Consorzio della Bonifica Renana: Efficienti con l'efficienza

Gestire canali e opere idrauliche su una superficie di 3.500 km quadrati è alquanto complesso.

Soprattutto quando il reticolo di canali è lungo complessivamente oltre 1.900 km ed è necessario tenerlo costantemente in efficienza per evitare che le acque piovane generino danni al territorio. O, al contrario, per consentire la perfetta irrigazione degli appezzamenti nei mesi estivi.

Il Consorzio della Bonifica Renana ha questo importantissimo compito che porta avanti storicamente con grande dedizione sia con le macchine sia con opere di presa e regolazione che sono dei veri capolavori di ingegneria idraulica. Oggi le macchine sono il fulcro di questa attività con gli escavatori collocati in prima linea, costituendo il cuore pulsante di tutto questo grande organismo di difesa.

Il parco mezzi è imponente e comprende una trentina di escavatori idraulici, sia cingolati sia gommati, dotati di accessori come benne falcianti, trince, benne per canali e fossi. Questi tutti sono in configurazione personalizzata con bracci speciali per consentire la necessaria libertà di azione nella massima sicurezza.

Macchine che sono costantemente al lavoro, sia in estate sia in inverno, e che vanno periodicamente sostituite per mantenere un'elevata efficienza produttiva.

Come detto, le esigenze del Consorzio sono sempre molto particolari e richiedono escavatori al di fuori degli standard, sia come lunghezze dei bracci,sia come equipaggiamento ed esigenze idrauliche. Una particolarità che ha portato la struttura tecnica romagnola verso soluzioni non scontate che nascono da una profonda analisi tecnica delle caratteristiche della macchina.

La pulizia spondale richiede movimenti continui e ripetitivi in cui dolcezza idraulica e velocità devono andare di pari passo. L'impiego in modalità ECO'nergy ha messo in luce qualità inaspettate
Il pool di tecnici che gestisce la manutenzione dei canali, di cui Alberto Carati è il responsabile, valuta in modo molto attento ogni singolo aspetto. Sia facendo leva sulla propria esperienza sia ascoltando gli operatori che, giorno dopo giorno, sono impegnati su queste macchine e conoscono il territorio e i canali con le singole difficoltà operative.

Valutazioni tecniche in cui è fondamentale l'impiego delle decine di attrezzature che gli escavatori utilizzano nel corso dell'anno per fare fronte alle diverse esigenze.

L'Atlas 160 LC Blue Hybrid deve anche garantire una stabilità assoluta quando il braccio è completamente esteso
Non è quindi un caso che il rinnovo del parco macchine esistente abbia visto l'arrivo di un escavatore Atlas 160 LC Blue Hybrid con il sistema ECO'nergy che consente di aumentare l'efficienza dell'escavatore fin oltre il 40% grazie sia ad un abbassamento dei consumi sia a una maggiore velocità e fluidità dell'impianto idraulico.

Atlas è uno storico costruttore tedesco conosciuto fra gli addetti ai lavori per la qualità e le soluzioni tecnologiche di alto livello che distinguono le sue macchine. Possiamo definirle “macchine da intenditori” in quanto escono da molti cliché del mercato e puntano verso un percorso tecnico che valorizza una storia di innovazione di cui Atlas va giustamente orgogliosa.

Un'azienda che ha costruito la propria reputazione attraverso linee personali che si sono evolute nel tempo e la capacità di andare incontro alle esigenze degli utilizzatori con soluzioni personalizzate.

Proprio come nel caso dell'escavatore che abbiamo visto in opera nella pulizia di un canale.

Rapporto di fiducia

Valerio Venturini (a sinistra), responsabile commerciale della ADV, insieme ad Alberto Carati (a destra), responsabile del parco macchine del Consorzio della Bonifica Renana
Il 160 LC Blue Hybrid è un escavatore che si colloca nella classe 18 ton, ma con ingombri di una macchina di classe inferiore. Il Consorzio della Bonifica Renana si è indirizzato verso questo escavatore per le sue caratteristiche intrinseche e per la disponibilità dell'importatore italiano, la ADV di Bagnacavallo (RA), di installare il sistema ECO'nergy per il recupero dell'energia idraulica.

Il risultato in campo è stato molto interessante. Sia dal punto di vista dei costi di gestione, sia dal punto di vista dell'operatore.

Motore: Deutschland uber alles!

Escavatore tedesco, motore tedesco.

La collaborazione fra Atlas e Deutz affonda radici lontane. Con una partnership che continua e vede oggi il costruttore tedesco di motori equipaggiare gli escavatori arancio/nero fino ai modelli da 20 tonnellate di peso operativo.

Nello specifico si tratta del Deutz TCD 4.1 L4 conforme allo Stage IV grazie alla riduzione catalitica selettiva DVERT (SCR) e al filtro antiparticolato (DPF). Grazie alla presenza del DPF chiuso e integrato nel modulo, il motore può essere reso conforme allo standard sulle emissioni EU Stage V previsto per fine 2019.

Cuore tedesco

Il motore Deutz TCD 4.1 L4 è conforme allo Stage IV grazie alla riduzione catalitica selettiva DVERT® (SCR) e al filtro antiparticolato (DPF). Si tratta di un 4 cilindri in linea da 4.038 cm3 raffreddato ad acqua e con EGR esterno con turbocompressore
L'architettura prevede 4 cilindri in linea per una cilindrata pari a 4.038 cm3 con raffreddamento ad acqua ed EGR esterno con turbocompressore e intercooler. La potenza massima di taratura è pari a 95 kW (130 CV) a 1.800 giri/min per una coppia massima di 610 Nm a 1.600 giri/min.

Cuore tedesco

Potenza massima 95 kW e coppia di 610 Nm per il motore Deutz
Il post-trattamento del gas di scarico e del motore è ottimizzato per rendere efficiente la combustione e, al contempo, garantire consumi contenuti.

L'iniezione Deutz Common Rail (DCR®) e il controllo elettronico del motore (EMR) con collegamento intelligente, per gestire ogni fase del lavoro delle pompe idrauliche, garantiscono un funzionamento ottimale del motore e un consumo di carburante ottimizzato. Il règime di taratura di 1.800 giri/min è infatti ampiamente conservativo rispetto alle effettive potenzialità del TCD 4.1 L4 che è in grado, a 2.300 giri/min, di erogare 115 kW (154 CV).

Uno dei fattori positivi, dato dal basso ingombro del propulsore e del modulo integrato di post-trattamento dei gas di scarico, è il disegno della torretta dell'Atlas 160 LC Blue Hybrid.

Si ha infatti un'infrastruttura superiore molto compatta in cui i cofani, in un momento storico in cui molti player tendono a sovrabbondare con le dimensioni, sono ridotti e permettono una bella visuale a 360° che agevola la guida e permette di capire sempre cosa sta succedendo attorno alla macchina.

Il Deutz è compatto

Motore compatto, con ripercussioni positive sugli ingombri visivi della torretta posteriore
Un merito in attribuibile anche al motore Deutz che, nonostante la cilindrata generosa per una macchina di questa classe, mantiene ingombri assolutamente contenuti. Il modulo di post-trattamento dei gas di scarico DVERT® che vede SCR e DPF lavorare in coppia è facilmente installabile anche in posizione remota o comunque comoda per il costruttore dell'escavatore.

Con una lunghezza del motore, escluse ovviamente le pompe, di 85,1 cm, una larghezza di 61,7 cm e un'altezza di 88,4 cm, si tratta di un'unità installabile praticamente ovunque. Il modulo di post-trattamento dei gas di scarico DVERT® è composto invece dai due elementi cilindrici di trattamento che sono esternamente identici con un diametro di 24,6 cm e una lunghezza di 65,9 cm.

L'unico dubbio, anche se Deutz ha lavorato molto bene in questi anni per risolvere i classici problemi dei filtri antiparticolato, in merito alla gestione nel tempo del DPF.

Le più evolute tecnologie che impiegano l'SCR normalmente lasciano il trattamento del particolato a dei più semplici DOC. La scelta di Deutz, trattandosi di un DPF chiuso, dovrebbe comunque garantire affidabilità e bassi costi di gestione nel tempo.

Impianto idraulico: portare in alto l'efficienza con il dispositivo ECO'nergy


Atlas si è fatta conoscere nel tempo per usare soluzioni soluzioni idrauliche sviluppate con Linde. Una raffinatezza che si concretizza, nel 160 LC Blue Hybrid, con l'AWE 5 System, un impianto idraulico Load Sensing da 210 l/min a 350 bar forniti da una sola pompa a portata variabile. Una portata in linea con la media del mercato che viene sfruttata grazie all'integrazione ottimale di tutti i componenti.

La presenza di un serbatoio dell'olio idraulico da 290 litri è un unicum sul mercato non solo per un escavatore di questa classe, ma anche per macchine dal peso operativo ben superiore. Si tratta di una riserva che contribuisce in modo determinante al raffreddamento, aumentando l'efficienza dell'impianto.

L'AWE 5 System è un impianto idraulico Load Sensing da 210 l/min a 350 bar forniti da una sola pompa a portata variabile. Il serbatoio dell'olio idraulico da 290 litri è un unicum e contribuisce in modo determinante al raffreddamento
Il sistema ECO'nergy della francese Manu Lorraine Group si basa sul recupero dell'energia idraulica tramite un accumulatore ad azoto. In un escavatore il 70% dell'energia idraulica è usata solo per sollevare il braccio.
In opzione è anche disponibile una portata supplementare di 100 l/min (ottenuta con una pompa supplementare opzionale) dedicata alle attrezzature idrauliche che richiedono molto olio. Proprio come nel caso della benna falciante installata sulla macchina del Consorzio.

La gestione dell'idraulica è molto semplice e mette l'operatore al centro del processo.

Grazie alla gestione del dialogo motore-pompe con una logica Positive Control, si hanno tempi di reazione estremamente ridotti. Le inerzie fra motore e pompe sono quasi inesistenti. La reattività superiore permette di avere consumi sempre sotto controllo.

Le modalità di lavoro, infine, sono tre: Fine (lavori di precisione e sollevamento), Eco (lavori standard per controllare i consumi) e Power (dove occorre massima potenza per la massima produzione).

Un impianto idraulico semplice, ma molto efficace che, con il sistema ECO'nergy della francese Manu Lorraine Group, viene ulteriormente valorizzato. Il funzionamento si basa sul recupero dell'energia idraulica tramite un accumulatore ad azoto.

In un escavatore il 70% dell'energia idraulica è usata solo per sollevare il braccio. Il rimanente 30% serve per azionare i rimanenti movimenti. Una disparità energetica che comporta un forte consumo quando si solleva e una elevata perdita di energia quando si abbassa con la generazione di calore che va ovviamente dissipato.

Se il braccio fosse in costante equilibrio si avrebbe una maggiore efficienza.

ECO'Energy più efficienza

Il sistema ECO'Energy montato dalla Manu Lorraine migliora di molto la produttività della macchina
Come fare per equilibrare il sistema?

Agendo su uno dei due cilindri di sollevamento, il sistema ECO'nergy equilibra il braccio grazie all'accumulatore ad azoto. Il sistema può essere azionato o disattivato dall'operarore con un pulsante.
Questo sia per fare fronte a certi lavori, sia perché ECO'nergy funziona in modo ottimale con temperature che oscillano fra -10°C e +80°C.

Una volta azionato, il sistema entra in pressione e, abbassando il braccio, l'energia viene accumulata. Gli accumulatori sono collegati direttamente con l'impianto idraulico attraverso il cilindro di sollevamento.

In questo modo l'energia accumulata viene restituita a tutto l'impianto, aumentando la velocità, ottimizzando i flussi in circolo e riducendo il lavoro del motore mediamente di 200 giri/min.

Struttura: un secolo di esperienza


Atlas è nata nel 1919 e, proprio nei primi mesi di quest'anno, compie il suo primo secolo di vita.
Una tradizione in cui innovazione, studio e ricerca applicata hanno portato questi escavatori ad essere sempre un po' “border line” rispetto a una concorrenza maggiormente uniformata verso soluzioni standard. E proprio per questo sono diventati un'icona fra gli addetti ai lavori, grazie a soluzioni fuori dal coro.

Con, in più, un design perfettamente riconducibile al marchio che lo rende identificabile da sempre. Ma non solo.

Le soluzioni utilizzate per la carpenteria ottimizzano la robustezza e la leggerezza pur essendo, in certi casi, più costose rispetto a soluzioni standard. Ma in Atlas non si transige.

ADV Service è concessionario di Atlas e ha fornito il 160 LC Blue Hybrid al Consorzio della Bonifica Renana
Non è infatti un caso che Atlas sia disponibile, come spesso succede ad alcuni costruttori legati a una tradizione costruttiva tedesca, ad andare incontro alle esigenze specifiche dei clienti.

Proprio come nel caso del Consorzio di Bonifica Renana in cui dimensioni compatte e braccio lungo dovevano andare a braccetto senza provocare sbilanciamenti dell'escavatore in fase di lavoro. Il braccio dell'Atlas 160 LC Blue Hybrid è infatti pensato per operare nella pulizia spondale dei canali con benna falciante a profondità e distanze che sono importanti rispetto alla dimensione e al peso operativo della macchina.

Il lavoro avviene sempre trasversalmente alla longitudinale del carro, mettendo a dura prova il bilanciamento complessivo di tutta la macchina.

Ci piace!

Struttura del carro sovradimensionata
Atlas ha però collocato il peso là dove serve, ossia in basso. Il carro è un elemento fondamentale di questa macchina in cui lunghezza, sezioni dei longheroni longitudinali e dimensione della sotto struttura ad “X” sono di una classe superiore.

Una tradizione che nasce anche negli escavatori utilizzato soprattutto nella forestazione e che si fa apprezzare  soprattutto da chi lavora in terreni a volte fangosi o comunque ricchi di vegetazione. Attenzioni che portano alla presenza dei tre rulli superiori che facilitano la pulizia spontanea del carro, sostenendo i cingoli in modo efficiente.

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Grande sicurezza di movimento sull'accidentato
La luce libera da terra di 46 cm è piuttosto elevata (si trova di solito su macchine più grandi), ma questo, grazie alla pesantezza della base, non inficia la stabilità della macchina. Anzi. Conferisce una maggiore capacità di movimento nei terreni accidentati aumentando la sicurezza attiva e la tranquillità dell'operatore.

Il braccio è dotato di triplice articolazione “alla tedesca”, con il cilindro posizionatore collocato al di sotto del braccio principale e secondario. Le sezioni sono decisamente snelle, ma dimensionate in modo che le sollecitazioni si distribuiscano in modo corretto nei punti maggiormente stressati. Un'attenta scelta tecnica che privilegia leggerezza e visibilità.

Ci piace!

La geometria dell'avanbraccio
Piace molto l'avambraccio che non si va ad innestare sulla classica “forchetta” presente sul secondo braccio ma ha due ali laterali che abbracciano la sezione scatolare dell'elemento superiore.

Una scelta geometrica un tempo molto diffusa anche su escavatori di grande dimensione (O&K e PMI hanno fatto scuola!), decisamente efficiente, ma che molti hanno abbandonato per i costi di costruzione superiori. Atlas la utilizza ancora sul suo modello cingolato di punta 340 LC Blue.

Si tratta di una soluzione che permette di ridurre i pesi del braccio principale e consente all'Atlas 160 LC Blue Hybrid di arrivare ad una profondità massima di quasi 7 metri grazie all'avambraccio da 3.060 mm e al braccio intermedio da 3.575 mm. Lo sbraccio sfiora i 10 metri (9,98 per la precisione) e permette di lavorare con scioltezza nella pulizia delle sponde dei canali con la benna falciante.

Cabina: il design tedesco senza tempo


Non solo il design della torretta, di cui abbiamo detto, ma anche quello della cabina è un segno distintivo storico di questi escavatori.

Un costante e continuo miglioramento di un concept nato decenni orsono che si è fatto apprezzare per l'ergonomia molto accurata. Tanto che le modifiche apportate dai progettisti Atlas nel tempo sono sempre state molto limitate vista la validità del posto guida.

 

La cabina Atlas è un must che identifica da molti anni gli escavatori tedeschi grazie a un design che tiene conto di una lunga tradizione di ergonomia, linee originali e funzionalità.
Un'impostazione decisamente “made in Germany” in cui l'identità del marchio è stata preservata senza però penalizzare l'evoluzione stilistica. Non solo. Aumentando anche la praticità delle soluzioni messe a disposizione dell'operatore.

 

L'ergonomia delle cabine Atlas è incentrata sulla semplicità e praticità grazie alle due consolle laterali autonome e regolabili che integrano tutti i comandi. La sospensione del sedile è pneumatica.
La visibilità è fra le migliori del mercato grazie a una superficie vetrata che ha un rapporto molto elevato rispetto sia al volume della cabina sia alla superficie esterna complessiva.

L'accesso è garantito da una porta fra le più ampie del mercato. I comandi interni facilitano l'accesso a bordo grazie anche al loro posizionamento sui due satelliti laterali che si regolano in base alla posizione del sedile. Un'impostazione che permette di avere tutto sotto controllo senza ingombrare lo spazio a dispozione per l'operatore pur avendo a dispozione una dotazione completa e ben pensata.

 

La consolle laterale destra integra il monitor elettronico, tutti i comandi di regolazione idraulica e il visore per la telecamera posteriore che, nonostante le apparenze, non ostacola la visione sull'area di lavoro.
La consolle laterale integra, alla sua sommità, il monitor per la visione della telecamera posteriore. Un'appendice che, nonostante a prima vista possa sembrare ingombrante, in realtà non disturba la visibilità nel corso del lavoro.

I comandi presenti sulla consolle seguono un ordine logico semplice da memorizzare con i pulsanti della gestione idraulica facilmente raggiungibili con la mano destra.

I pedali per la traslazione sono, come consuetudine tedesca, grandi e dalla elevata sensibilità. Si può fare tranquillamente a meno delle due leve integrate che possono, come tradizione tedesca, essere svitate e rimosse per essere collocate in un apposito spazio.

La scelta del Consorzio della Bonifica Renana è stata però indirizzata verso una delle soluzioni opzionali che Atlas offre ai suoi clienti. Si è infatti scelto di optare non per la classica disposizione ISO con i due pedali che comandano ciascuno un cingolo, ma per il comando che prevede Avanti/Indietro con il pedale Sinistro/Destro e con una leva centrale che comanda lo sterzo.

L'ergonomia della cabina mette in evidenza la semplicità d'uso e la visibilità a 360°. Per quanto riguarda la traslazione, il Consorzio ha scelto i comandi con due pedali che comandano avanti/indietro e la leva centrale per il comando dello sterzo.
Una soluzione utilizzata per moltissimi anni da Caterpillar sulla storica serie 200 che facilita la marcia rettilinea della macchina lungo l'argine in modo naturale mentre si lavora.

Il pedale del cilindro posizionatore è invece collocato sulla destra ed è a doppio effetto. La posizione affiancata ai pedali della traslazione è corretta e comoda. Lo spazio per i piedi è decisamente abbondante. L'unico neo è l'assenza di due poggiapiedi ben conformati che mantengano i piedi in posizione più comoda per azionare i pedali: ogni volta infatti occorre alzarli un poco, penalizzando un poco l'ergonomia.

L'impianto di climatizzazione automatica è fornito di bocchette che distribuiscono in modo uniforme l'aria all'interno di tutta la cabina. In totale sono otto e sono collocate sia anteriormente sia posteriormente, in modo simmetrico dall'alto in basso. Il sedile di guida è a sospensione pneumatica di serie.

La pressione sonora interna, nonostante le superfici vetrate molto ampie che possono provocare risonanza, si attesta a 70 dBA e quindi perfettamente in linea con i migliori brand del mercato.

La superficie vetrata presente sul tetto è decisamente utile e si apprezza la tenda parasole microforata che blocca i raggi solari ma permette di vedere comunque quello che accade al di sopra aumentando il senso di sicurezza.

Al lavoro: fidarsi dei numeri


L'Atlas 160 LC Blue Hybrid del Consorzio della Bonifica Renana, dotato del sistema ECO'nergy, è una macchina molto particolare che colpisce per le soluzioni di cui può disporre l'operatore.

Questo sistema, potendo essere attivato/disattivato a piacere, permette di valutare il comportamento del 160 LC Blue sia in modalità “standard” che in modalità “hybrid”.

Il comportamento fra funzionamento “standard” e funzionamento “ECO'nergy” è completamente diverso.

L'efficienza complessiva dell'impianto idraulico dell'Atlas 160 LC si fa sentire con una prontezza, in modalità standard ECO, che colpisce positivamente nonostante sulla carta abbia una portata idraulica complessiva che è nella media del mercato, ma non si colloca fra le macchine che offrono flussi d'olio da record.

Una sensazione di macchina veloce e pronta (grazie anche al sistema di gestione Positive Control) che, però, occorre verificare con il sistema di ibridazione idraulica inserito.

E infatti non sempre ci si deve fidare delle proprie sensazioni, ma occorre controllare i numeri effettivi. Con l'ECO'nergy inserito, infatti, l'Atlas 160 LC Blue Hybrid sembra più lento.

Ciò è dovuto a due motivi: la velocità di discesa è leggermente più lenta e il motore è meno rumoroso durante il sollevamento perché deve fornire molta meno coppia.

Tutto si spiega: la discesa del braccio è infatti più lenta perché gli accumulatori oppongono una leggera resistenza al cilindro collegato al sistema. Occore però valutare il complesso della macchina in quanto il numero di cicli orari svolti dall'escavatore è in realtà superiore.

La compattezza dell'Atlas 160 LC Blue Hybrid permette di lavorare su sponde dal buon sviluppo geometrico senza invadere troppo i fondi agricoli che insistono sui canali gestiti dal Consorzio della Bonifica Renana
Questo perché il peso del braccio è supportato dall'accumulatore e perché c'è molta più potenza di sollevamento della macchina convenzionale.

Operando con la regolazione automatica del regime motore, infatti, si lavora a un numero di giri inferiore con minori consumi, minore inquinamento e minore rumore.

Nel caso in cui invece si lavori regolando il règime in modo diretto, occorre abbassare il numero di giri operando nell'intervallo di massima coppia: ossia si deve lavorare a 1.600 giri/min invece che 1.800 giri/min.

La potenza aggiuntiva della pompa è correlata infatti al règime motore. Ma con il sistema ECO'nergy è necessaria una potenza inferiore.

L'Atlas 160 LC Blue Hybrid con Eco'Energy lavora a règimi inferiori garantendo la giusta potenza
L'efficienza rispetto al consumo è infatti maggiore a règimi inferiori in quanto, con il sistema attivato, non è necessario che la pompa lavori al massimo della sua capacità. La potenza in eccesso non verrebbe utilizzata e servirebbe solo a generare calore e perdite di pressione nell'impianto idraulico.

Personalmente consiglio di utilizzare questo escavatore in modalità règime automatico e con l'ECO'nergy attivato. Non solo i consumi sono ottimizzati, ma l'ibridazione rende l'escavatore più rapido e molto più fluido nei movimenti in quanto l'energia immagazzinata viene rilasciata in modo del tutto naturale nell'impianto idraulico andando a operare laddove serve realmente.

La pulizia spondale richiede movimenti continui e ripetitivi in cui dolcezza idraulica e velocità devono andare di pari passo. L'impiego in modalità ECO'nergy ha messo in luce qualità inaspettate
Il Consorzio della Bonifica Renana ha utilizzato volutamente l'Atlas 160 LC Blue Hybrid sia in sola modalità convenzionale sia con il sistema ECO'nergy attivato. Il vantaggio produttivo, a parità di condizioni operative, è stato stimato, tenendo conto di una percentuale di minori consumi, a parità di superficie spondale pulita, in una percentuale che oscilla fra il 27,27% e il 35%.

Un risparmio notevole che, sommato alla maggiore produttività, ha generato una maggiore efficienza stimata fra il 30 e il 40% rispetto a un impiego in modalità standard. Esattamente in linea con quanto dichiarato da Manu Lorraine Group.

L'efficienza nella pulizia spondale è un elemento qualificante che permette al Consorzio della Bonifica Renana di affrontare gli oltre 31 milioni di metri quadrati di sponde falciate ogni anno
Nella realtà dei fatti la macchina, a parità di lavoro orario, si è dimostrata più produttiva, affaticando molto meno l'operatore. Un altro fattore che ha contribuito in modo determinante all'aumento di produttività è stata la maggiore fluidità conferita dal sistema che aumenta il comfort dell'operatore.

Una fluidità di azionamento che trasmette la sensazione di un escavatore più lento rispetto all'impiego in modalità standard. Sensazione che trae in inganno visto l'aumento dei cicli orari.

La compattezza dell'accumulatore, inoltre, ha permesso di avere una macchina che, esternamente, non differisce in nulla, tranne che per la scritta “Hybrid” sui cofani, rispetto al modello standard.