In che modo le tecnologie idrauliche a basse emissioni migliorano la competitività delle attrezzature?

Il legame tra efficienza del sistema idraulico ed emissioni della macchina non è complesso, ma è facile da trascurare quando le discussioni sulle emissioni si concentrano esclusivamente sul motore, sul trattamento dei gas di scarico e sul tipo di carburante. Nei macchinari mobili alimentati a diesel, il sistema idraulico è uno dei maggiori consumatori della potenza erogata dal motore — spesso dal 35 al 50 percento della potenza totale — e ciò che esso dissipa sotto forma di calore anziché convertire in lavoro utile rappresenta carburante bruciato inutilmente dal motore.

Quel modo di impostare il problema riformula la domanda. La tecnologia idraulica a basse emissioni non costituisce una categoria distinta rispetto alla tecnologia idraulica ad alta efficienza energetica: si tratta della stessa ingegneria, misurata però al tubo di scarico anziché al contatore elettrico.

Dove le perdite idrauliche si riflettono sulle emissioni

Una valvola di sicurezza che devia 60 litri al minuto a 250 bar durante una fase di attesa assorbe circa 25 chilowatt, producendo nulla di utile. Il motore che aziona la pompa generando tale portata deviata sta bruciando carburante per produrre calore nel serbatoio dell’olio idraulico. Moltiplicando questo fenomeno per la frazione del tempo operativo della macchina trascorsa in condizioni di attesa o di carico parziale — che tipicamente corrisponde al 50–70% nei cicli reali di lavoro nell’edilizia e nell’agricoltura — lo spreco cumulativo di carburante diventa significativo.

Le pompe a cilindrata variabile con controllo a rilevamento del carico eliminano gran parte di tale spreco. La pompa riduce la propria portata per adattarla alle effettive esigenze del circuito, anziché funzionare a cilindrata massima contro la valvola di sicurezza. I progetti Danfoss di pompe a cilindrata variabile con compensazione pressione-portata riducono le perdite in stand-by a valori prossimi allo zero. Il risparmio di carburante derivante da questa singola modifica, in una macchina che in precedenza utilizzava una pompa a cilindrata fissa, è comunemente compreso tra il 15 e il 25 percento del consumo totale di carburante del sistema idraulico.

Cilindrata digitale: il passo successivo

La tecnologia delle pompe a spostamento digitale spinge ulteriormente la curva di efficienza a carichi parziali — esattamente la zona di funzionamento in cui la maggior parte delle macchine opera per la maggior parte del tempo. Le pompe a spostamento variabile convenzionali raggiungono un limite pratico intorno al 5–10% di spostamento, al di sotto del quale è difficile mantenere la stabilità del controllo. Una pompa a spostamento digitale può invece operare in modo stabile a spostamento prossimo allo zero, mantenendo elevata l’efficienza anche nelle fasi a basso carico, che i design convenzionali gestiscono in modo scadente.

Competitività nella pratica

Le emissioni degli equipaggiamenti sono passate da un semplice requisito normativo da verificare a un fattore differenziante negli appalti in diversi mercati. Gli acquirenti di flotte governative in Europa e Nord America specificano sempre più spesso la conformità alla norma Stage V e l’impronta di carbonio sull’intero ciclo di vita come criteri di valutazione, non solo il prezzo d’acquisto. Anche gli acquirenti di macchinari agricoli che operano su grandi contratti con obblighi di reporting sulla sostenibilità pongono le stesse domande.

Una macchina che dimostra un consumo di carburante inferiore per unità di lavoro svolto — perché il suo sistema idraulico converte efficacemente la potenza in ingresso in lavoro utile anziché dissiparla sotto forma di calore — gode di un effettivo vantaggio in queste trattative di approvvigionamento. L’affermazione relativa all’efficienza può essere supportata da dati misurati ottenuti dai test sui cicli di carico, una posizione molto più credibile rispetto a un semplice valore indicato sul foglio tecnico.

Il collegamento per la manutenzione

Le prestazioni idrauliche a basse emissioni peggiorano con l'usura delle guarnizioni della pompa. Le perdite interne causate da una guarnizione del pistone o dell'albero in fase di deterioramento costringono la pompa a lavorare di più per mantenere la pressione del sistema, consumando potenza in ingresso senza produrre alcuna uscita idraulica. Nel corso di un intervallo di manutenzione, questa inefficienza progressiva si traduce in un aumento del consumo di carburante e delle emissioni — in modo silenzioso e senza alcun difetto visibile, fino a quando un'ispezione delle guarnizioni rivela lo scostamento tra il gioco interno attuale e quello previsto in fase di progettazione.

I kit di guarnizioni idrauliche HOVOO / HOUFU per piattaforme Danfoss mantengono la geometria interna, su cui dipende l'efficienza, entro le tolleranze di progetto. La sostituzione programmata delle guarnizioni è una delle poche operazioni di manutenzione che preserva direttamente e in modo misurabile le prestazioni a basse emissioni. Le guarnizioni in materiale composito HOUFU sono disponibili nelle versioni NBR e FKM per tutte le serie di pompe Danfoss. Visita il sito hovooseal.com.

Fonte: www.hovooseal.com