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26 settembre 2014
di Francesco Stazi
tag: Novità, Bosch

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Da Bosch le soluzioni per consumare meno

Ibridazione e recupero dell'energia al centro degli studi della Multinazionale tedesca

l'ACEA, l'associazione dei costruttori europei di automobili si è impegnata a ridurre i consumi di carburante dei veicoli commerciali di un quinto rispetto al 2005 entro il 2020. Un obbiettivo basato fondamentalmente sui sistemi di abbattimento delle emissioni che utilizzano le tecnologie attuali, ma un aiuto significativo potrebbe venire anche ricorrendo ai sistemi a recupero di calore e all'elettrificazione.

IL RECUPERO DELL’ENERGIA TERMICA
Attualmente circa il 60% dell'energia primaria utilizzata dai veicoli commerciali va persa sotto forma di calore di scarico. Un sistema di recupero del calore dai gas di scarico Waste Heat Recovery (WHR) può recuperare parte di questa energia per mezzo di cicli a vapore, riducendo il consumo di carburante fino al 5% che corrisponde, a seconda del tipo di veicolo a circa 2.000 litri di gasolio l’anno. In questo sistema, l'etanolo (il fluido utilizzato) viene prima compresso attraverso una pompa che ne aumenta la pressione, poi viene inviato agli evaporatori, dove assorbe il calore dei gas di scarico. Il vapore risultante aziona la macchina a espansione prima di continuare nel condensatore, dove viene riportato allo stato liquido, mentre il calore residuo si dissolve nell'ambiente. L'etanolo ritorna alla pompa. L'energia meccanica ottenuta può essere impiegata per azionare l'albero a gomiti o un generatore elettrico.

IL MOTORE IBRIDO
Con il sistema ibrido di Bosch, è stato calcolato che un veicolo commerciale pesante impiegato per il trasporto su lunga distanza potrebbe risparmiare fino a 2.500 litri di gasolio l'anno. Il ciclo di riferimento è il percorso Stoccarda-Amburgo-Stoccarda con un autocarro da 40 tonnellate. Ma, a seconda della strategia operativa, è possibile ridurre i consumi di carburante fino al 15% su un percorso finalizzato maggiormente alla distribuzione urbana. Dal punto di vista del cliente i vantaggi dell’ibridazione non si concretizzano solo alla riduzione dei costi carburante: i veicoli ibridi, sono, infatti, più silenziosi e anche le norme ambientali più severe possono essere soddisfatte più facilmente rispetto ai motori Diesel convenzionali. Nel ciclo urbano, un veicolo ibrido (un plug-in ad esempio) può essere utilizzato in modalità esclusivamente elettrica per brevi distanze senza rilasciare emissioni.

UN’ACCOPPIATA VINCENTE

Il sistema ibrido parallelo sviluppato da Bosch per i veicoli commerciali pesanti offre un motore elettrico con potenza di 120 kW. Il compatto motore elettrico è integrato nella trazione tra il motore e il cambio assiste il motore a combustione, recupera energia, consente il "veleggiamento" e la guida con l’alimentazione elettrica. L'inverter trasforma la corrente continua immagazzinata nella batteria in corrente alternata per il motore e regola la coppia e il regime desiderati. All’ibridazione può essere anche abbinato il sistema di recupero dei gas di scarico. Entrambi i sistemi, infatti, presentano punti di forza individuali che possono essere sfruttati in diversi momenti del ciclo operativo. Il livello di calore di scarico, può essere recuperato nelle lunghe tratte in piano, mentre le trazioni ibride risultno vantaggiose nell’attraversamento di regioni montuose o in altri percorsi che richiedono frequenti cambi di marcia.

GAS E GASOLIO POSSONO CONVIVERE
Le trazioni e le soluzioni alternative non devono far passere in secondo piano, però gli sviluppi delle tecnologie che utilizzano il metano come carburante. Accanto alla classica alimentazione con motore a ciclo Otto, che sfrutta cioè la detonazione per accensione troviamo anche la metanizzazione dei motori a gasolio, i cosiddetti DualFuel di Bosch, dove quest’ultimo è utilizzato come “candela” per lo scoppio del metano. Il vantaggio di questi ultimi è che, consentono di sostituire fino al 90% del gasolio con gas naturale e nel corso della vita utile del veicolo si può risparmiare fino al 50%, oltre che i motori possono funzionare anche solo a gasolio in zone in cui la rete di distribuzione del gas naturale è poco sviluppata.

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