Motori diesel modello anno 2024: cosa devi sapere

Le normative tanto attese sulle emissioni di gas serra (GHG) per i veicoli pesanti arriveranno presto. Secondo l’Environmental Protection Agency (EPA) degli Stati Uniti, entro marzo di quest’anno si prevede di emanare proposte di norme e regolamenti finali entro la fine del 2023, che copriranno gli autocarri pesanti almeno fino all’anno modello 2030.

Con le nuove norme che dovrebbero ridurre significativamente le emissioni di ossidi di azoto (NOx) dei motori diesel pesanti e introdurre standard più rigorosi sui gas serra per alcuni veicoli commerciali, i produttori stanno già guardando avanti.

"Non esiste una soluzione unica o una soluzione miracolosa per soddisfare i requisiti relativi ai gas serra", ha affermato Duane Tegels, product marketing manager – powertrain / VHD, VNX, VAH presso Volvo. “Mentre ci muoviamo verso nuovi e più severi standard sulle emissioni, l’attenzione si sposta dal motore all’intero gruppo propulsore, utilizzando sia la coppia che la potenza nel modo e nei tempi giusti. Riducendo al contempo le perdite parassite non necessarie, ciò include anche l’allineamento delle strategie di turno e la selezione di ingranaggi adeguati per raggiungere gli obiettivi di efficienza”.

Chet Ciesielski, vicepresidente della divisione On-Highway Heavy Duty Truck Business di Navistar, ha affermato che per soddisfare i requisiti sempre più rigorosi sulle emissioni di gas serra è fondamentale pensare al di fuori del semplice motore stesso. L'attenzione dell'OEM si è concentrata su una soluzione di propulsione modulare per il mercato nordamericano che includa motore, trasmissione e sistema di post-trattamento.

"Ogni componente di questo gruppo propulsore è stato sviluppato contemporaneamente da zero per garantire la massima efficienza tra tutti i sistemi", ha affermato Ciesielski. “L’approccio di progettazione integrata consente a ciascun componente di fare ciò che sa fare meglio e di ottenere risultati in termini di efficienza del carburante e riduzione delle emissioni”.

Puneet Jhawar, direttore generale di Global Spark Ignited Business presso Cummins, ha osservato che, sebbene siano necessarie modifiche minime ai prodotti per essere conformi alle normative sui gas serra del 2024, ad ogni modifica i motori risultano più puliti. "Lavorando su tecnologie e architetture per soddisfare le rigorose normative, possiamo continuare a fornire i prodotti più affidabili ed efficienti", ha affermato.

"Ciascuno dei nostri programmi di sviluppo prodotto impiega anni a testare e convalidare questi progetti per garantire standard di gas serra a lungo termine", ha aggiunto Jhawar. "La tecnologia ha aumentato la nostra capacità di modellare e simulare dati che ci aiutano a essere più intraprendenti nei nostri test."

Il propulsore integrato International S13 di Navistar è progettato con SCR a doppio stadio come tecnologia primaria di riduzione delle emissioni di NOx. Senza il radiatore EGR sul motore, il 100% dei gas di scarico confluisce nel turbocompressore durante le normali condizioni operative. Ciò porta a una minore generazione di fuliggine e particolato (PM), che supporta anche l'estensione degli intervalli di manutenzione DPF.

Oltre ai miglioramenti hardware, il software del gruppo propulsore integrato S13 è progettato per ottimizzare il funzionamento. Ad esempio, il motore e la trasmissione comunicano su una rete CAN proprietaria, separata dal collegamento dati pubblico J1939. Questa configurazione elimina la possibilità che altri componenti sul collegamento dati interrompano le comunicazioni, compresi quelli che ottimizzano le strategie di turno.

La soluzione di Volvo a questa sfida è I-Torque, una miscela di componenti del gruppo propulsore tra cui il motore turbo compounding D13 dell'OEM, trasmissione a 13 velocità e rapporti che vanno da 2,15 a 2,17. Per assistere il modulo di controllo elettronico della trasmissione su quando cambiare marcia, Volvo utilizza I-SEE, che definisce la topografia prima che un camion salga o scenda sul terreno.

I-See consente alla trasmissione di disimpegnarsi dal motore durante la discesa (durante la crociera), aumentando la finestra di rollio del camion e quindi la sua efficienza. Inoltre, scala proattivamente la marcia prima di affrontare una salita, gestendo lo slancio del camion per una salita più rapida ed efficiente.

In Cummins, l'attenzione alla riduzione dei gas serra si è concentrata sullo sviluppo di piattaforme indipendenti dal carburante. L'architettura di base comune incorpora teste diverse per accogliere più tipi di carburante, tra cui diesel, gas naturale e idrogeno.