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Andrea terratech

Macchine agricole ibride, una realtà !

Messaggi raccomandati

Senza clamori, sommessamente, la tecnologia di trasmissione "ibrida" sta prepotentementemente entrando anche ne settore agricolo.

 

La pagina linkata ne è testimonianza, primo segnale di una rivoluzione alle

 

Video: ElectRoGator from AGCO | Sprayers content from Farm Industry News

Modificato da Andrea terratech

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Non mi stupisce infatti che il modello Electrogator abbia un motore CAT. :asd:

 

Lavorando molto di fantasia mentre visualizzavo il link, stavo immaginando un Challenger MT con trasmissione "tipo D7E" e motore CAT :ave:

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Molto interessante!! Ringrazio Jd Fan per la News!

 

Concordo che nei prossimi 10-15 anni sia questa la via dove investire, per ridurre i consumi e incrementare i rendimenti.

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concordo con DJ, questa sarà la via da perseguire, ma purtroppo non sarà economica e quindi credo non prenda piede, ho lavorato su soluzioni ibride e al momento non sono convenienti sia per i costi di realizzazione che per la complessità dei sistemi.

Sicuramente una soluzione tipo D7 da dei vantaggi per quanto riguarda la trasmissione, sicuramente ti permette di utilizzare un motore termico meno potente ma cmq sempre con potenze superiori ai 57 kw, quindi per quanto riguarda gli stage finali non ti permette di risparmiare sistemi tipo FAP SCR o altro, noi abbiamo provato a fare sistemi ibridi per poter utilizzare motori da 36kw che abbinati ad un sistema elettrico da 25 kw aiutava il termico nei momenti di maggior sollecitazione, che in un carrello elevatore sono le fasi di sollevamento e di partenza e nelle fasi di frenata recuperava energia cosi come anche nelle traslazioni e questa energia veniva messa in supercapacitor, gl'unici sistemi ad oggi che permettono dicaricarsi in breve tempo e di rilasciare sempre in breve tempo l'energia che serve, le batterie non si possono usare perchè richiedono tempi di carica e di scarica lunghi, questo per far capire che in un'impiego agricolo dove gli sforzi sono prolungati nel tempo e costanti non hanno possibilità di esistere.

Io credo che la vera sfida non sia l'ibrido ma il full elettrico, ma siamo ancora molto indietro, anche se le tecnologie delle batterie stanno facendo passi da gigante come velocita di carica ma che come detto in questo settore per permettere almeno 8 ore di lavoro avrebbero dimensioni esagerate.

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Il grande vantaggio della trasmissione elettrica è l'affidabilità sulle alte potenze e la dolcezza di erogazione, infinità di rapporti come il vario ma con rendimenti superiori.

 

Per quanto riguarda il Full elettrico con batterie c'è un limite fisico insormontabile,

 

quando consumiamo su un trattore 300 litri di gasolio esso si combina con circa 2400kg di aria che non ci portiamo appresso, ma nel caso delle batterie dovremmo avere a bordo entrambi, carburante e comburente per un totale di 2700Kg che visto la densità energetica delle batterie migliori è di 0,13Kwh/Kg diventano 20 Tonnellate!!!!

ci sono limiti teorici per cui sono difficili notevoli aumenti di densità di energia

 

Non è questa la strada per andare in paradiso!

 

Forse accumulare Energia elettrica nei Superconduttori potrebbe essere una strada con molte più speranze

si riescono ad avere densità energetiche decisamente superiori

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Esistono sperimentazioni riguardo ad un trattore ad architettura idrida (Motore diesel => generatore => inverter => motore elettrico) ?

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Di trattori prototipali ad alimentazione alternativa, quello più interessante è in NH Hydrogen Fuel Cell, denominato NH2.

A tale progetto hanno fatto seguire l'idea di una "Energy Indipendent Farm":

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Grazie per la risposta.

 

Io intendevo trattori alimentati a gasolio con trasmissione elettrica.

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i dumper da cava utilizzano anche la rotazione contraria del magnete per frenare e si ottiene un risultato molto migliore rispetto ai freni a disco che con tutta quella massa dovrebbero essere enormi!! e in più come diceva purin hanno una trasmissione elettrica che fornisce una coppia pazzesca neanche raggiungibile dal diesel!

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noi abbiamo fatto sperimentazioni su sistemi ibridi in un'altro settore che è quello della movimentazione dei materiali, mi sono fatto a grandi linee un'idea di tali sistemi, penso che al momento attuale nel settore agricolo sia un sistema che non potrà funzionare bene, gli svantaggi sono maggiori dei vantaggi, ora vi spiego meglio.

 

Un sistema ibrido lo puoi dividere in due sistemi, uno tipo D7, hai un generatore di corrente continua che alimenta poi due motori elettrici per la trazione, poi un sistema ibrido dove hai si un generatore di corrente ma anche un'accumulatore dove incamerare l'energia in eccesso, nel primo caso hai il vantaggio di avere una coppia immensa e immediata, hai si una certa riduzione di consumo ma limitata perchè comunque la parte idraulica la fai funzionare con il motore diesel, gli svantaggi di tale soluzione sono che, comunque hai necessità di avere potenze tali da non poterti svincolare da quello che è la legislazione sulle emissioni, quindi scr, egr dpf ecc ecc quindi un risparmio irrisorio, avrebbe senso se potessi stare sotto i 55kw di termico, ma è impossibile, hai le problematiche sia di una trasmissione meccanica, perchè cmq i riduttori ti servono e il motore ugualmente, che i problemi che possono venire da un'apparato elettrico ed elettronico non indifferente e da un costo di un certo livello visto quanto chiedono le normative di inquinamento elettromagnetico che di sicurezza quando hai tensioni ed e amper cosi elevati.

Il secondo sistema, prevede l'utilizzo di accumulatori di energia, un motore elettrico inverter al motore diesel, in questo caso, i test fatti da noi , erano legati ad un downsize del termico da 75 kw a 55 kw, i 20 kw in meno li compensava il motore/inverter attaccato al volano, a questo era flangiata una pompa idraulica che faceva funzionare la trasmissione idrostatica, quando veniva richiesta potenza e il sovraccarico del motore termico arrivava a certi valori, il generatore elettrico fungeva da motore prendendo l'energia dagli accumulatori (che non sono batterie ma supercapacitor poi vi spiego che sono) e fungeva da motore elettrico aiutando il termico nello spunto, finita la richiesta di potenza ritornava a generare corrente e ricaricava i supercapacitor e in frenata con il fatto che la pompa idrostatica deve dissipare una certa energia, questa veniva presa per ricare gl'accumulatori.

I supercapacitor non sono altro che accumulatori che, a differenza delle batterie normali, si ricaricano in fretta e allo stesso tempo, danno energia immediata, una batteria normale ha bisogno di una carica lenta e concede energia lentamente nell'arco del tempo, questo ad oggi è il grande limiti di questi sistemi, le batterie al litio o simili hanno ancora costi esagerati.

Altro limite di questi sistemi sono i cicli di funzionamento, un D7 ha un ciclo di lavoro incostante, nel senso che, ha momenti dove spinge alla massima potenza, ma sono in qualche modo limitati e alternati da momenti dove potenza e coppia non servono, per esempio in fase di retromarcia, in un carrello elevatore, vi sono solo due momenti nel ciclo di lavoro dove è richiesta la max coppia e il massimo assorbimento di potenza, nella partenza è il momento in cui è richiesta max potenza e coppia, ma una volta lanciato la coppia e la potenza richiesta cala, poi altro momento di richiesta di potenza e coppia è quando si solleva il carico, in questi due momenti, il generato di corrente funge da motore elettrico in aiuto al diesel, nei momenti di richiesta di coppia quasi nulla genera corrente e carica.

In un mezzo agricolo, il ciclo di lavoro è molto più oneroso, la richiesta di coppia e potenza max, avviene per periodo prolungati di ore e ore, prendiamo ad esempio l'aratura, per ore e ore al trattore viene richiesta max potenza e max coppia, se paragoniamo i due sistemi che ho spiegato sopra, il primo è quello che a grandi linee potrebbe anche funzionare, ma non vi sarebbe la convenienza perchè i costi di acquisto sono elevati e alla fine per ammortizzare il costo non lo bilanci con quello che risparmi, tant'è che di D7 ne hanno venduti veramente pochi, il secondo sistema non funziona perchè il ciclo non lo permetterebbe, io sono convinto che un sistema ibrido funzionerebbe solo se ti permettesse di abbattere notevolmente i consumi e i costi di acquisto, ma al momento non è possibile.

Modificato da mikyxt

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Un sistema ibrido permette di far lavorare il motore diesel nel campo di giri ottimale?

 

L'ultima versione della Lexion monta un ventilatore elettrico pilotato da inverter, Claas dichiara che c'è un risparmio di circa 20 kW di potenza.

 

Nel caso degli escavatori

 

 

Nel caso dei camion

 

[video=youtube;--HWis8NZBI]https://www.youtube.com/watch?v=--HWis8NZBI

Modificato da Stabilo

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Allora, se il motore lo utilizzi per generare corrente, il diesel gira a regime costante nel suo massimo rendimento, non è soggetto a carichi dovuti a sforzi causati dal trovare terra dura o meno, nel caso in cui il sistema sia misto il regime varia in base al carico di lavoro.

La claas ha una ventola idraulica sulle lexion, non è elettrica, al momento non esistono ventole elettriche con un diametro di 1600 mm come hanno loro, hanno il vantaggio che vengono fatte lavorare in base alle reali richieste di raffreddamento, leggendo le temperatura dei vari radiatori e intercooler e facendo in modo che le temperature siano sempre quelle corrette, un 20% è molto, con la ventola elettrica con motore brushless sicuramente ci sarebbe un risparmio di carburante perchè verrebbe a mancare un circuito idraulico che ha un certo assorbimento di potenza, di solito si mettono pompe a ingranaggi che fanno poi funzionare un motore idraulico a cilindrata variabile che fa poi funzionare la ventola, e queste richiedono un certo assorbimento di potenza al motore, cosa che con una ventola elettrica invece non hai e allo stesso tempo la fai funzionare come quella idraulica con i vari sensori nei vari radiatori.

 

Il sistema Komatsu sfrutta l'inerzia della torretta, ha un motore elettrico/inverter che usa per ruotarla, una volta partita nella fase di frenatura questo motore diventa un generatore che carica gli ultracapacitor, ma come notate è un ciclo in cui questo sistema porta dei vantaggi, si sono risparmiati un motore idraulico e relativo circuito e forse una pompa, quindi hanno eliminato gli assorbimenti di potenza dovuti a questi componenti con il relativo risparmio di carburante.

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è vero, il ventilatore è idraulico. L'utilizzo di un motore asincrono trifase pilotato da inverter al posto del motore orbitale idraulico porta ad un risparmio?

 

Da quello che ho capito il rispamio lo hai dove ci sono circuiti idraulici che vengono azionati poche volte, ma per ragioni tecniche l'olio deve essere sempre in movimento, giusto?

 

Secondo te questa soluzione è valida? https://docs.google.com/viewer?a=v&q=cache:dFiRaZ8jh1AJ:info.amazone.de/DisplayInfo.aspx%3Fid%3D14005+&hl=it&gl=it&pid=bl&srcid=ADGEESialbfhHpebm9ts3KVZ7tyORtbhNlruFDFrkhMRPOWHaZESvUUx_LKEagRoVhd28idOvn0AdQyt3Xvfy9b9AWqO0rsqFoSype2CTAykBDqnciJE9rYhkNn6LjgH8hS-wXey-Cbw&sig=AHIEtbSBw7Fki_S1AymIAi6Y1GzhnqfTcQ

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per le elettroventole si usano motori brushless, non hanno praticamente usura non avendo le spazzole e possono lavorare seguende certe curve in modo proporzionale.

Il risparmio l'hai perchè non le pompe essendo flangiate al motore assorbono potenza, se hai una pompa ad ingranaggi che alimenta il motore delle ventola, all'aumentare di giri hai una portata maggiore, che in caso di ventola ferma comunque circola nel circuito assorbendo potenza e creando calore che poi devi dissipare, se hai una pompa a cilindrata variabile, hai meno assorbimento a parita di condizione, perchè l'olio che gira è una quantità minima che serve solo per la lubrificazione della stessa, come puoi capire se hai un'elettroventola non hai tutti questi assorbibenti e consumi meno.

la soluzione che mi hai messo, serve se hai un trattore in grado di generare corrente, esistono allo studio attrezzature del genere, e quella messa da te ne è un'esempio, che sono fatte per funzionare con i JD serie E, quelli che hanno il generatore di corrente integrato, hai in questo caso un'assorbimento minore di potenza e di conseguenza consumi meno, l'assorbimento di potenza del generatore è inferiore a quanto ti assorbirebbe se avessi la botte attaccata alla PTO.

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Si inizia con l'elettrico Nuove tecnologie e soluzioni ad Agritechnica 2013: Trasmissione più efficiente e sicura della forza ? con spazio di installazione invariato | gkn-walterscheid.de

 

504708-2.jpg

 

 

504708-3.jpg

 

 

https://www.youtube.com/watch?v=W0fnslRrhoE

 

 

 

 

Il motore AF 130 sviluppato da EVO-Electric per conto di Walterscheid

 

[ATTACH=CONFIG]15825[/ATTACH]

 

Potenza nominale 64 kW con 145 Nm di coppia; dimensioni: larghezza 110 mm, diametro 300 mm; massa 30.5 kg

 

http://www.gkn.com/driveline/our-solutions/edrive-systems/eMachines/Pages/default.aspx

 

http://www.gkn.com/driveline/our-solutions/edrive-systems/Documents/Datasheets/AF-130-Tech-Sheet-V13.pdf

Modificato da Stabilo

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Amazone EDX eSeed, dotata di due ventilatori azionati da due motori asincroni da 11 kW caduno e due motori asincroni da 0.37 kW per i tamburi di separazione.

Il risultato è un risparmio del 30% rispetto al sistema idraulico e l'annullamento del problema di surriscaldamento dell'olio idraulico.

 

http://app.claas.com/2013/university-symposia/download/wieselburg/07_Rahe_Amazone.pdf

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Salve per caso sono capitato in questa bellissima discussione, e poiché mi affascina molto questo discorso e gira gente che ne sa più di me, vorrei approfittarne: preso un motore diesel che alimenta un motore elettrico supponiamo per la trazione, il diesel deve girare sempre allo stesso regime o può fornire l'elettricità richiesta in base alle condizioni dal motore elettrico operando a diversi regimi (proporzionalmente alla richiesta di elettricità)? Il dilemma nasce poiché guardando le specifiche di motori per gruppi elettrogeni ho sempre e solo trovato una certa potenza e frequenza (Hz) a un dato regime :cheazz:

grazie a chi mi risponde :)

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Il motore diesel lavora a regime fisso, ed è proprio questo il vantaggio, permettendo di ottimizzare i consumi..

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Il motore diesel lavora a regime fisso, ed è proprio questo il vantaggio, permettendo di ottimizzare i consumi..

 

Capisco, ma a sentirlo andare sempre uguale non c'è gusto...:gluglu:

comunque se non lo tenersi a regime fisso potrei al variare dei giri del termico far andare più o meno l'elettrico? Grazie della pazienza

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Capisco, ma a sentirlo andare sempre uguale non c'è gusto...:gluglu:

comunque se non lo tenersi a regime fisso potrei al variare dei giri del termico far andare più o meno l'elettrico? Grazie della pazienza

 

Nel D7E si nota, alla fine non è poi tanto diverso da un cambio meccanico i picchi di carico ci sono sempre e come utilizzo e sonorità non lo trovo meno divertente.

D'altro canto però sembra dimostrare un agilità notevole per essere un dozer da oltre 200 q.li.

 

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Ottimo mi serviva avere un confronto con l'idea che mi ero fatto:n2mu:

Del resto è questione di gusti a me piace sentire le care vecchie cambiate; pensavo a un motore elettrico che facesse da tramite tra motore termico e cambio, quindi in una marcia più alta il mio dubbio era se in quanto il motore elettrico gira meno per la marcia più alta appena intestata potesse anche girare meno il termico.

Grazie ancora per la pazienza :)

Modificato da Francesco Caroli
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http://solarhydrogensystem.com/

 

 

 

L'idrogeno da fonte solare è realtà.

 

Questo è molto, molto interessante, anche perché l'anonimo trattore non è stato convertito ad elettrico con celle a combustibile, come avrei detto subito, in effetti tanto valeva farne uno nuovo, o quasi, ma usa il motore termico solito! In pratica la posto del metano ci mettono idrogeno e ammoniaca :ROTFL: però non tengono l'idrogeno liquido quindi non c'è bisogno di quei 200 e rotti gradi sotto zero.... molto interessante O0

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