

L’eliminazione dell’aria attraverso l’ottimizzazione del serbatoio

La Tank Optimization consiste nella messa in atto di una o più attività (simulazione, test in laboratorio, test sul campo e progettazione) al fine di realizzare un sistema integrato filtro-serbatoio con elevate capacità di disareazione: si tratta di un’unica e compatta soluzione tailor-made. Questo sistema è stato messo a punto dai tecnici di HYDAC per ovviare le problematiche legate alla presenza dell’aria nel sistema. 

L’ottimizzazione dei sistemi filtro-serbatoio si traduce in un vantaggio economico diretto legato a: minori quantità di olio nel sistema, design compatto e leggero del serbatoio e abbattimento della contaminazione. Nella realizzazione o nell’adeguamento di un serbatoio, le soluzioni di HYDAC consentono di:

  • analizzare il flusso del fluido all’interno del gruppo filtro-serbatoio;
  • simulare le fluttuazioni e le turbolenze in condizioni di lavoro reali;
  • investigare la capacità del filtro di eliminare il gas dall'olio;
  • ottenere un sistema filtro-serbatoio compatto e performante.

Non è fondamentale eseguire tutte le fasi, poiché ogni singola macchina richiede interventi specifici o si può limitare all’adozione di un singolo componente (il filtro deareante speciale). Il vantaggio di lavorare in un ambiente software è quello di poter riprodurre condizioni di lavoro gravose in modo da evidenziare problematiche e criticità reali. In tal modo la simulazione permette di acquisire una conoscenza puntuale del comportamento del liquido nel serbatoio e dell’efficienza di deareazione del filtro durante il funzionamento della macchina. 

Una volta analizzato il sistema in uso, è giunto il momento di passare all’ottimizzazione del serbatoioQuesta fase della Tank Optimization riguarda il design stesso del serbatoio che verrà ridimensionato con l’obiettivo di limitare le fluttuazioni del fluido al suo interno e migliorare la capacità di degasazione. A fronte dei risultati conseguiti sarà possibile procedere al corretto dimensionamento del sistema filtro-serbatoio in base alle effettive necessità del sistema macchina: dimensioni minime e massima capacità degasanteL’ottimizzazione del serbatoio, oltre che nelle dimensioni, avviene anche attraverso la disposizione strategica dei filtri, di tutte le connessioni e dei componenti idraulici per ridurre le fluttuazioni del liquido e quindi l’aria nel sistema. Per un riscontro empirico dei dati ottenuti dalle simulazioni e per validare le performance del sistema filtro-serbatoio ottimizzato, si potranno eseguire test in laboratorio oppure a bordo macchina. In entrambe le prove, grazie all’installazione dell’opportuna sensoristica, sarà possibile testare la bontà del sistema. 

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Filtrazione diesel & TIER 5: i contaminanti pericolosi

TIER 5

I dati riportano che il 50% della fornitura di combustibile a livello mondiale non sia conforme alle specifiche di pulizia richieste dagli OEM. Eppure, la presenza di contaminazione nel carburante può causare guasti e usura dei componenti e dello stesso motore. Così, anche a fronte della sensibilità dei motori di ultima generazione, nati in ottemperanza alla normativa TIER 5, la pulizia del gasolio sta assumendo sempre maggiore rilevanza. Ma quali sono gli agenti contaminanti, i loro effetti e come si possono ridurre

Quali sono i principali contaminanti?

Le principali fonti di contaminazione del gasolio sono:

  • Acqua, è il problema più frequente. Può essere introdotta nel carburante durante il processo di rifornimento, essere causata dalla condensa che si crea all’interno del serbatoio e, infine, a fronte di procedure di pulizia inadeguate dei sistemi. L’acqua, come vedremo di seguito, è tra le cause scatenanti del fenomeno diesel pest.
  • Depositi solidi e sporco, come polvere, fuliggine, graniglia e ruggine. Se presenti nel sistema di alimentazione del carburante, provocano l’intasamento di filtri e usura dei diversi componenti del sistema.
  • Inquinanti organici, come asfaltene e cera di paraffina, sono composti residui del processo di raffinazione. Gli sbalzi di temperatura possono generare nel fondo dei serbatoi una quantità di acqua che dà inizio a una forma di contaminazione da microrganismi, chiamata “peste del diesel”. L’incremento della temperatura è uno dei fattori che accelera la proliferazione batterica. Se non trattata adeguatamente la contaminazione batterica porta all’intasamento precoce dei filtri e alla compromissione di ogni parte del sistema di alimentazione.

Quali soluzioni adottare per ovviare i rischi di contaminazione? 

Anche una semplice cartuccia può ovviare ad alcune delle problematiche più comuni per il diesel. Ad esempio, nell’articolo "Diesel PreCare: filtrazione evoluta per la cura del motore", abbiamo parlato delle speciali cartucce Biomicron® che:

  • abbattono la presenza dell’acqua grazie ad una tecnologia innovativa che sfrutta l’effetto della coalescenza sul lato pulito del setto filtrante;
  • abbattono la contaminazione organica, grazie allo speciale materiale filtrantesintetico e antibatterico del setto filtrante;
  • abbattono la contaminazione solida;
  • aumentano gli intervalli di sostituzioni. Lo speciale setto filtrante a differenza dei più tradizionali setti in carta non si satura con l’acqua, non si “inzuppa”, e così assicura performance di lunga durata.

Anche il corpo filtro ha un ruolo importante nell’ottimizzazione e cura del sistema. È risaputo, ad esempio, che a basse temperature la paraffina contenuta nel diesel gela, provocando un blocco dell’afflusso di combustibile al motore e intasando il filtro del carburante o i condotti di alimentazione e di iniezione. Pertanto, necessita di essere mantenuto all’idonea temperatura. Nei climi freddi, i filtri della linea Diesel PreCare di HYDAC, oltre ad essere ecologici, possono essere dotati di un sistema che riscalda automaticamente il fluido o anche essere dotati di By-pass termico che preservano il corretto funzionamento del filtro.

Inoltre, i sensori possono informare l’operatore circa l’effettivo livello di acqua depositata nel filtro attivando l’intervento di manutenzione solo ad effettiva necessità.

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Le soluzioni di HYDAC per il TIER 5

 

Ridurre gli ingombri nei mezzi agricoli: la Tank Optimization di HYDAC

 

TIER 5

L’adozione di serbatoi oleodinamici compatti, ottimizzati attraverso il processo di Tank Optimization di HYDAC, è la soluzione che maggiormente risponde alla necessità di ridurre gli ingombri e che permette di ridurre il volume di olio a bordo; ma di cosa si tratta?

Semplici serbatoi compatti? Sì, ma senza aria!

È noto che la presenza di aria all’interno del sistema determini cali di rendimento, rumore, innalzamento generale delle temperature del fluido, danni ai componenti causati dalla cavitazione, effetto micro diesel, invecchiamento precoce dell’olio, cambi di viscosità e presenza di schiume nel serbatoio.I tecnici di HYDAC hanno ovviato queste problematiche con lo sviluppo del filtro speciale RT che separa l’aria dall’olio e che, integrato nel processo di analisi e simulazioni computerizzate Tank Optimization, ottimizza radicalmente gli ingombri.

Perché un filtro speciale?

I filtri sul ritorno RT di HYDAC sono stati sviluppati con uno speciale sistema brevettato per ovviare alle problematiche connesse alla presenza di aria nell’olio. Questo filtro, infatti, oltre a garantire la pulizia dell’olio ne abbatte efficientemente la contaminazione d’aria. Le elevate performance sono rese possibili dall’impiego di tre caratteristiche tecniche che massimizzano la separazione dell’aria dall’olio:

  • Direzione del flusso in-to-out: il particolare design porta l’olio a defluire più lentamente, questo permette all’aria di separarsi immediatamente.
  • Effetto coalescenza: attraverso la tecnica brevettata “window solution”, bolle d’aria di piccole dimensioni si uniscono in bolle più grandi che hanno la caratteristica di convogliare più velocemente verso l’alto ed essere rapidamente rimosse dall’olio.
  • Geometria in-let: fa si che l’olio entri nel filtro dal basso e fuoriesca direttamente nella zona superiore del volume d’olio, quella che tecnicamente viene definita con “pelo libero dell’olio”. Le bolle precedentemente unitesi verranno, quindi, direttamente espulse dall’olio.

Tank optimization: come, quando e perché

Nella realizzazione o nell’adeguamento di un serbatoio di una macchina agricola, i tool di HYDAC consentono di:

  • analizzare il flusso del fluido all’interno del gruppo filtro-serbatoio;
  • simulare le fluttuazioni e le turbolenze in condizioni di lavoro reali;
  • investigare la capacità degasante del filtro;
  • ottenere un sistema filtro-serbatoi compatto e performante. 

I vantaggi dei serbatoi ottimizzati

L’ottimizzazione dei sistemi filtro-serbatoio si traduce in un vantaggio economico diretto legato a:

  • minori quantità di olio a bordo;
  • design compatto e ottimizzato del serbatoio;
  • eliminazione delle problematiche connesse alla presenza di aria nel sistema.

Un serbatoio ottimizzato è caratterizzato da un design leggero e contiene una quantità di olio inferiore rispetto ai serbatoi standard, con conseguente risparmio di peso, di spazio e di costi.

Questi strumenti di HYDAC sono particolarmente consigliati a chiunque abbia problemi di spazio, peso e costi in riferimento all’olio nella costruzione di macchine da trasporto fuoristrada.

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Diesel PreCare: filtrazione evoluta per la cura del motore

Diesel PreCare HYDAC

Nella linea Diesel PreCare di HYDAC rientrano diversi componenti sviluppati per filtrare efficientemente il diesel ed eliminare la presenza di acqua. L’acqua, infatti, oltre a determinare una cattiva qualità del diesel, provoca danni e usura ai componenti e riduce la vita del motore e che genera microorganismi e "peste del diesel".

Da queste premesse sono nate la nuova cartuccia “antibiotica” e il corpo filtro che estende la gamma a 240 lt/h. Pensati per ottimizzare le criticità tipiche del Diesel, oltre ad allungare la vita del motore e aumentarne le performance, sono ecologici, vediamoli brevemente:

HYDAC Biomicron®: stop ai filtri in carta con l’elemento filtrante “antibiotico”

Questo specifico elemento filtrante è stato studiato e realizzato per filtrare efficientemente il diesel grazie a queste particolari caratteristiche tecniche che ottimizzano le performance di filtrazione: 

  • Elimina la presenza dell’acqua, grazie ad una tecnologia innovativa che sfrutta l’effetto della coalescenza sul lato pulito del setto filtrante.
  • Abbatte la contaminazione organica, la protezione dall’infestazione di microrganismi è resa possibile dallo speciale materiale filtrante sintetico e antibatterico del setto filtrante.
  • Non si satura con l'acqua. Rispetto alle tradizionali cartucce che impiegano setti filtranti in carta, lo speciale setto filtrante non si satura con l’acqua, non si “inzuppa”, e quindi oltre a garantire un’elevata efficienza di separazione assicura performance di lunga durata.
  • Abbatte la contaminazione solida, con gradi di filtrazione: 5, 7, 10 e 30 µ.

Questa speciale cartuccia si presta alle tre diverse taglie disponibili dei corpi filtro Diesel PreCare. Di seguito vediamo le caratteristiche della neo-nata taglia 240.

Filtro Diesel Precare 240: il piccolo competitivo fino a 240 lt/h

Il corpo filtro 240 completa la gamma di filtrazione PreCare Diesel di HYDAC. Particolarmente indicato per elevate performance di filtrazione di acqua e particolato solido in aspirazione della pompa diesel, ha la caratteristica di mantenere stabile la sua efficienza di filtrazione lungo tutto il ciclo di vita della cartuccia. È dotabile della cartuccia Biomicron®.

Questo filtro ha, inoltre, la peculiarità di essere configurabile con diverse opzioni che meglio soddisfano le esigenze del costruttore e, quindi, del mezzo agricolo: 

  • Sistema di riscaldamento automatico. Alle basse temperature il diesel necessita di essere portato a temperature superiori. Nei climi freddi il filtro può essere dotato di un sistema che riscalda automaticamente il fluido.
  • By-pass termico, è un ulteriore dotazione, utile alla basse temperature, volta a migliorare le partenze a freddo del veicolo.
  • Sensore acqua “water in fuel”: in un’ottica di macchine sempre più automatizzate, questo sensore è studiato per indicare il livello di acqua depositata nel filtro e permette di intervenire solo ad effettiva necessità.

Il filtro dispone di una pompa manuale integrata per eliminare l’aria durante gli interventi di sostituzione dell’elemento filtrante, questo modello è opzionabile con una pompa elettrica che svolge questa funzione automaticamente. Data la vastità di applicazioni, il filtro è stato disegnato per essere facilmente adattabile ai diversi sistemi-macchina e per questa ragione dispone di diversi adattatori per le connessioni. Inoltre, il filtro è stato implementato con due ulteriori caratteristiche: easy maintenance ed ecologia. 

Infatti, è stato progettato anche al fine di rendere facili e veloci gli interventi di sostituzione della cartuccia. Oltre a essere ispezionabile dall’alto, fa si che la sostituzione della cartuccia possa essere effettuata in due passaggi: "svita e sostituisci". Risulta anche ecologico perché la cartuccia non presenta parti metalliche e quindi può essere completamente incenerita. Per macchine agricole di taglia superiore sono disponibili i modelli HDP 340 e HDP 600 che oltre alle funzionalità dell’elemento Biomicron® aggiungono le potenzialità della pompa integrata.

La cartuccia "antibiotica" e lo speciale corpo filtro 240/lt sono due delle soluzioni della gamma Diesel PreCare di HYDAC che oltre ad allungare la vita del motore, e quindi aumentarne le performance, sono ecologici e sono stati pensati per ottimizzare le criticità tipiche del Diesel.  

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TIER 5: elevate performance di scambio termico al minimo ingombro

Scambiatore combinato

La gamma CMS di scambiatori combinati per macchine agricole di HYDAC, oltre alle diverse possibilità di ridurre gli ingombri, garantisce alte prestazioni, risparmio energetico, facile pulizia e, quindi, manutenzione.

I CMS sono dei veri e propri sistemi modulari che possono arrivare a integrare fino a quattro funzioni di scambio termico in un unico componente: olio idraulico, aria (CAC), acqua, fluido climatizzatore (RAD). Ecco qui di seguito le caratteristiche principali.

Come contribuiscono a garantire elevate perfomance della macchina agricola?

Le piastre, i turbolatori e il radiatore che compongono lo scambiatore sono stati sviluppati per rispondere alle specifiche necessità del settore. Infatti, oltre all’elevata qualità dei materiali, il loro design è pensato per ovviare le problematicità tipiche delle applicazioni agricole come trattori agricoli, irroratori semoventi, mietitrebbie, portattrezzi forestali, cippatrici etc., pur mantenendo elevate performance di scambio termico. La ventola brushless, inoltre, è stata appositamente introdotta in questi sistemi per aumentare il risparmio energetico.

Come contribuiscono a ridurre gli ingombri?

Gli scambiatori combinati possono essere integrati in sistemi scambiatore, filtro, serbatoio che consentono di ridurre l’ingombro del sistema idraulico. Ma non solo, infatti una varietà di optional possono essere integrati per raggiungere un design compatto e soluzioni customizzate come:

  • fan drive integrato
  • integrazione delle valvole pressure bypass (IBP) o thermal pressure bypass(IBT)
  • sensori di temperatura
  • controllo della ventola

Combinati in un unico componente, possono ridurre significativamente lo spazio di installazione e anche i consumi.

Come contribuiscono a ridurre gli sprechi energetici?

È noto che l’efficienza dello scambio termico dipende largamente dal controllo della ventola. Per il controllo DC e idraulico sono state messe a punto diverse opzioni, tra cui: il controllo elettrico della velocità ESC, il controllo idraulico B-BM-LSTA, il bypass termico TB, e valvole proporzionali per la regolazione continua della velocità della ventola.

L’impiego di fandrive ed electronic fan control fa si che il consumo energetico sia sempre correlato all’effettiva necessità di scambio termico della macchina. Questo significa che la velocità della ventola è regolata su misura delle concrete necessità di raffreddamento e impiegherà quindi la minima quantità di energia necessaria. In sostanza, il minimo consumo per il massimo risultato.

Come contribuiscono a ridurre i costi di manutenzione?

Tra le funzioni di regolazione della velocità della ventola troviamo anche la possibilità di invertirne la rotazione. Questa opzione consente di pulire la ventola da eventuali depositi di diversi materiali che possono essersi accumulati durante il lavoro. Questo evita un intervento di manutenzione dell’operatore e delega una semplice funzione della macchina.

Inoltre, diversi modelli di scambiatori CMS sono dotati di griglia ispezionabile per una facile manutenzione.

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Cooler Filter Tank: più performance e meno ingombro per il TIER 5

TIER 5

Oggi la scelta del sistema di raffreddamento non si lega più alla sola necessità di dissipazione, infatti nuovi fattori rientrano nel processo di valutazione del costruttore.

A fronte delle recenti normative (TIER 5 o Stage V) si richiede al progettista di adeguare gli spazi per dotare la macchina di motori più ingombranti. Non solo, anche la corretta gestione degli ingombri è divenuta un’importante variabile in fase di valutazione dell’acquisto di uno scambiatore.

I sistemi integrati Cooler Filter Tank di HYDAC integrano e ottimizzano con il minimo ingombro due funzioni fondamentali per il sistema macchina: lo scambio termico e la filtrazione. Inoltre, consentono l’ottimizzazione degli ingombri e una gestione intelligente delle risorse impiegate. In sostanza, l’introduzione di questi sistemi permette una perfetta integrazione con la macchina ospite, a vantaggio di design e funzionalità.

Quali componenti costituiscono questo sistema?

Sono sistemi interamente progettati e progettabili su specifiche di lavoro delle macchine agricole su cui andranno installati. Lo sviluppo di questi sistemi sfrutta da un lato il know-how tecnologico e dall’altro la modularità dei componenti HYDAC.

In riferimento alle specifiche della macchina e alle necessità di sistema, il progettista potrà poi integrare diversi sensori per essere informato su dati quali il livello di contaminazione dell’olio, la temperatura, il livello, l’invecchiamento e così via.

Perché ottimizzano gli ingombri?

Questi componenti ottimizzano gli ingombri perché, integrando più funzioni in un unico sistema, riducono il numero di tubi e connessioni. Inoltre, in un’ottica di miniaturizzazione dell’oleodinamica, gli stessi componenti impiegati hanno dimensioni minime pur garantendo le massime performance di lavoro. Infatti, lo stesso scambiatore combina in un unico componente fino a quattro funzioni di regolazione termica.

Perché rendono maggiormente efficiente la macchina?

Un olio correttamente filtrato e mantenuto alle corrette temperature non avrà problemi di invecchiamento o degradazione, che sono spesso la causa di usura ai componenti e guasti al sistema. Ma non solo, lo scambiatore CMS è dotabile di bypass termico e idraulico, per regolare efficientemente la velocità della ventola. Questi sistemi possono inoltre essere dotati di una griglia apribile che ne consente una rapida pulizia e, inoltre, la rotazione della ventola può essere invertita. Ciò consente di eliminare, senza intervento diretto sul componente da parte dell’operatore, eventuali depositi indesiderati.

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Bauma19: parla l'Ing. Sanelli, General Manager di HYDAC S.p.A.

Hydac_post_BaumaA Bauma 2019, evento dedicato al settore delle costruzioni che quest'anno ha raggiunto numeri da record, uno dei trend più discussi ha riguardato l’adeguamento delle macchine alla normativa TIER 5, o Stage V. 
Anche HYDAC ha preso parte a questa manifestazione, come abbiamo scritto all'articolo "Bauma 2019: HYDAC e le soluzioni per conformare le macchine al TIER 5". Oggi raccontiamo com'è andata riportando il punto di vista dell'Ing. Massimo Sanelli, General Manager di HYDAC S.p.A. Ecco le sue parole.

Chi ha avuto l’opportunità di visitare Bauma 2019, e lo ha fatto con occhio curioso e spirito disincantato, avrà sicuramente notato la grande spinta all’elettrificazione delle macchine, anche nel mondo construction. 
Smart city logistic, vehicle to grid, mobilità di prossimità, urbanizzazione e traffic management sono diventati termini di uso comune anche tra i costruttori di macchine operatrici e non solo di automobili. Che si tratti di escavatori, telehandler, piattaforme, gru di vario genere, macchine per pavimentazione o altro, il tema di E-Mobility è sulla bocca di tutti e molti grandi player hanno già iniziato a proporre soluzioni più o meno interessanti e più o meno con finalità di marketing. In questo momento iniziale tutti sembrano voler dire "ci sono anch’io!". Ma effettivamente nessuno ha ancora proposto un’idea rivoluzionaria.

D’altronde, il tema sta diventando impellente e deriva più da imposizioni di legge, come il dibattito intorno al TIER 5, e non da ottimizzazioni tecnologiche. (Per scoprire le domande più frequenti in riferimento alla normativa sulle emissioni, clicca questo link e ricevile gratuitamente sulla tua casella di posta, N.d.R.). 
È ormai diventata obsoleta anche la polemica in merito all’inquinamento generato dalla produzione di energia necessaria per l’alimentazione dei veicoli elettrici. Lo studio Electrify 2030 indica indiscutibilmente che se la produzione di energia primaria ha emissioni di CO2 al di sotto delle 600 t/Gwh, tutto quello che potenzialmente può essere reso elettrico, fa bene all'ambiente. Sembra che la maggior parte dei Paesi europei riesca a restare sotto questo limite.

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