ZF sbarca al Bauma 2022 e punta sui propri sistemi di trasmissione “a prova di futuro”

Se il periodo appena trascorso è stato caratterizzato soprattutto da una spinta verso l’innovazione digitale, in particolare in Italia grazie gli incentivi di Industria 4.0, la rivoluzione alle porte e verso cui ormai tutti guardano come alla “next big thing” di ogni settore è quella della sostenibilità. Ambientale, ma anche energetica, per motivi sia ideali che decisamente prosaici. ZF sbarca al Bauma 2022 decidendo di puntare forte sui propri sistemi di trasmissione “a prova di futuro”, dove per “futuro” si intende domani, anzi oggi: soluzioni nel campo dell’elettrificazione e dei carburanti alternativi, sistemi di trasmissione più efficienti, minori emissioni, maggiore produttività, più sicurezza nei cantieri.

Ampia gamma di applicazioni
Nel dettaglio, l’azionamento elettrico eTRAC compete alla pari con le trasmissioni tradizionali, combinandole con i vantaggi dell’elettrico. Si caratterizza per un design modulare che consente l’applicazione a diverse applicazioni del veicolo, in una nuova gamma di azionamenti elettrici, ovviamente con tutti i vantaggi di questo tipo di alimentazione: zero emissioni e bassa rumorosità, e uno spazio richiesto dall’installazione particolarmente compatto.
Si tratta delle prime soluzioni per la mobilità elettrica a entrare nel mercato delle macchine movimento terra, e in veicoli compatti quali dumper da cantiere, caricatori e sollevatori telescopici, impiegati in particolare nelle aree urbane dove più stringenti sono le regole sulle emissioni, con una gamma da 48, 96 e 650 volt.
ZF non solo fornisce la trazione elettrica, ma anche la combinazione di assali frontale e posteriore, inverter ed Electric Drive Control Unit (eDCU), capace di raggiungere uguali potenza e prestazioni (trazione e velocità) delle trasmissioni convenzionali.
Un esempio di applicazione? Sugli escavatori mobili, trasmissione powershift a due velocità, motore elettrico e inverter, scalabile fino a una potenza di 80 kW: tre classi di potenza disponibili del sistema di azionamento elettrico centralizzato eCD50, eCD70 ed eCD90, che coprono dimensioni e ap­­plicazioni diverse. Gli azionamenti centralizzati sono adattabili ad applicazioni specifiche, ad esempio terre o forestali, e la ePTO per l’azionamento dell’impianto idraulico di lavoro. Se poi si sale di dimensione, ecco la serie eTRAC eCD110-210, composta da una trasmissione powershift elettromeccanica e un motore elettrico per la trazione, pensata per le pale gommate di medie dimensioni, il tutto completato dall’unità di controllo dell’azionamento elettrico per le prestazioni complessive del sistema e la gestione della potenza. la tensione di esercizio è di 650 V, con una scalabilità fino a 120 kW di potenza continua (da 30 a 70 kW per l’ePTO).
Si tratta di soluzioni adottabili in diverse applicazioni dei veicoli, azionabili indipendentemente dal suo tipo di alimentazione, e sia sui mezzi a batteria che a quelli a celle di combustibile, che rivestiranno un ruolo molto importante nel futuro dei macchinari per l’edilizia: se la strada intrapresa è quella della decarbonizzazione e del progressivo superamento delle fonti fossili tradizionali, a seconda del tipo di lavoro richiesto e delle dimensioni della macchina, possono essere al momento più adatte le alimentazioni a batteria, nel caso di veicoli piccoli e medi, o a combustibile alternativo per quelli più grandi impegnati in compiti più gravosi. In prospettiva, secondo la Casa, “Nonostante tutte le diverse fonti di alimentazione introdotte di recente sul mercato, che si tratti di idrogeno, eFuel o, ad esempio, biodiesel, le trasmissioni convenzionali con powershift e power split rimarranno la spina dorsale dell'architettura del sistema del veicolo.
Indipendentemente dalla fonte di alimentazione, dal diesel convenzionale, dai combustibili alternativi o dall'elettrificazione”. “Considerando le richieste di sostenibilità, con la tecnologia idrodinamica ZF Ergopower sono già possibili risparmi di carburante fino al 15%. Per soddisfare le crescenti richieste di riduzione del consumo di carburante e maggiore produttività, ZF ha introdotto sul mercato la tecnologia CVT completamente ripartita di potenza cPOWER. Ciò comporta un risparmio di carburante fino al 25% rispetto agli azionamenti Ergopower standard. Se cPOWER è abbinato al pacchetto ZF Efficiency, il risparmio di carburante aumenta di un altro 5%”.

Nuova trasmissione al debutto
Le nuove soluzioni “elettrificate” non sono però l’unica sorpresa che ZF porta al Bauma, avendo nel frattempo anche avviato la produzione in serie delle nuove trasmissioni TraXon DynamicPerform: il suo debutto su una macchina operativa sarà proprio questo autunno, su una gru mobile a cinque assi Liebherr LTM 1110-5.2. La linea è attiva sin dallo scorso aprile, e il clou è rappresentato secondo il costruttore da un nuovo elemento di lancio la cui frizione multidisco è raffreddata da un circuito dell'olio, grazie al quale gru mobili, veicoli speciali e applicazioni speciali fino a 3.000 Nm si avvieranno e manovreranno quasi senza usura senza surriscaldarsi. Da allora, è seguita una fase di lunghi e intensi test, che hanno soddisfatto Liebherr e stupito per prestazioni e robustezza.
“Rispetto al prototipo - dichiara Ralf Boss, a capo della linea di prodotti per i sistemi per veicoli speciali presso ZF - la versione di produzione in serie TraXon DynamicPerform ha fatto ancora una volta un salto di qualità in termini di prestazioni e affidabilità. Inoltre, l'intero processo di sviluppo è un'altra testimonianza della nostra perfetta collaborazione con Liebherr. Con l'imminente domanda di produzione in serie presso Liebherr, il nostro nuovo elemento di lancio dimostrerà di funzionare in modo affidabile e superbo anche nelle condizioni più difficili”.

La sfida, in fase di progettazione e realizzazione, è stata quella di trovare l’equilibrio ottimale buone prestazioni, consumo di carburante contenuto, peso e facilità d'uso. In certi casi l’avviamento e le manovre possono rivelarsi particolarmente impegnativi: l'aumento del carico di attrito può usurare la guarnizione della frizione e surriscaldare la frizione, cosa che comporta spiacevoli tempi di fermo macchina e una conseguente levitazione dei costi di manutenzione. Le solite soluzioni per veicoli pesanti con un peso di 60 t o più, come i convertitori di coppia, sono troppo pesanti per questi particolari casi d'uso, non sono convenienti o occupano troppo spazio di installazione prezioso: la frizione di avviamento a bagno d’olio DynamicPerform risolve questo problema, poiché la potenza del motore viene trasferita - su mezzi con un peso fino a 60 t, coppia di 3.000 Nm e cinque assi - attraverso i dischi integrati nel modulo e raffreddati dall’olio.
Risultato, la frizione non tende a surriscaldarsi, le manovre più impegnative non comportano più la possibilità di usure anche se caratterizzate da altissimo attrito. Insomma, la vita della trasmissione stessa ne risulta allungata, si evitano dei potenziali fermo macchina e si minimizzano i costi di manutenzione. Il che, in soldoni, si traduce in partenze in salita più comode, più maneggevolezza, e nel complesso un lavoro molto più facile per l’operatore, non solo sulle gru mobili, ma anche su autocarri da cantiere o con cassone ribaltabile e su altre applicazioni ancora.
Anche a freddo, letteralmente, visto che con il perfezionamento del rilevamento di temperatura del disco si è potuto verificare che DynamicPerform funziona bene anche con climi molto rigidi.