Ctis è l'acronimo di Central Tyre Inflation System, ovvero: sistema centralizzato di gonfiaggio dei pneumatici.
Il sistema prevede la modulazione della pressione di gonfiaggio dei pneumatici, anche in movimento, tramite l'azione di un pulsante dalla comoda postazione di cabina. La presenza di sensori di pressione consente il monitoraggio in tempo reale dello stato del pneumatico, una centralina di controllo e un sistema di alimentazione dell'aria completano la strumentazione di telegonfiaggio.
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Ctis non è utilizzabile solo per i trattori, che sia in primo allestimento (OEM) o in retrofit, ma è utilizzabile su qualsiasi implement trainato o semovente e sulle macchine da raccolta. La funzione principale del telegonfiaggio è quella di andare variare la pressione dei pneumatici quando necessario, per garantire una trazione ottimale in campo.
Sistema centralizzato per il gonfiaggio dei pneumatici, a cosa serve?
Il caso più classico è il passaggio dal campo alla strada ma risulta davvero utile in molte altre situazioni. Pensiamo ad un pesante carro liquami trainato sul campo dal trattore: procedendo con la lavorazione il serbatoio si svuoterà alleggerendo il peso complessivo del rimorchio che verrà ricaricato per la distribuzione successiva. Grazie a Ctis si potrà seguire la variazione di peso sulla base dei dati relativi al carico effettivo, modulando - anche in movimento - la pressione dei pneumatici del trattore e del rimorchio, andando a proteggere il suolo dalla compattazione e i pneumatici dal logoramento.
Per capire come funziona un sistema centralizzato per il gonfiaggio dei pneumatici e da quali elementi è composto, AgroNotizie® ha disegnato una panoramica delle tecnologie disponibili oggi sul mercato, andando ad approfondire le differenze tra sistemi proprietari integrati e in retrofit.
Telegonfiaggio? I protagonisti del mercato
Tra le due tipologie di impianto di telegonfiaggio, i sistemi proprietari si caratterizzano in quanto istallati dal costruttore e ben integrati nella macchina. Ne sono esempi il Variogrip di Fendt e il Ctis di John Deere
Fendt e John Deere hanno sviluppato internamente al brand un sistema centralizzato di gonfiaggio dei pneumatici
(Fonte foto: Fendt e John Deere)
Diversamente, i sistemi in retrofit sono installati da officine specializzate e applicabili a qualsiasi macchina agricola. Presentano una minore integrazione con la macchina, garantendo di contro, maggiore modularità del sistema che deve potersi adattare ad un panel più ampio di casistiche. Le due principali aziende costruttrici e installatrici di sistemi Ctis in retrofit sono:
- Ptg: azienda tedesca attiva nel settore da oltre 30 anni e acquisita nel 2018 dal Gruppo Michelin. I mercati principali a cui Ptg si rivolge sono l’Europa e il Nord America, con esportazioni in tutto il mondo grazie a numerose collaborazioni con aziende costruttrici di trattori a cui fornisce sistemi in primo allestimento (OEM). Tra i partner segnaliamo l'Unlimited studio di Valtra, un servizio di personalizzazione della configurazione del trattore, il concept EazyGrip di McCormick e l'offerta dedicata all'alta potenza di Massey Ferguson.
A sinistra Valtra Q 265 allestito con il sistema Ptg a destra Steyr Absolut 6240 Cvt equipaggiato con il sistema Terracare
(Fonte foto: Agronotizie e Terracare)
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Terracare: azienda austriaca che propone soluzioni di controllo della pressione dei pneumatici per l'intera flotta di macchine agricole. La sua offerta prodotto si rivolge al mercato Europeo ed internazionale. Da menzionare la collaborazione di lunga data con Steyr. A presentare il sistema Ctis di TerraCare in primo allestimento sono alcune Serie di trattori del marchio austriaco, oltre all'innovativo prototipo Hybrid CVT, simbolo del ruolo crescente dei sistemi di telegonfiaggio nella progettazione dei mezzi agricoli di domani.
Architettura di un impianto centralizzato di gonfiaggio
Possiamo riassumere l'architettura di un tipico impianto di telegonfiaggio e i componenti base che lo costituiscono in 5 punti.
Schema dei componenti di un sistema centralizzato per il gonfiaggio dei pneumatici
(Fonte foto: Michelin)
- un sistema di controllo centrale, connesso con il terminale in cabina e con il sistema di alimentazione dell'aria;
- un giunto rotante composto da un rotore e uno statore per ciascun pneumatico;
- linee aeree per collegare ciascun pneumatico;
- un sistema di visualizzazione e comando in cabina;
- un sistema di alimentazione dell'aria.
Analisi dei componenti
Le soluzioni proposte dalle case costruttrici differiscono lievemente a seconda della tecnologia e dei componenti utilizzati.
Ad esempio, l'architettura di un impianto Ctis può variare a seconda che si tratti di soluzioni a singola o doppia linea. In quest'ultimo caso, largamente più diffuso, c'è una linea dedicata al passaggio dell'aria di gonfiaggio e il secondo condotto, generalmente più piccolo, è utilizzato in pressione con la funzione di aprire e chiudere la valvola del pneumatico. Con un sistema a doppia linea, dopo ogni variazione di pressione i pneumatici vengono chiusi e i raccordi depressurizzati. In questo modo il sistema è protetto dall'usura e si evitano perdite.
Giunto rotante, principio e soluzioni
In linea di principio, il Ctis funziona trasferendo l'aria da un componente stazionario (statore) a un componente rotante (rotore). Affinché questo processo avvenga, nello statore vengono installate guarnizioni di tenuta resistenti alla pressione che, interagendo con il rotore, creano canali anulari attraverso i quali scorre la pressione dell'aria, anche mentre il veicolo è in movimento.
Una grande linea di lavoro e una piccola linea di controllo, dal rotore conducono alla valvola del pneumatico e ruotano in modo sincrono. Su ogni ruota è montato un giunto rotante che può essere configurato esternamente o internamente (a seconda dei diversi tipi di assale) e rappresenta la principale differenza tra sistemi integrati e retrofit.
Assale anteriore: a sinistra il sistema integrato Variogrip di Fendt, a destra il sistema retrofit di Ptg
(Fonte foto: Agronotizie)
Per quanto riguarda i sistemi proprietari, il sistema di telegonfiaggio è progettato congiuntamente al trattore. Quindi, l'asse viene forato per il lungo, il meccanismo di rotore/statore è interno e rimane nascosto anche in caso di cambio della ruota o di montaggio di ruote gemellate. Ad essere visibili sono solo due tubi che escono dal centro della flangia e si connettono con la valvola del cerchione.
I sistemi in retrofit, offrono soluzioni con linee esterne per l'asse anteriore e miste su quello posteriore, a seconda della presenza o meno di flange al raccordo della ruota. Nel caso di assali posteriori non flangiati, Ptg prevede l'applicazione di linee e giunti rotanti interni, come nel caso di TerraCare con tecnologia AxTurn che impiega giunti rotanti in carburo di silicio.
Assale posteriore non flangiato equipaggiato della tecnologia AxTurn di Terracare che prevede giunti rotanti interni
(Fonte foto: Terracare)
Nel caso di assali flangiati, entrambe le aziende propongono soluzioni con linee esterne. Da menzionare TerraTurn di Terracare, un raccordo esterno extrapiatto sviluppato per non modificare la larghezza del mezzo agricolo.
Sistema centrale di controllo
La centralina di un apparato Ctis è il cervello del sistema: fa partire le procedure di gonfiaggio e sgonfiaggio sulla base dei dati pressori rilevati dai sensori posizionati sulla valvola dei pneumatici. Le soluzioni presenti sul mercato sono strutturalmente simili e consistono di una centralina elettronica collegata ad un sistema di visualizzazione proprietario o al terminale Isobus presente in cabina.
A sinistra terminale Isobus a destra controllo digitale, sia Terracare che Ptg offrono entrambe le soluzioni come sistemi di controllo
(Fonte foto: Ptg e Terracare)
Un'eccezione è rappresentata dall'offerta di Ptg che include anche una semplice e robusta centralina pneumatica per la gestione di impianti a singola linea, sia per trattori che per rimorchi.
La centralina di controllo contiene le istruzioni per il funzionamento del sistema, ma non solo. Per esempio, TerraCare ha sviluppato il servizio digitale GeoCare che permette di salvare la posizione GPS del punto in cui effettuare automaticamente la variazione di pressione dal secondo passaggio in poi.
Sistema di alimentazione dell'aria
Molto importante anche la provenienza dell'aria di gonfiaggio, parametro che insieme alla grandezza del pneumatico ne determina la velocità di gonfiaggio. La prassi è quella di utilizzare l'aria del serbatoio dell'impianto frenante. Dunque, una valvola di sicurezza garantisce che la pressione nel serbatoio del freno non scenda al di sotto di 6,5 bar: i freni devono avere la priorità sul sistema di gonfiaggio dei pneumatici.
Per accelerare il processo di riempimento della camera d'aria dei pneumatici, sono previsti compressori aggiuntivi. L'allestimento VarioGrip di Fendt include un compressore idraulico da 800 centimetri cubi.
Per i sistemi in retrofit c'è maggior scelta riguardo al sistema di alimentazione dell'aria. TerrraCare ne ha fatto il suo punto di forza, offrendo molteplici soluzioni di compressori idraulici o a vite, adattabili a trattori e rimorchi.
Il concept AirPower di Terracare è allo stesso tempo un compressore, un accumulatore e una zavorra
(Fonte foto: Terracare)
Il concept principale dell'azienda austriaca è rappresentato da AirPower, un apparato collegabile frontalmente al trattore che svolge la triplice funzione di zavorra (modulabile), compressore e accumulatore d'aria. Grazie al modulo di stoccaggio di AirPower è possibile incrementare notevolmente i tempi di gonfiaggio, sia per quanto riguarda il veicolo trainante che il rimorchio.
Soluzioni proprietarie e retrofit a confronto
Un vantaggio dei sistemi proprietari è sicuramente l'integrazione delle linee aeree e dei giunti rotanti internamente all'asse, a prescindere dalla tipologia dello stesso. Tale integrazione permette di non aumentare la larghezza del veicolo, caratteristica molto importante per rientrare nei 2.55 metri previsti dal codice della strada. Inoltre, azzera il rischio di rottura delle tubazioni.
Ulteriore vantaggio dei sistemi proprietari riguarda la garanzia. In caso di malfunzionamento o rottura di qualche componente - dell'impianto o del trattore -, il concessionario a cui rivolgersi è unico. Ciò previene eventuali contenziosi relativi a modifiche tecniche apportate da terzi.
Se da una parte avere un sistema di telegonfiaggio integrato di serie comporta i vantaggi descritti, va guardato l'altro lato della medaglia. Il fatto di essere soluzioni integrate, fornisce un basso grado di interoperabilità. In poche parole, questi sistemi consentono la modulazione della pressione esclusivamente per i pneumatici del trattore.
I sistemi in retrofit permettono di collegare al sistema centralizzato di gonfiaggio anche i pneumatici del rimorchio
(Fonte foto: Bridgestone Agricolture)
Diversamente, le soluzioni in retrofit prevedono una connessione dei sistemi di alimentazione dell'aria che permette di utilizzare il compressore del trattore anche per modulare la pressione dei pneumatici del rimorchio e viceversa.
I sistemi di gonfiaggio centralizzato offerti dalle case costruttrici, si limitano - per ora - ad essere un opzione sulle gamme di alta potenza caratterizzati da un peso considerevole, ma che in genere si occupano poco di lavori di trasporto campo/strada. I sistemi retrofit, lasciano spazio alla scelta di soluzioni che meglio si adattano alla specifica esigenza dell'utilizzatore finale, offrendo una versatilità di applicazione potenzialmente senza limiti.
