Stage V, la risposta di Kohler è l’ibrido

Dal primo gennaio di quest’anno tutti i motori off road che verranno immessi sul mercato europeo dovranno essere conformi ai requisiti richiesti dallo Stage V, lo standard introdotto dal Regolamento UE 2016/1628 del 14 settembre 2016, che prevede un’ulteriore riduzione (pari al 40 per cento) del cosiddetto Particulate Matter (PM) e introduce un altro parametro, il Particulate Number (PN), ossia il numero di particelle emesse.

Il provvedimento è valido per tutte le classi di potenza, comprese quelle che fino a oggi non erano state oggetto di regolamentazioni, segnatamente quelle sotto i 26 cavalli (19 chilowatt) e quelle sopra i 760 cavalli (560 chilowatt).

Fanno eccezione solo i motori con potenze comprese tra 75 e 175 cavalli (56 e 130 chilowatt), per cui il Regolamento entrerà in vigore tra un anno, il primo gennaio 2020.

KOHLER FLEX E K-HEM, LA NUOVA UNITÀ IBRIDA

E pertanto, dopo aver lavorato alacremente, puntale è arrivata la risposta da parte dei costruttori di motori, compresa quella di Kohler Engines.

Per essere precisi, sono in realtà due le risposte del costruttore americano. La prima – se vogliamo più scontata – è Kohler Flex (vedi link), ossia la gamma di soluzioni per il filtraggio delle emissioni che il costruttore ha progettato per permettere a ciascuna configurazione dei motori della piattaforma KDI di essere conforme, a livello mondiale, a tutte le norme in materia di emissioni.

In pratica, Kohler Flex è la combinazione della combustione interna già pulita dei motori KDI, resa possibile dal sistema di iniezione common rail ad alta pressione (2000 bar), quattro valvole per cilindro, turbo-compressore e cooled-Egr, e dei più compatti dispositivi di post-trattamento (Doc, Dpf, Scr).

La seconda risposta è invece “una chicca” che il costruttore si è riservato di presentare a Eima International  2018. Si tratta di K-HEM (Kohler Hybrid Energy Module), la nuova unità ibrida di generazione di potenza combinata elettrica e meccanica.

ELETTRICO E MECCANICO, DUALISMO PERFETTO

Nino De Giglio, Brand and Communication Manager, Kohler Engines Emea, ha spiegato così la novità: «Sul mercato esistono fonti di energia differenti. Kohler ha scelto di non metterle in competizione, ma di integrarle e farle convivere. In questo modo si riesce ad estrarne tutto il potenziale valore».

Dunque, entrando nel merito, K-HEM è l’unità di generazione di potenza nata dalla combinazione del motore diesel KDW 1003 da 18 kW conforme alla normativa Stage V e senza DPF, e del motore elettrico 48 Volt che garantisce 15 kW di picco e 9 kW continuativi.

PIÙ EFFICIENZA E PRODUTTIVITÀ

L’unità è quindi in grado di offrire più di 30 kW senza bisogno di utilizzare sistemi di post-trattamento dei gas di scarico; K-HEM può inoltre funzionare come generatore per sistemi di accumulo dell’energia. In pratica, funziona così: la potenza di base è fornita dal motore termico, mentre i picchi sono gestiti e garantiti dal propulsore elettrico.

Per tale motivo, K-HEM ben si presta per tutte quelle applicazioni che prevedono cicli di lavoro discontinui e che richiedono picchi di potenza – un classico anche in agricoltura – e per quelle  macchine che operano prevalentemente con cicli di lavoro costanti a bassi carichi che impediscono il raggiungimento delle temperature necessarie per lo svolgimento della rigenerazione passiva all’interno del fltroantiparticolato, per esempio le piattaforme aeree o i carrelli elevatori.

INSTALLAZIONE NO  PROBLEM

Quanto agli aspetti costruttivi delle macchine, non vi sono problemi di installazione, poiché l’integrazione dell’unità ibrida con il sistema idraulico o la trasmissione meccanica è uguale a quella del motore diesel.

Le machine equipaggiate con questo motore risultano però più leggere, compatte e performanti, poiché sfruttano i vantaggi offerti dall’integrazione delle due diverse trazioni: non sono necessari sistemi di post-trattamento, mentre è possibile immagazzinare, e quindi sfruttare grazie all’alternatore integrato, l’energia prodotta in eccesso, così come è possibile recuperare l’energia durante le fasi di frenata e di scarico.

L’energia immagazzinata nelle batterie sarà disponibile quando la macchina richiederà di superare la soglia dei 18 kW termici installati, superando addirittura i 30 kW; ne risulta un notevole risparmio in termini emissioni, consumi e potenza termica installata.

TOTALE OTTIMIZZAZIONE DELLA GESTIONE DELLA MACCHINA

A questo si sommi la riduzione delle emissioni gassose, la diminuzione della rumorosità e la riduzione dei consumi. Infine, come ha fatto notare Tommaso Maria Vezzosi, Jr Communication Specialist, Kohler Engines Emea, l’elevato livello di integrazione tra parte meccanica e parte idraulica permette una totale ottimizzazione della gestione della macchina: ciascun attuatore può essere gestito dal sistema idraulico o elettrico a seconda delle specifiche esigenze e controllato dalla centralina master che sovrintende il sistema.

L’esempio più tranchant è rappresentato dagli accessori agricoli: la possibilità di sganciarli dal sistema meccanico e di gestirli con il sistema elettrico permette infatti un elevatissimo livello di ottimizzazione delle operazioni.

© Emanuela Stìfano