Kohler: K-HEM e il concetto di sistema ibrido in parallelo

Kohler: l’era del rightsizing e di K-HEM, le unità ibride di generazione di potenza combinata elettrica e meccanica.

Il Bauma è il cuore pulsante del mondo dell’edilizia e ogni edizione rappresenta lo stato dell’arte dell’offerta sul mercato in termini di tecnologia e avanguardia. In questa cornice, Kohler rappresenta l’attore alternativo che, in controtendenza rispetto all’offerta tradizionale di motori, risponde appieno alle continue evoluzioni del mercato, le quali richiedono sempre più dinamicità, flessibilità e attenzione alle esigenze dei costruttori.

Obiettivo dell'azienda americana è facilitare il lavoro dei costruttori e migliorare le prestazioni delle loro macchine; per questo, si offre di guidarli nella scelta che più si addica alle loro necessità: ampliando la gamma di offerta di soluzioni ibride, Kohler vuole dare la possibilità di scegliere il motore più adatto a ciascuna applicazione.

Per elettrificazione si intende la predisposizione di un impianto all’uso di elettricità per funzionare: nel settore delle costruzioni, si passa da sistemi ibridi a sistemi puramente elettrici. Nel mondo dell’ibrido, poi, è necessario distinguere tra ibrido in serie e ibrido in parallelo: un sistema ibrido in serie è quello che attua una semplice trasformazione di energia chimica in energia meccanica, che a sua volta viene trasformata in energia elettrica; l’ibrido in parallelo è, invece, un sistema che ha la capacità di erogare contemporaneamente energia meccanica, che deriva da energia chimica, ed energia elettrica, che deriva dal pacco batterie precedentemente caricato: si ha, dunque, la possibilità di prelevare simultaneamente energia meccanica ed elettrica. La somma delle due tipologie di energia è la forza su cui poggiano tutti i sistemi ibridi in parallelo.

L’offerta di unità ibride K-HEM si basa sul concetto di sistema ibrido in parallelo: questo permette ai costruttori di installare le unità K-HEM al sistema idraulico delle proprie applicazioni, proprio come facevano in precedenza con i motori endotermici.

In un secondo momento, quando essi vorranno riprogettare le macchine per sfruttare tutti i vantaggi offerti da una gestione elettrica delle utenze, gli ingegneri del brand statunitense potranno accompagnarli passo a passo per realizzare macchine sempre più efficienti.

L’intento di Kohler non è quello di forzare il processo di elettrificazione a tutti costi, ma impegnarsi per sfruttare le potenzialità di ciascuna fonte energetica per conferire alle applicazioni il grado massimo di ottimizzazione delle performance, in base ai cicli di lavoro.

Per questo motivo, la strategia di Kohler è quella di ampliare la gamma di offerta di soluzioni ibride.

Esiste una serie di applicazioni che, per caratteristiche specifiche, sono equipaggiate con motori sovra dimensionati. Il loro ciclo di lavoro non richiede tutta la potenza che il motore è in grado di offrire, o almeno non lo richiede in maniera costante.

Per questo motivo Kohler ha individuato due soglie particolarmente interessanti: i 19 kW che rappresentano il limite oltre il quale la normativa Stage V introduce l’utilizzo del DPF, e i 56 kW oltre il quale la medesima normativa richiede anche l’utilizzo dell’SCR.

Per offrire una soluzione alternativa in grado di intercettare questi due nodi di potenza, il nuovo modello K-HEM 2504 si affianca al K-HEM 1003 presentato lo scorso novembre: il K-HEM 2504 è l’unità ibrida di generazione di potenza combinata elettrica e meccanica composta da un motore diesel KDI 2504TCR da 55,4 kW, che è conforme alla normativa Stage V e senza SCR, e dal motore elettrico 48 Volt che garantisce 19,5 kW di picco e 9 kW continuativi, e massimi livelli di sicurezza dovuti al voltaggio.

La nuova unità ibrida K-HEM 2504 offre un’ulteriore efficienza nella gestione del DPF, permettendo ai processi di rigenerazione di essere totalmente trasparenti all’utilizzatore finale grazie alla possibilità di sfruttare le temperature raggiunte per ricaricare il pacco batterie.

Il DNA avanzato e moderno del motore Kohler KDI 2504TCR lo rende il perfetto partner di una componente elettrica: i motori KDI, infatti, sono caratterizzati da prestazioni molto elevate che, combinate a una potenza elettrica, possono eguagliare, se non superare, quelle di motori di fasce superiori in termini di cilindrata, oltre a offrire ingombri più ridotti.

Le soluzioni ibride di Kohler non sono state studiate per proporre un semplice downsizing, ma per inserirsi nel concetto più ampio del rightsizing delle applicazioni, ossia la scelta della giusta taglia, quella più adeguata a ciascuna applicazione. Kohler mette, dunque, a disposizione dei costruttori una gamma completa fino a 105 kW che indaga una serie di fonti di energia che, con il passare del tempo, si arricchisce e si diversifica.

Grazie alle soluzioni ibride, oltre a risparmiare ai costruttori la complessità dei sistemi di posttrattamento e ad aggiungere potenza, si apre un ventaglio di possibilità: è possibile sostituirle semplicemente al motore endotermico, senza preoccuparsi dei problemi di installazione perché le unità K-HEM hanno la stessa integrazione del motore diesel con il sistema idraulico o con la trasmissione meccanica; oppure è possibile ri-progettare l’applicazione con l’obiettivo di renderla più efficiente: la corrente generata dal motore elettrico può comandare una serie di attuatori e garantire una gestione più puntuale e ottimizzata, conferendo così prestazioni superiori all’intera macchina.

Le unità ibride K-HEM permettono agli escavatori di avere azionamenti più precisi e più veloci rispetto al passato, migliorandone efficienza e produttività. Oppure possono garantire alle piattaforme aeree di poter sfruttare la potenza elettrica quando è richiesto un picco e utilizzare la base del motore diesel durante i cicli a bassi regimi che le caratterizzano. Per gli stessi motivi, crediamo che le unità ibride K-HEM si sposino perfettamente con applicazioni come saldatrici, carrelli elevatori, sollevatori telescopici, pale gommate o cingolate, cippatrici, tendi cavi.

Le unità ibride di Kohler, dunque, assicurano un’ottimizzazione generale delle macchine e la possibilità di immagazzinare l’energia in surplus nelle batterie, che potrà essere erogata quando richiesto, riducendo drasticamente i costi operativi; le applicazioni godranno della flessibilità insita ai sistemi ibridi in parallelo, ossia la possibilità di funzionare con energia meccanica, con energia meccanica sommata a energia elettrica oppure con energia elettrica pura, a breve disponibile per la gamma K-HEM.