Adeguare la pressione degli pneumatici: presto, bene e… in movimento

0
26627

Anche nel campo della meccanizzazione agricola (così come del resto in altri ambiti) ci sono novità vere o presunte. Questa è una vera e, a mio parere, realmente innovativa. Va a beneficio sia dell’utente (e del suo… portafoglio) che dell’ambiente. Si tratta di AirCell di Mitas, declinato in concreto con la denominazione di VarioGrip da Fendt. Non a caso ha vinto la medaglia d’oro nel concorso innovazioni di Agritechnica del prossimo Novembre…

Una breve premessa

Su un trattore moderno, la pressione degli pneumatici svolge un duplice ruolo: se è elevata (indicativamente da 1,8 a 2,5 bar) riduce la resistenza al rotolamento e quindi l’usura della copertura e i consumi di gasolio, per cui è indicata per i trasporti veloci su strada pubblica; viceversa, se è bassa (da 1,2 bar a diminuire fino a 0,6 bar) fa aumentare anche di molto la forza di trazione sviluppabile, grazie al notevole incremento dell’area di contatto con il terreno. Si verifica contestualmente una diminuzione dello slittamento, e pertanto un minor consumo di combustibile per unità di superficie lavorata. Inoltre, da non dimenticare che anche il compattamento del suolo viene contenuto, con tutti i vantaggi agronomici che ne conseguono.

 

fig01

Fig. 1 – Una bassa pressione di gonfiaggio aumenta l’area di distribuzione del carico, riducendo il compattamento localizzato del terreno soprattutto in profondità, dove non arrivano le lavorazioni routinarie.

In definitiva, in entrambi i casi un’efficienza migliore. Dove non è possibile variare “in tempo reale” la pressione di gonfiaggio (ovvero nella quasi totalità dei casi) e il trattore viene impiegato per scopi molteplici, si adottano pressioni intermedie, appunto tra 1,2 e 1,8 bar. Un valore spesso preso come riferimento (anche a livello normativo) è 1,6 bar. La variazione della pressione in tempo reale è però un’applicazione disponibile già da molto tempo: nel 1991 (cioè praticamente 25 anni fa!) chi scrive ha eseguito una serie di rilievi sperimentali su un prototipo (poi sviluppato commercialmente con successo) di dispositivo di variazione della pressione degli pneumatici del trattore, costruttivamente semplice. A partire dal compressore e relativo serbatoio dell’aria sotto pressione, si insuffla aria nello pneumatico fino a raggiungere il valore richiesto. L’impianto è completato da tubazioni, valvole e sensori di pressione; il componente più delicato era il giunto rotante inserito tra semiasse e cerchio della ruota, che deve comunque garantire nel tempo una sostanziale tenuta dell’aria compressa. Inoltre, specie in fase di gonfiaggio, al tempo occorrevano diversi minuti per aumentare la pressione dell’intervallo necessario, in pratica di solito circa 1 bar, a causa del grande volume interno delle gomme, specie di quelle di trattori di alta potenza.

 

Il Fendt VarioGrip

Si arriva a oggi, con la brillante innovazione di Mitas-Fendt, sviluppata (per ora) per la misura 710/75 R42. All’interno dello pneumatico, e a contatto con l’anello piatto centrale del cerchio, è collocata una robusta camera d’aria di volume inferiore a quello della gomma, che viene velocemente riempita d’aria ad una pressione tale da portare tutta la copertura ad un valore consono per la circolazione su strada pubblica.

 

fig02

Fig. 2 – La camera d’aria aggiuntiva interna gonfiabile separatamente rispetto allo pneumatico (a sinistra) e dettaglio dei collegamenti per l’insufflazione dell’aria in pressione (a destra).

 

Nell’applicazione di Fendt, grazie al compressore a due pistoni con raffreddamento ad acqua (che ha una portata di gran lunga superiore a quella di un compressore standard), per incrementare la pressione di 1 bar bastano 30 s circa. Per questo, per adeguare le condizioni di gonfiaggio al trasporto su strada, il trattore può ragionevolmente stare immobile senza perdere di produttività, a tutto vantaggio dell’affidabilità e durata del giunto rotante radiale (che comunque continua ad esserci), ma che in quel frangente non “lavora” e soprattutto grazie alle valvole di blocco rimane sotto pressione solo nelle fasi di variazione del volume d’aria. Tramite il terminale Vario, il valore di gonfiaggio può essere regolato tra 0,6 e 2,5 bar, separatamente per le gomme degli assi anteriore e posteriore, anche con possibilità di memorizzazione. C’è anche un allarme che si attiva se la pressione è troppo bassa o troppo alta.

 

fig03

Fig. 3 – Dettaglio del giunto rotante del Fendt VarioGrip tra il semiasse e la ruota (sopra) e circuitazione generale suli assi anteriore e posteriore (sotto)

 

 

I vantaggi prestazionali

Anche con la collaborazione di istituzioni universitarie indipendenti, Fendt ha fatto un po’ di conti. Un valore elevato di pressione incrementa fino al 3% la velocità massima di percorrenza, grazie alla riduzione della resistenza al rotolamento, e riduce del 2% i consumi (con gomme gonfiate a 2,4 bar invece di 1,8 bar, con un rimorchio a pieno carico al traino). Viceversa, nel lavoro di campo con 0,8 bar di pressione (invece che 1,8 bar) si ottiene un aumento della produttività fino all’8%, grazie alla maggior forza di trazione ottenibile. Si tratta di numeri, certo, che andrebbero contestualizzati con maggior dettaglio per comprenderne la portata, perché alla fine quello che conta è sempre il portafoglio. Immagino che il VarioGrip (e le coperture Mitas con la camera d’aria interna) non vengano regalate, per cui i vantaggi devono essere realmente tangibili. Tornando però ai benefici, bisogna anche aggiungere che il minor compattamento preserva la fertilità del suolo (con un aumento delle produzioni) e che la spesa energetica per le lavorazioni successive, finalizzate al ripristino della corretta struttura del terreno, sono meno onerose in termini energetici. Si tratta in questo caso di vantaggi difficilmente quantificabili, ancorché certi. Probabilmente sono vantaggi maggiormente apprezzati nel Nord Europa, dove per questioni sostanzialmente climatiche i suoli sono molto più sensibili al traffico delle macchine in campo.

 

Un paio di nodi da sciogliere

Restano, a mio parere, almeno due questioni da verificare. La prima si riferisce all’affidabilità e durata del giunto rotante, che a ragion veduta è (e rimane) il componente più delicato. La seconda è inerente alla camera d’aria interna: a parte, di nuovo, la sua durata ai ripetuti cicli di gonfiaggio/sgonfiaggio, la pressione interna globale della gomma rimane assolutamente costante, oppure la rigidezza e l’isteresi del materiale fanno sì che il fianco dello pneumatico non lavori in modo completamente elastico?

 

D1