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Ruote ecologiche

MAN Metropolis: avanguardia elettrica allo IAA

Scritto da

Luca Barassi

il 24 luglio 2012

Con il Metropolis, MAN mostra alla IAA 2012 un autocarro straordinario in grado di svolgere gravosi compiti di trasporto in centri urbani senza alcun impatto ambientale  e in modo particolarmente silenzioso. Con corrente rigenerativa prelevata dalla presa elettrica, il MAN Metropolis è in grado di viaggiare e di lavorare, facendo completamente a meno di emettere CO2. L'accumulatore di energia, una batteria agli ioni di litio di tipo modulare, è situata sotto la cabina di guida – ciò garantisce massimi spazi per l'allestimento, una distribuzione ottimale dei pesi e una sicurezza ai massimi livelli. Un motore diesel efficiente e silenzioso del Gruppo Volkswagen genera, in caso di necessità, la corrente di bordo necessaria e garantisce l'autonomia di questo autocarro pesante. Il MAN Metropolis sarà testato nell'impiego reale di veicolo per la raccolta dei rifiuti per la durata di due anni.

La logistica di approvvigionamento e di smaltimento delle città si trova di fronte a nuovi problemi. In futuro, sempre più persone vivranno e lavoreranno in grandi città e in regioni metropolitane con svariati milioni di abitanti, le cosiddette “megacity”. Le città devono risolvere le sfide legate alla rapida espansione demografica e alla contemporanea necessità di ridurre sia le emissioni sonore che quelle inquinanti. È già possibile pronosticare che, in futuro, un numero sempre maggiore di aree metropolitane introdurrà il principio di emissioni zero. Allora in queste aree potranno circolare solo quei veicoli che saranno in grado di poter percorrere una determinata distanza senza produrre emissioni e senza produrre particolare rumorosità. Le forniture p.e. notturne e lo smaltimento dei rifiuti nelle prime ore del mattino contribuirebbero inoltre ad attenuare il traffico cittadino.

Con il Metropolis, MAN analizza, in collaborazione con Benteler Engineering Services, la possibilità tecnica di realizzazione di un concetto di veicolo in grado di soddisfare questi requisiti posti, in futuro ed in ambito urbano, ad autocarri pesanti. In tale prospettiva, MAN va ben oltre gli odierni concetti di propulsione ibrida per autocarri pesanti e realizza un'architettura di propulsione completamente innovativa: il Metropolis è un autocarro a trazione elettrica basato su un MAN TGS 6×2-4. Il motore elettrico da 203 kW aziona, attraverso un cambio automatico a due marce, le ruote posteriori dell'autocarro. Anche i gruppi secondari quali il servosterzo, il compressore dell'aria e la pompa idraulica, oltre al climatizzatore, vengono fatti funzionare elettricamente e azionati in funzione del loro fabbisogno e dunque con grande risparmio energetico tramite la gestione dell'energia. Un display a colori nel cruscotto informa il conducente sui parametri attuali di energia, p.e. il recupero di energia, lo stato della batteria e la modalità di carica. Così, il MAN Metropolis può viaggiare in maniera particolarmente efficiente ed ecologica.

L'energia viene fornita da una batteria agli ioni di litio a struttura modulare con una capacità di accumulo di max. 105 kWh, che grazie alla funzione Plug-In si lascia ricaricare semplicemente a qualsiasi presa elettrica. L'accumulatore di energia è situato sotto alla cabina di guida sopra all'asse anteriore, dove negli autocarri tradizionali è montato il motore diesel. In tale maniera, il peso della batteria grava sull'asse anteriore, cosicché gli assi posteriori possono reggere il peso dell'allestimento e della merce trasportata. Il risparmio di peso ottenuto grazie alla rinuncia a un motore e a un cambio per autocarri convenzionali viene compensato dal maggior peso del sistema ibrido, cosicché il veicolo presenta lo stesso identico carico utile del MAN TGS 6×2-4 di serie.

Grazie alle nuove tecnologie, la densità di energia delle batterie per veicoli continua ad aumentare; nonostante ciò, esse rappresentano anche a medio termine un fattore di peso considerevole. Una batteria, che fornisce l'intera quantità di energia necessaria al funzionamento di un autocarro pesante, riduce considerevolmente il carico utile dell'autocarro stesso. Per tale motivo, il veicolo sperimentale ha a bordo un cosiddetto “range extender” che, in caso di necessità, fornisce energia elettrica alla batteria tramite un generatore.

Come “range extender” viene utilizzato un moderno e compatto motore diesel per autovetture. Nel MAN Metropolis, la produzione efficiente di corrente è affidata ad un motore TDI V6 del Gruppo Volkswagen e ad un generatore. Con una cilindrata di 3 litri, il motore TDI sviluppa una potenza di 150 kW (204 CV). Il programma di gestione del motore garantisce che il motore diesel funzioni sempre nella fascia di maggiore efficienza.

Il MAN Metropolis testato in gravose condizioni reali di impiego come veicolo di raccolta dei rifiuti
Per verificare l'idoneità di tale concetto alla prassi giornaliera e la sua fattibilità dal punto di vista dell'economicità, MAN ha scelto uno dei compiti più duri per un autocarro pesante in ambito urbano: il Metropolis verrà utilizzato per due anni come veicolo di raccolta dei rifiuti dalla società internazionale di servizi per l'ecologia SUEZ Environnement nell'area di Anversa – Bruxelles. A tale fine, il MAN Metropolis è stato equipaggiato con un allestimento della ditta Faun: il compattatore a caricamento posteriore con dispositivo di sollevamento è un'esecuzione speciale destinata al funzionamento puramente elettrico, con una capacità di carico complessiva di 22 m³.

Nella cosiddetta modalità Low Noise, il MAN Metropolis funziona in maniera puramente elettrica, mentre l'azionamento per il sollevamento dei cassonetti della spazzatura e per la compressione dei rifiuti avviene in maniera elettroidraulica. Grazie al funzionamento elettrico sia della marcia che della raccolta, si ottiene una notevole riduzione della rumorosità di esercizio, che nel MAN Metropolis è notevolmente inferiore ai valori richiesti dalle vigenti norme sulle emissioni sonore in ambito urbano. Grazie a tale soluzione, i gestori potrebbero effettuare in futuro le operazioni di approvvigionamento e di smaltimento nelle ore mattutine e serali di minor traffico, senza disturbare gli abitanti e senza intralciare il traffico cittadino. Inoltre, i veicoli di raccolta dei rifiuti possono essere utilizzati in maniera più efficiente.

La modalità elettrica è stata progettata in maniera da coprire un intero turno giornaliero composto a sua volta da due turni di raccolta di 4 ore ognuno e da una percorrenza di 15 chilometri di tipo stop and go. Durante il turno giornaliero, il “range extender” viene usato solo in maniera sporadica. In tale maniera, osservando complessivamente il bilancio dalla produzione di corrente sino al veicolo in movimento (analisi well-to wheel, ovvero dalla fonte all'utilizzo), si ottiene un notevole potenziale di risparmio di CO2, che potrà essere concretizzato e comprovato dalla prova sul campo a partire dalla fine del 2012. Il progetto ha come obiettivo una riduzione delle emissioni di CO2 del 60 percento rispetto ad un veicolo diesel convenzionale.

Una maggiore sicurezza del traffico in ambito urbano
Il veicolo sperimentale MAN è equipaggiato con un cosiddetto sistema “birdview”. Esso mostra al conducente la situazione del traffico tutt'intorno al veicolo in prospettiva a volo di uccello. Con questo sistema, MAN sperimenta una tecnologia innovativa per aumentare ulteriormente la sicurezza di circolazione in ambito urbano dei veicoli industriali e per facilitare le manovre.

Il sistema “birdview” fornisce al conducente informazioni visive elaborate dalle immagini di ciascuna delle quattro telecamere. Le telecamere sono montate in posizione centrale su ogni lato del veicolo. Tramite un calcolatore grafico, le singole immagini vengono trasformate in un'immagine complessiva tridimensionale in grado di rappresentare differenti prospettive.
 
L'immagine calcolata viene mostrata al conducente su un monitor. L'informazione offerta dall'immagine va a completare la vista ottenuta dallo specchio retrovisore e dalla cabina di guida. A seconda della situazione di marcia, il sistema seleziona autonomamente la prospettiva elaborando a tal fine le informazioni del veicolo, come per esempio la direzione di marcia e la velocità. Se, per esempio, il conducente aziona il lampeggiatore destro per svoltare, la prospettiva cambia e visualizza la zona anteriore destra, in cui potrebbero trovarsi pedoni o ciclisti. La prospettiva a 360° a volo di uccello è molto utile anche in fase di manovra in aree anguste.

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