Riassunto analitico
L’elettrificazione dei trattori agricoli procede più lentamente rispetto a quella dei veicoli stradali pur essendo il settore responsabile dell’emissione di circa 70 milioni di tonnellate di CO2 annue. L’assenza di cicli-guida normati rallenta ulteriormente lo sviluppo di trattori ibridi o elettrici. Nel presente lavoro di tesi viene presentato un approccio real data driven tramite cui vengono individuate tre strategie di controllo di tipo rule-based per la gestione del Powertrain di un trattore agricolo ibrido plug-in di tipo P4 ed i suoi vantaggi vengono presentati in termini di riduzione del consumo di carburante, di costi operativi giornalieri e di riduzione di emissioni di CO2 giornaliere. I vantaggi di un’architettura ibrida non si limiterebbero soltanto alle tre voci considerate ma, di contro, nella seconda parte di questo lavoro viene valutata la capacità del trattore ibrido di portare benefici in termini di maneggevolezza andando a ridurre il raggio di sterzata del trattore. Rispetto ai trattori con trasmissione meccanica integrale con anticipo fisso largamente in commercio, l’architettura P4 in esame che prevede l’assale anteriore elettrificato e completamente svincolato da quello posteriore, consentirebbe di variare l’anticipo delle ruote anteriori in modo tale da incrementare la maneggevolezza del veicolo in curva.
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Abstract
The electrification of agricultural tractors is proceeding more slowly than that of road vehicles despite being the sector responsible for the emission of around 70 million tonnes of CO2 per year. The absence of standardised driving cycles further slows down the development of hybrid or electric tractors. In this thesis work, a real data-driven approach is presented through which three rule-based control strategies are identified for the powertrain management of a P4 plug-in hybrid agricultural tractor and its advantages are presented in terms of reduced fuel consumption, reduced daily operating costs and reduced daily CO2 emissions. The advantages of a hybrid architecture would not be limited only to the three items considered. In the second part of this paper, the ability of the hybrid tractor to bring benefits in terms of manoeuvrability by reducing the tractor's turning radius is evaluated. Compared to tractors with a mechanical four-wheel drive with fixed lead, which are widely on the market, the P4 architecture under consideration, with the front axle electrified and completely disengaged from the rear axle, would allow the advance of the front wheels to be varied in such a way as to increase the vehicle's manoeuvrability when cornering.
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