F28 Diesel of the year 2020. Anche a gas

F28 è NG, cioè a gas. Interessante che il Diesel of the year 2020 si accrediti della patente di sostenibilità ambientale anche in ragione di un’alimentazione a gas. Ma l’F28 è stato premiato anche, e soprattutto, per il suo essere strutturalmente e ‘geneticamente’ multi-fuel. Diego Rotti, Product manager off-road industrial engines, ci ha raccontato ‘affinità e divergenze’ rispetto a diesel e ibrido e la gestazione di un motore che nasce con le candele d’accensione e condivide il monoblocco con gli altri due.

F28 a gas metano. Il Diesel of the year è un poliglotta dei carburanti

Abbiamo parlato in lungo e in largo dei ’tre moschettieri’ (F28 diesel, gas, ibrido). Potreste però descriverci nel dettaglio le specifiche tecniche da seguire e le esigenze applicative da rispettare nel disegnare una unità a gas, partendo oltretutto da un progetto che nasce tripartito?

Per quel che riguarda la parte meccanica l’F28 è stato concepito da foglio bianco tenendo presente fin da subito le diverse applicazioni, anche dal punto di vista hardware. Lo stesso motore diesel è stato presentato all’Agritechnica in versione strutturale, al Conexpo invece in quella industriale. Presenta un monoblocco comune, testa e basamento sono state pensate per essere trasversali alle due applicazioni. Per l’F28 la multi-strutturalità è imprescindibile. Consideri che abbiamo tenuto conto in fase di progettazione e validazione dei bisogni e dei requisiti di una piattaforma multi-fuel. Il punto più impattato dell’F28 a gas è la testa, per la quale dobbiamo considerare la resistenza e le caratteristiche strutturali, soprattutto il tema del raffreddamento. Con il ciclo Otto si hanno temperature maggiori, senza peraltro fare riferimenti indebiti a motori più grandi, come il C13 gas, con pressioni e temperature chiaramente più elevate, per il quale abbiamo fatto ricorso a materiali specifici.

Una applicazione sfidante

Nel caso dell’F28, trovandoci di fronte a sfide meno estreme dal punto di vista prestazionale, l’alimentazione a gas rappresenta l’applicazione più sfidante, quindi circuiti e logiche di raffreddamento testa sono state concepite anche pensando a motore a ciclo Otto, non solamente al diesel. Il passaggio dal diesel al gas è legato all’espianto del common rail, al posizionamento della candela rispetto all’iniettore, a livello di hardware e di layout la conversione per le bobine era parte integrante del progetto. L’altro elemento chiave di distinzione dei due motori è il collettore di aspirazione. Non è possibile avere un collettore comune, i collettori del motore a gas e di quello diesel sono diversi e specifici, quindi abbiamo lavorato separatamente sui due fronti. Le caratteristiche fluidodinamiche e di sicurezza tengono conto di queste diverse esigenze nel layout generale fin dal progetto di base, nell’ingombro del motore. Altro aspetto di specificità, seppur meno impattante, riguarda l’Egr: la versione diesel, come la famiglia F5, mantiene l’Egr, a differenza della versione gas.

La progettazione che domina il design è quella del diesel, che quindi ha ispirato lay-out e posizionamento dell’Egr, routing dei gas ricircolati, posizionamento del cooler, prevedendo fin dal principio la rimozione nella versione gas, che è più leggera rispetto al diesel. La missione della validazione base della durata e della robustezza dei componenti (durata sul collettore, sulla testa) ha tenuto conto dello sviluppo dei bisogni, quindi anche del funzionamento a ciclo Otto che, sotto alcuni aspetti, è quello più sfidante. La parte di software, di validazione e di controllo, in ragione della diversità dei due motori, orienta giocoforza le calibrazioni, che seguono quindi due messe a punto diverse (nel diesel, logiche di accensione, anticipi e gestione delle valvole; l’iniezione e la gestione della farfalla per quanto concerne il gas).

Modularità: logiche diverse, un solo cervello

La modularità ha un suo preciso vantaggio: logiche diverse ma con un cervello comune. A differenza di altri nostri motori, l’F28 nasce con la stessa architettura di controllo. La centralina motore del diesel è la stessa del gas. È la stessa gamma di centraline che abbiamo cominciato a utilizzare con lo Stage V su tutte le famiglie. Stiamo infatti seguendo una road map di sistemi di controllo e l’F28 va nella stessa direzione, con questa comunanza tra le due varianti.

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