Soluzioni innovative per la riduzione del consumo energetico di circuiti idraulici per trattrici agricole

Il programma di ricerca è dedicato allo sviluppo concettuale e progettuale dei principali sistemi idraulici presenti a bordo di trattrici agricole di media potenza (90-150 kW), nell'intento di determinarne un incremento dell'efficienza complessiva attraverso la riduzione della potenza da essi dissipata e l'ottimizzazione del loro rendimento totale di conversione dell'energia. I circuiti idraulici oggetto dell'attività di ricerca risultano essere quelli che fanno parte del sistema di locomozione (powertrain) e che costituiscono il sistema di attuazione delle attrezzature portate o trainate (actuation e remote). Il Programma di Ricerca è articolato in modo che le cinque Unità di Ricerca coinvolte propongano modifiche concettuali e progettuali che possano essere tra loro integrate a determinare un incremento complessivo delle prestazioni funzionali della trattrice stessa. L'ottimizzazione energetica del circuito di azionamento e controllo dei sistemi di trasmissione è suddiviso in due temi progettuali. Il primo, indicato come "power split transmission", è incentrato sullo sviluppo concettuale e progettuale di una trasmissione mista formata dal parallelo di una trasmissione idrostatica ed una trasmissione meccanica a rotismo epicicloidale. Il secondo, indicato come "full power shift transmission", riguarda lo sviluppo progettuale e l'ottimizzazione del controllo di trasmissioni meccaniche a comando idraulico, a frizioni multiple ed attuatori idro-meccanici. L'analisi delle prestazioni energetiche del circuito idraulico di sollevamento interessa i sistemi idraulici destinati alla movimentazione dei carichi attraverso l'impiego di uno o più attuatori lineari. Attraverso lo sviluppo concettuale di possibili configurazioni circuitali alternative, ed il confronto delle prestazioni energetiche da queste mostrate con i circuiti di riferimento, si valutano soluzioni circuitali che possano superare i limiti imposti dalla logica di gestione di tipo load-sensing, e si sviluppano delle configurazioni di circuito atte a recuperare l'energia associata alle fasi di discesa dei carichi, ad oggi dissipata. Infine, la definizione delle linee strategiche da studiare per ottenere un incremento del rendimento operativo del circuito di comando degli attuatori ausiliari è perseguita sia in relazione all'ottimizzazione del circuito funzionale che realizza l'attuazione, sia in funzione dell'ottimizzazione architetturale del singolo componente a comando e controllo elettro-pilotato, in modo che sia possibile ridurre l'assorbimento di potenza dal motore primo attraverso la riduzione complessiva delle dissipazioni caratteristiche del sistema in tutte le sue fasi operative. Particolarmente rilevante appare l'approccio di ottimizzazione multi-obiettivo vincolata che viene dato alla generazione dei sottosistemi parziali in vista della loro integrazione nel veicolo, dove la gestione ottimale delle caratteristiche di interfaccia con la sorgente di potenza dovranno essere valutate alla luce della risposta all'interno di un modello virtuale della dinamica del veicolo.