Tecniche di riduzione dei consumi e della tossicità delle emissioni di una pala gommata

Il presente lavoro di tesi analizza il funzionamento di una pala gommata equipaggiata con trasmissione idrostatica, con l'obiettivo di valutare l'impatto di diverse scelte progettuali e di gestione sui consumi energetici e sulla tossicità delle emissioni. Lo studio è stato condotto tramite simulazione in ambiente Amesim su ciclo di lavoro caratteristico. Una prima fase del lavoro ha riguardato la mappatura dei consumi e delle emissioni del motore termico e dell'intero gruppo pompante. A partire da questi risultati, mediante un algoritmo sviluppato in Matlab, sono state determinate le curve ottimali di funzionamento per la minimizzazione del consumo specifico e/o della tossicità delle emissioni, sia con riferimento al solo motore termico che all'intero gruppo pompante. Le curve sono state ricavate sia nel caso di potenza vincolata, in cui il motore opera in modo continuo, sia nel caso di funzionamento intermittente a potenza svincolata, in cui, durante le fasi di accensione, la potenza in eccesso viene immagazzinata nell'accumulatore della trasmissione ibrida. Sono state quindi simulate diverse configurazioni: il funzionamento a giri costanti, il single truck criterion e l'ibridizzazione in serie della trasmissione. Infine, è stata valutata una modifica del layout con due motori idraulici indipendenti, uno per ciascun assale. I risultati ottenuti mostrano come le diverse scelte si traducano in variazioni significative sia in termini di consumo di carburante che di tossicità delle emissioni.