Intervista a Manlio Mattei, R&D Powertrain Group Manager SDF

In principio fu la Serie 1000, che nel tempo ha impresso il solco sui campi e, in coincidenza col crollo del Muro di Berlino, nel 1989, ha inaugurato il raffreddamento ad aria e ad acqua e la regolazione elettronica dell’iniezione. Trent’anni dopo gli eredi della serie 1000, i 3 e 4 cilindri FARMotion, hanno recepito il diktat dello Stage V in un’ottica captive (i trattori Same, Deutz-Fahr, Lamborghini Trattori, Hürlimann), senza chiudere le porte al free market. Nel 2016, in epoca Tier 4 Final, incontrammo Manlio Mattei, R&D Powertrain Group Manager, che ci introdusse alle prospettive dei FARMotion.

FARMotion: Cosa cambierà? Stage V?

La canna rimarrà quella di oggi, a 3 e 4 cilindri.Stiamo impostando lo Stage V con l’analisi di fattibilità su alcune tecnologie, per raggiungere il target di progetto su cui è pre-dimensionato. Salirà di potenza essenzialmente in funzione dell’evoluzione della gamma media.

Cosa vi chiederà il mercato nel 2020?

 Non abbiamo segnali di cambiamenti drastici sotto il profilo delle alimentazioni. Noi ci concentriamo sul diesel.C’è sicuramente interesse per il gas metano. Stiamo collaborando con Deutz AG e un’università tedesca. Il passo successivo sarà il biogas, nell’interesse degli agricoltori che vorrebbero alimentare i trattori col loro biogas.

Il diesel avrà quindi vita lunga?

Noi riteniamo di sì, anche se il powertrain nel suo complesso potrebbe cambiare. Nell’immediato non ci sarà diffusione dell’elettrico puro, a batterie, se non per applicazioni di nicchia, come nelle serre. Si ragiona eventualmente di un elettrico alimentato da un motore termico che, secondo noi, per un bel po’ di tempo sarà diesel. A quel punto si apre un bel ventaglio di scenari, tra cui l’esistente, un alternatore tra motore e trasmissione in grado di produrre qualche decina di chilowatt per alimentare su richiesta gli ausiliari, con qualche punto percentuale di riduzione del consumo.

Noi facciamo parte di Aef (Agricultural industry electronic foundation)che ha nello statuto la missione di creare standard comuni di elettrificazione, e anche da questo osservatorio privilegiato non si prevedono rivoluzioni nel breve termine.

Siamo comunque pronti a soddisfare le richieste del mercato.

Tre anni dopo abbiamo incontrato nuovamente Manlio Mattei, per fare il punto della situazione e aggiornarci sullo Stage V. Le risposte di oggi sono in linea con il ritratto di ieri. In prima battuta gli abbiamo chiesto di fare un passo indietro, fino alle origini della canna da 900 cc.

Qual è la genesi della piattaforma FARMotion?

Risale al  2011 e si origina dalla necessità di una estrema flessibilità applicativa, semplicità di adattamento alle normative worldwide e modularità  per quanto riguarda le motorizzazioni delle macchine di gamma medio-bassa e specialistiche. . Queste caratteristiche dei motori FARMotion ci hanno consentito di personalizzare l’applicazione a 7 piattaforme diverse di trattori, con una elevatissima modularità fra le 2 cilindrate (approccio largamente usato in campo automotive) e di offrire gli stessi trattori dallo Stage II allo Stage V, in base alle necessità dei mercati di destinazione. Riteniamo che queste caratteristiche costituiscano una unicità nel nostro settore.

Stage V. Cosa è cambiato rispetto ai presupposti?

Fin dallo studio iniziale  abbiamo pianificato sollecitazioni termo-meccaniche e caratteristiche tecniche  che potessero condurre il quadricilindrico al target dei 120 chilowatt. In Stage V la potenza è infatti salita a 115 kW a 2000 rpm con una coppia di 660 Nm a 1400 giri e di ben 650 Nm a 1000 giri .

 Il 3 cilindri Stage V,  nel frattempo ha gonfiato la curva di potenza da 71 a 75 chilowatt, e incrementato la curva di coppia a partire dai 1.000 giri.

 In una prospettiva di lungo termine, siamo stati lungimiranti nel dimensionare cilindrate e altre caratteristiche costruttive dei motori FARMotion, in modo che ci permettessero di posizionarli fino a 120 kW/700 Nm di potenza /coppia massima. Infatti queste performance sono ormai troppo basse per sfruttare adeguatamente i 4 cilindri di maggior cubatura (che sono sempre più popolari su trattori della classe 150 kW) e difficilmente raggiungibili da motori di cilindrata dell’ordine di 3,4 litri.  Abbiamo considerato questi target di performance ,    già nella fase di selezione e dimensionamento iniziale dei sistemi e componenti chiave dei nostri motori, come il common rail da 2.000 bar,la fluidodinamica e il sistema di combustione che non sono cambiati per lo Stage V.

 Abbiamo solo adattato la sovralimentazione nella fascia superiore ai 100 chilowatt: il 115 chilowatt monta una turbina a geometria variabile, gli altri sono a geometria fissa. Qualche modifica, prevista,  alla geometria del pistone e della biella conseguente alla aumentata pressione di combustione della versione 115 kW.

Sul fronte dei sistemi di post-trattamento abbiamo adottato il filtro anti-particolato (che è mandatorio per soddisfare i requisiti della fase 5) optando per l’Scrf (SCR on filter, nel quale il substrato del DPF è rivestito con il wash coating dell’SCR)allo scopo di ridurre al massimo gli ingombri di questo sistema.

Fino al Tier 4 Final, il sistema after-treatment (Scr) era disponibile solo con forma “lungo-montante cabina”, che sarà affiancata in Stage V da un altro layout, per adattarsi a diverse piattaforme  trattore .

Abbiamo mantenuto l’Egr, funzionale a macchine compatte. L’Scr ad alta efficienza richiede di maggiorare i volumi dei catalizzatori e dei serbatoi  di urea tecnica.

È cambiato qualcosa nell’approccio agli alternativi?

Proseguiamo nello  studio di schemi di powertrain elettrificati/ibridi, sia a bassa che alta tensione, nonostante il mercato si confermi, per ora, scarsamente recettivo e la componentistica non sia ancora matura, in termini di costi e soluzioni, alla produzione di serie in campo agricolo.

. Infatti, a differenza dell’automotive, il mercato del nostro settore recepirà quelle soluzioni innovative che daranno una riduzione tangibile di consumi (e quindi anche minori emissioni di CO2) in condizioni di utilizzo reale dell’insieme trattore+attrezzo . In quest’ottica, guardiamo con interesse alla elettrificazione di  parti del powertrain, per migliorare le performance di trazione del sitema trattore + attrezzi trainati ( e di conseguenza migliorare l’efficienza energeticadi molte lavorazioni agricole)   obiettivo più difficile da  raggiungere con la pura meccanica. .

Tre anni fa i FARMotion rappresentavano circa il 50 per cento delle motorizzazioni SDF.

Abbiamo leggermente aumentato lo share interno dei FARMotion perché abbiamo esteso il loro utilizzo a potenze più elevate e a mercati LRC (Lesser Regulated Countries/mercati sotto-regolamentati)..

Un’apertura al free market?

Non intendiamo polverizzare i volumi in ragione dell’aumentata complessità di personalizzazione del motore ad applicazioni diverse dalle nostre, ma siamo certamente disposti a dialogare con Oem interessati ai FARMotion, almeno per quanto riguarda gruppi di potenza e applicazioni mobili.