PROGRAMMA LONGRUN

LONGRUN, verso un motore sostenibile

Trenta partner di dodici nazioni studiano il miglioramento delle emissioni inquinanti e di CO2 dei propulsori dei camion pesanti e dei pullman. Finanziato in parte dall’UE, il progetto ha FPT Industrial e IVECO tra i protagonisti

Si chiama LONGRUN ed è un programma dell’Unione Europea, che è parte dell’iniziativa Horizon 2020, una sorta di contenitore globale per la promozione della ricerca. LONGRUN, che mira a un miglioramento delle emissioni, sia quelle inquinanti, sia quelle di CO 2, fa capo a un consorzio di 30 partner di 11 nazioni UE, più la Turchia. Tra i partner ci sono Case costruttrici come FPT Industrial, IVECO, Volvo, Ford Otosan, DAF, Irizar e VDL, aziende che forniscono servizi di ingegneria (AVL, FEV) e alcune università europee, per esempio quella dell’Aquila. Dunque, come abbiamo visto tra i soci del consorzio c’è anche FPT Industrial, e all’ingegner Stefano Golini, membro del team Alternative Fuels di Powertrain Innovation di FPT Industrial, abbiamo chiesto qualche spiegazione su LONGRUN. “Il programma – dice Golini –risponde a un bando UE che ha lo scopo di sviluppare soluzioni in grado di ridurre del 10%, rispetto al 2018, la richiesta di energia dei veicoli pesanti per le lunghe tratte (camion e pullman) e di sviluppare motori endotermici che possano mirare ad arrivare a un rendimento del 50% quindi meno ‘assetati’ di combustibile; tutto questo in contemporanea a una riduzione del 30% delle emissioni inquinanti rispetto ai valori dell’Euro VI”.

UNA STRATEGIA GLOBALE DELL’UNIONE EUROPEA Ricordiamo che l’Unione Europea è impegnata anche nella riduzione delle emissioni dei gas serra; nel 2025 l’industria dei veicoli commerciali dovrà ridurre del 15% le emissioni rispetto al 2019 e nel 2030 del 30% quindi LONGRUN è inquadrato proprio nella strategia globale dell’UE. “Il progetto – riprende Golini – è organizzato in ‘pacchetti di lavoro’ (o sotto progetti) per cui ogni Costruttore sviluppa il proprio pacchetto ‘verticale’, separato da quello degli altri, e sviluppa una sua diversa soluzione. FPT Industrial studia un motore a gas, mentre DAF, per esempio, uno a gasolio e Volvo una soluzione ibrida e così via. Oltre ai pacchetti verticali ci sono quelli ‘orizzontali’ che vanno a coprire esigenze comuni del progetto stesso: un pacchetto orizzontale è, per esempio, lo sviluppo di un nuovo metro di simulazione e di calcolo per introdurre le soluzioni che si stanno sviluppando nel tool che si chiama Vecto.” Va detto che Vecto è un sistema di calcolo, uno strumento di simulazione, che tutti i Costruttori devono utilizzare per dichiarare le emissioni di CO2 dei propri prodotti. Ogni costruttore, per ogni veicolo, deve fornire le caratteristiche del funzionamento del motore, della resistenza aerodinamica del veicolo e di quella di rotolamento degli pneumatici, dell’assorbimento del condizionatore e degli altri ausiliari etc; dopo aver inserito tutti questi dati, il sistema fornisce il “numero magico” della emissione di CO2 del veicolo, della flotta e quindi del costruttore.

Con la necessità di motori più efficienti e sostenibili, l’industria dei propulsori si sta muovendo verso tecnologie alternative. E così sta facendo FPT Industrial, ma non concentrandosi solo su una soluzione, ma su un approccio multi-potenza, modulare e multi-applicazione. Una delle ultime “fatiche” del Brand è il propulsore F28 Ibrido, un motore diesel accoppiato a un motore elettrico, una soluzione efficiente, compatta e sostenibile per le applicazioni off-road. Si tratta per l’Azienda del Gruppo CNH Industrial di un deciso passo avanti verso i propulsori modulari e multipower. Il nuovo motore ibrido da 2,8 litri è stato sviluppato per ottimizzare le prestazioni delle macchine compatte, garantendo produttività ed efficienza. Con quattro cilindri in linea, il propulsore termico sviluppa una potenza massima di 74 CV, mentre il motore elettrico aggiunge altri 27 CV di potenza continua e 40 di potenza massima. Per le macchine movimento terra leggere, come le mini pale gommate, i rulli compattatori a tamburo e le terne, la possibilità di sfruttare questo supplemento di potenza in determinate condizioni di lavoro è decisamente un grande vantaggio.L’F28, disponibile anche nelle versioni Diesel ( votato “Diesel of the Year 2020) e a gas naturale, offre prestazioni elevate in un design compatto, semplificando gli interventi di manutenzione, migliorando la risposta transitoria e riducendo i costi totali di esercizio. Con l’F28, che va ad aggiungersi alla Famiglia F5, FPT Industrial completa la propria offerta di soluzioni per le macchine compatte.

Stefano Golini, membro del team

Alternative Fuels

Powertrain Innovation di FPT Industrial, che sta lavorando al programma LONGRUN. LA BASE DI LAVORO È IL CURSOR 13 “Dunque – dice ancora Stefano Golini – in FPT Industrial, partendo come base dal Cursor 13 a gas, abbiamo due filoni di ricerca; nel primo, che sarà sviluppato con un partner francese, IFPEN, stiamo lavorando per introdurre nel nostro motore un nuovo sistema di combustione, che permetta un significativo miglioramento dell’efficienza dei motori a gas naturale senza modificare sostanzialmente la testa cilindri di partenza, che è quella del motore Diesel. Questo ci permetterà di mantenere contenuti i costi di industrializzazione di una nuova generazione di motori a gas che saranno in grado di ridurre sensibilmente il consumo di combustibile e l’emissione di gas serra, ma anche il costo di esercizio, un aspetto sempre gradito ai clienti”. Va detto che IFPEN ha già sviluppato su motori più piccoli, un sistema di combustione simile, con ottimi livelli di efficienza, senza stravolgere completamente, da un punto di vista industriale, il disegno della testa motore. Si tratta di una situazione che per FPT Industrial è molto interessante, perché una delle richieste del bando è proprio quella di arrivare all’efficienza del 50% con i motori a combustione interna.

Il motore Cursor 13, qui nella versione a gas naturale, che è alla base degli studi di FPT Industrial nel LONGRUN.

IL RECUPERO DI ENERGIA “Sull’altro fronte – riprende l’ingegner Golini – stiamo lavorando per recuperare energia allo scarico e trasformarla in energia elettrica, da utilizzare per muovere gli ‘ausiliari’, per esempio la pompa dell’acqua o il compressore dei freni; ma questa energia può essere utilizzata anche per muovere un attuatore che aiuti il motore termico, con soluzioni tipo il ‘Kers’ della Formula Uno. Per arrivare a questo risultato stiamo introducendo sullo scarico due nuove soluzioni, una si chiama ‘Waste Heat Recovery’ e lavora tramite un ciclo Rankine: un fluido viene riscaldato (in questo caso dal calore dei gas di scarico) e viene poi fatto espandere in una turbina che è collegata a un alternatore, che produce energia elettrica. È lo stesso principio che viene utilizzato nelle centrali termoelettriche, anche se, in questa applicazione, la potenza prodotta sarà qualche kW (e non qualche centinaio). Il secondo componente si chiama ‘e Turbo’ ed è un turbocompressore sul cui albero (l’alberino che collega compressore a turbina) viene montata una ‘macchina’ elettrica che lavora come generatore di corrente, ma che in caso di necessità può assorbire corrente per accelerare il compressore e quindi ridurre la parte di ‘transitorio’, il cosiddetto Turbo-Lag (il tipico comportamento transitorio che si riscontra nei motori sovralimentati con turbocompressore, in seguito al rapido azionamento dell’acceleratore)”. Il progetto LONGRUN, che è finanziato dall’UE, nel caso di partner industriali per il 70%, è partito a gennaio 2020 e si concluderà a giugno 2023. #