Costi di Manutenzione e Ricambi (CMR)

La stampa specializzata ([31]) stima che i ricambi rappresentino il 29,7% sul totale dei costi di manutenzione e riparazione, la manodopera il 31,6%, mentre filtri e controlli il 22,6% e i lubrificanti il 16%.

Si considera che il consumo di olio lubrificante è pari a un litro ogni 100 di carburante. Avendo precedentemente stimato di gasolio consumati annuali possiamo calcolare la quantità di lubrificante necessaria:

(8.20)

Sul mercato il costo del lubrificante per macchine agricole è di . Il costo totale sarà pertanto:

(8.21)

Ricaviamo quindi tutte le altre voci dei CMR (Costi di Manutenzione e Ricambi) in Tabella 6.11.

Tabella 6.11 Costi di manutenzione e ricambi (CMR)

Lubrificante Filtri e controlli Ricambi Manodopera

Peso sul totale 16% 22,60% 29,70% 31,60%

Valore stimato € 6.234,83 € 4.414,04 € 3.370,18 € 3.217,98

In un trattore a combustione interna il lubrificante va ad agire su un gran numero di componenti, nello specifico: freni a bagno d'olio, riduttori laterali, riduttori ruote, differenziali, sollevatore idraulico, puleggia motrice, guida meccanica, guida idrostatica o servosterzo, frizione centrale. Molti di questi, come la frizione, i riduttori e il differenziale [31], non sono presenti nel trattore elettrico. Ciò si traduce

106 in una riduzione consistente del volume di lubrificante consumato. Lo stesso si può dire riguardo alla quantità di ricambi e conseguente manodopera necessaria, dato il ridotto numero di componenti meccaniche presenti sul trattore elettrico.

Come già detto, i costi di esercizio di una macchina agricola possono rappresentare dal 35 al 50% del costo di produzione, perciò i CMR costituiscono generalmente al 10% - 15% dei costi totali e tendono ad aumentare con l’età della macchina.

La riduzione di queste spese perciò va a portare benefici significativi al bilancio economico di un’azienda agricola.

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CONCLUSIONI

Il crescente costo dei combustibili fossili e le tematiche legate al riscaldamento globale spingono sempre più l’industria ad interessarsi dei veicoli elettrici. Sul mercato, già da diversi anni, si trovano soluzioni di questo tipo nel settore dei trasporti (automobili, camion, trasporti pubblici). Per quel che riguarda invece i macchinari agricoli si è ancora in fase di sviluppo.

Questo lavoro di tesi ha presentato alcune possibili soluzioni per la realizzazione di un trattore agricolo alimentato, in parte o completamente, ad energia elettrica. Si è in particolare approfondito il dimensionamento di un trattore full-electric utilizzando motori elettrici torque.

Per la scelta della macchina elettrica più adatta si è calcolata la coppia resistente massima al moto del veicolo. Per fare ciò sono state calcolate la resistenza all’avanzamento dovuta alle condizioni del suolo e la coppia resistente offerta dal rimorchio, in condizioni limite di carico e di massima pendenza del terreno. Si è dimostrato che tale coppia ha un valore attorno ai 57000 Nm. Noto questo valore si è determinata la macchina elettrica più adatta tra quelle esaminate e il miglior rapporto di trasmissione. La macchina scelta presenta un valore di coppia nominale pari a 10800 Nm con un rapporto di trasmissione di 1/5 fisso.

Parallelamente si è determinata la forza necessaria a trainare un aratro durante la lavorazione del terreno. Questa condizione di funzionamento si protrae per un’intera giornata di lavoro, e consente di dimensionare la batteria, in modo da avere un’autonomia di un giorno di lavoro prima di essere ricaricata. Si è calcolato che la dimensione della batteria da installare debba essere 860 kWh.

I risultati ottenuti dagli studi sin qui fatti hanno permesso di calcolare il guadagno economico dato dall’adozione del trattore elettrico. Questi dipendono dal fornitore di energia di cui si dispone (rete elettrica, autoproduzione tramite impianto a biogas). Nel periodo di un anno il risparmio dato dall’acquisto di energia elettrica anziché

108 gasolio valgono € 2.686,92 nel caso di acquisto da rete e € 4.624,17 nel caso di autoproduzione. Oltre al risparmio sui costi del combustibile appena esposti bisogna ricordare che anche i costi di manutenzione sono inferiori, grazie al ridotto numero di parti meccaniche del trattore elettrico rispetto a quello con motore a combustione interna.

Si conclude quindi che la realizzazione di un trattore elettrico, con prestazioni analoghe a quelle dei trattori tradizionali dotati di motore a combustione interna, è possibile e porta benefici economici.

Un’altra soluzione per la costruzione di un trattore alimentato a energia elettrica, che non è stata affrontata in questo lavoro, può essere quella di realizzare un PHEV (ibrido diesel-elettrico) che preveda la presenza a bordo di un ICE. Questa architettura presenta alcuni vantaggi come la possibilità di estendere l’autonomia, ma anche degli svantaggi legati ai minori benefici economici rispetto alla soluzione full- electric.

Uno studio futuro potrebbe riguardare la realizzazione di un mezzo con una architettura differente rispetto a quella adottata, approfondendo le caratteristiche dei convertitori presenti a bordo, dei sistemi di ricarica da adottare o la connessione con le prese di potenza.

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