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Dec 18, 2023

L’elettrificazione dei rimorchi fa un passo avanti verso una maggiore efficienza e stabilità

The road to full trailer electrification will be a long one, but certain

La strada verso l’elettrificazione completa dei rimorchi sarà lunga, ma alcune tecnologie che miglioreranno l’efficienza complessiva sono più vicine di quanto potremmo pensare. I rimorchi dotati di assi elettrici e motori sui mozzi potranno contribuire allo sforzo di trazione del motore, riducendo il consumo di carburante. La stabilità del veicolo e le prestazioni di frenata possono essere migliorate anche utilizzando sistemi più avanzati.

Wolfgang Hahn, leader dell'innovazione dei sistemi presso ZF Group North America, ha dichiarato ai partecipanti al meeting annuale della Canadian Transportation Equipment Association (CTEA) a Victoria che l'obiettivo è recuperare l'energia cinetica altrimenti non sfruttata dal movimento del veicolo.

"Solo una piccola parte del contenuto energetico totale di un litro di carburante diesel contribuisce effettivamente al movimento in avanti del camion", ha affermato Hahn, sottolineando l'attrito interno del motore, le perdite di pompaggio e i carichi elettrici come notevoli dispersioni di energia.

"Le perdite di gran lunga più grandi da superare sono la resistenza alla guida: resistenza aerodinamica, resistenza al rotolamento dei pneumatici, resistenza all'accelerazione e guida in salita - in altre parole, superare l'inerzia", ​​ha detto. "Perdita potrebbe non essere la parola giusta. L'energia non viene mai persa. Può essere convertita in qualche altra forma, ma viene persa per il nostro utilizzo."

I dissipatori di energia come la resistenza aerodinamica e la resistenza al rotolamento possono essere mitigati, ma mai eliminati. D'altro canto, è possibile compensare parte delle perdite recuperando una percentuale dell'energia cinetica persa a causa del calore e dell'usura dei metalli durante la frenata in discesa o la marcia per inerzia.

Hahn afferma che esistono enormi opportunità per recuperare energia, utilizzando generatori elettrici negli assali o nelle ruote del rimorchio per decelerare il veicolo anziché utilizzare la tradizionale compressione e frenatura ad attrito. L'energia recuperata può essere immagazzinata nelle batterie e successivamente utilizzata per alleggerire il carico sul motore durante l'accelerazione e i momenti di picco della richiesta di potenza.

"In pratica, questo potrebbe consentirci di utilizzare meno potenza del motore e quindi di operare con una maggiore efficienza del carburante", ha affermato Hahn.

I freni di compressione del motore o i freni di scarico sono utili per resistere all'accelerazione in discesa, specialmente su lunghe discese in quella che Hahn chiama frenata di resistenza, ma non contribuiscono in alcun modo allo sforzo di recupero. Tuttavia, se la principale strategia di frenata di resistenza fosse l’asse elettrico del rimorchio con un motore/generatore, un’alta percentuale di quell’energia cinetica potrebbe essere recuperata facilmente ed in modo economicamente vantaggioso, ha affermato Hahn. Il freno motore diventerebbe quindi il secondo stadio per il controllo della velocità durante la frenata di resistenza, lasciando per ultimi i freni di servizio.

Quindi, cosa si può fare con tutta quell’energia “gratuita”?

"In genere, lo vediamo con i trattori convenzionali combinati con rimorchi dotati di assali elettrici e batterie per immagazzinare l'energia", ha affermato. "L'energia viene spesso utilizzata per sostituire il motore che aziona il compressore durante la refrigerazione."

Negli ultimi anni ConMet eMobility ha lavorato per sviluppare un tale sistema. Chiamato eHub, ConMet ha accoppiato un motore elettrico su ruota con il gruppo mozzo ConMet PreSet Plus per catturare l'energia cinetica e convertirla in elettricità. L'elettricità viene immagazzinata in quella che l'azienda descrive come una "batteria leggera e ad alta capacità" che si trova sotto un rimorchio. Se condivisa con un sistema di refrigerazione per il trasporto, ConMet afferma che l'energia recuperata è sufficiente a sostituire il motore diesel precedentemente utilizzato per azionare il compressore del frigorifero.

Ci sono unità in servizio ora in California, attraverso una partnership con Carrier Transicold, Great Dane Trailers e la società di distribuzione di servizi di ristorazione Sysco Corp.

Tali configurazioni sono state utilizzate in Europa negli ultimi 20 anni, ha affermato Hahn, riconoscendo che il dispiegamento su larga scala in Nord America richiederà un po’ di tempo.

Alcuni anni fa i percorsi tecnologici europei e nordamericani si sono differenziati, con i paesi dell’Unione Europea che hanno abbracciato i controlli elettronici e una maggiore integrazione tra trattore e rimorchio. Allo stesso tempo, i produttori di autocarri nordamericani hanno deciso di sviluppare funzionalità avanzate di rilevamento e collegamento in rete per i loro trattori.