Riassunto analitico
Il seguente elaborato di tesi ha lo scopo di descrivere la metodologia utilizzata per la creazione di un modello parametrico, che permetta di disegnare una curva di coppia ottimale e standardizzata, sia per le applicazioni agriculture che construction, partendo da input definiti secondo una visione veicolistica d’insieme. Tale visione consente di considerare il motore non come una black box, ma come un elemento che si interfaccia con gli altri componenti che costituiscono il powertrain del veicolo. Lo scopo finale è di creare un tool che permetta di fornire un primo draft della curva di coppia motore, con l’obiettivo di analizzare le prestazioni del motore e sviluppare in futuro nuovi propulsori e powertrain veicolo sempre più efficienti e performanti, secondo le richieste del mercato e dei clienti.
In questo elaborato sono spiegate le attività svolte durante i sei mesi di tirocinio curricolare all’interno dell’azienda CNH Industrial (Case New Holland Industrial), nell’arco temporale compreso fra luglio 2023 e gennaio 2024, all’interno del team centrale Engine & ATS Integration di Modena.
L’elaborato di tesi è suddiviso in cinque capitoli: il primo descrive brevemente l’azienda fornendo una panoramica generale sulla sua storia e sui suoi prodotti presenti oggi sul mercato. Il secondo capitolo invece, tratta in dettaglio il funzionamento, le caratteristiche e gli elementi principali dei powertrain agricoli, soffermando l’attenzione sui motori diesel agricoli, di cui si descrivono le caratteristiche, le prestazioni e i principali elementi che li compongono e li contraddistinguono dagli altri motori. Nel terzo capitolo sono elencate le principali tipologie di trasmissioni usate nel mondo delle trattrici agricole descrivendone il loro impiego e funzionamento.
Questi due ultimi capitoli offrono una panoramica generale e introduttiva sui powertrain dei trattori, e forniscono gli strumenti necessari per affrontare la parte successiva dell’elaborato in cui viene descritto nel dettaglio il lavoro condotto nei sei mesi di tirocinio all’interno dell’azienda.
L’attività svolta, descritta nel quinto capitolo è suddivisa in due parti; una prima in cui è stata eseguita un’analisi di dati provenienti da dei documenti motore, con l’obiettivo preliminare di organizzarli in modo ordinato in un unico database. All’interno di quest’ultimo si è raccolto tutto lo storico delle curve di coppia e potenza utilizzate nei vari veicoli prodotti dall’azienda.
Nella seconda parte dell’attività si è partiti con la creazione di una metodologia che permettesse di trovare una serie di parametri veicolistici fondamentali, prendendo le informazioni dal database precedentemente creato. L’obiettivo finale è stato quello di standardizzare le curve di coppia, per ottenere una curva parametrica per ogni hardware motore. Tutto ciò ha permesso di eliminare la grande variabilità dovuta alle innumerevoli applicazioni veicolo che l’azienda ha in produzione ad oggi.
Infine, si è creato un tool che permetta all’utente di generare, variando i parametri veicolistici definiti in partenza, una qualunque curva di coppia, mediante l’inserimento come input la potenza e la velocità massima di rotazione del motore. In aggiunta, questo tool ha delle funzioni aggiuntive: i) poter confrontare la curva generata con quella di un potenziale competitor inserito all’interno di una libreria presente nel tool; ii); visualizzare graficamente se la curva generata risulta essere fisicamente realizzabile con un layout motore, indicandone uno idoneo per il raggiungimento di quell’eventuale richiesta; iii) verificare se la curva risulti essere sufficientemente performante per i vari cicli di lavoro che il trattore deve compiere durante il suo funzionamento.
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