domenica 28 giugno 2020

Il turbodiesel Fiat-Iveco V-12 MTCA da 12 cilindri ed il nuovo motore "V12 VECTOR" da 1.600 CV dell'"ARIETE EVO"


Il carro armato Ariete monta un motore turbodiesel Fiat V-12 MTCA da 12 cilindri, in grado di generare 937 kW (1247 CV). 



Tale motore è di derivazione ferroviaria. Il sistema di trasmissione automatica, prodotto su licenza della compagnia tedesca ZF, ha quattro marce avanti e due indietro, e incorpora il sistema di sterzata e il ritardatore idraulico.
Il sistema di trazione è concepito su sette doppie ruote stradali a profili gommati, più quattro rulli di richiamo su ogni lato, con cingoli a doppio perno disegnati dalla tedesca Diehl. Il sistema di sospensioni consiste in una barra di torsione e un ammortizzatore idraulico su ogni braccio.
L'Ariete è in grado di raggiungere una velocità massima di 65 km/h e superare una pendenza massima del 60%. La profondità di guado massima è di 3 metri con la preparazione, e 1,25 metri senza preparazione. L'IVECO avrebbe in sviluppo una variante del motore da 1600 CV per ovviare al sotto potenziamento del carro, la cui installazione sui mezzi non è mai avvenuta.




IL MOTORE E LA TRASMISSIONE DEL CARRO

Il motopropulsore installato sulla prima versione dell’Ariete è costituito da un motore IVECO/FIAT MTCA (Modulare TurboCompresso Aftercooler) 12V accoppiato ad una trasmissione IVECO/ZF LG-3000. Il propulsore è di concezione e realizzazione completamente nazionale;  il “V-12 MTCA” ha 12 cilindri a V di 90°, quattro tempi ad iniezione diretta sovralimentato con due turbo per ogni bancata dei cilindri, dotati di scambiatori di calore aftercooler; il propulsore può esprimere una potenza continuativa di 1.200 Hp ed una potenza massima 1.300 Hp (956 Kw) a 2.300 giri/m. La coppia massima esprimibile è di 4.615 Nn a 1.600 giri/m. Questo motore fa parte della famiglia di propulsori diesel modulari sviluppata dalla IVECO per tutti i mezzi corazzati in servizio nell’E.I.: di questa famiglia fanno parte anche il motore dell'autoblindo CENTAURO e del trasporto truppe DARDO. 
L'alimentazione del motore FIAT-IVECO è a gasolio ma l’E.I. sta valutando la possibilità di passare al kerosene-JP8 standard NATO, che garantisce una maggiore resa del motore oltre alla forte diminuzione degli agenti inquinanti.
La trasmissione è la ZF LSG-3000 di tipo idrodinamico con convertitore di coppia ed è integrata con il sistema di sterzata. Ha quattro marce avanti e due indietro. In caso di avaria è disponibile un comando meccanico per l'inserimento di una marcia avanti ed una indietro ed un dispositivo kick-down che permette di raggiungere sempre la coppia massima prima di passare alla marcia superiore. Lo sterzo è a comando elettrico controllato da una centralina che in base a vari parametri dinamici del carro assicura l'innesto automatico della marcia più adatta nella varie situazioni di moto. Sono possibili tre livelli diversi di sterzata più la rotazione del carro su se stesso.



Sviluppi futuri

Nuovi pacchetti di corazzature aggiuntive sono stati prodotti e consegnati all'Esercito (viste su alcuni carri nell'operazione Antica Babilonia, in Iraq), così come è disponibile il nuovo propulsore IVECO V12 di 27 litri di cilindrata capace di sviluppare 1200 KW (1600 CV), tuttavia sembra che gli aggiornamenti al motore siano stati bloccati per problemi tecnici ed economici. Attualmente l'unico aggiornamento operato sull'Ariete riguarda l'adeguamento dei sistemi di comunicazione nell'ambito della forza NEC con il programma Siccona.
Nel 2018 è stata inoltre finanziata la prima tranche da 35 milioni di euro in tre anni per lo sviluppo dei primi tre mezzi aggiornati prototipali, definiti Ariete II, per permettere al veicolo di rimanere in servizio oltre il 2030. Tuttavia è probabile che tale cifra potrebbe arrivare a 1 miliardo di euro dato che l'esercito si aspetta di avere tutti i 200 Ariete II entro il 2028, per un costo di circa 5 milioni di euro ad unità. Tale aggiornamento coinvolgerà protezione, sensori e propulsione.


Sull’evoluzione dell’Ariete verrà sicuramente introdotto un nuovo apparato propulsivo in sostituzione dell’attuale motore 12 cilindri a V di 90° di FIAT/IVECO MTCA (Modulare Turbo Compresso Aftercooler) con cilindrata unitaria da 25.800cc e doppio turbo (uno per bancata).
La potenza unitaria esprimibile del motore attualmente in uso è di 1270 cv 2300 rpm, ma è possibile incrementare la potenza per brevi lassi di tempo (situazioni di pericolo/difficoltà) fino a 1300 cv grazie a dei picchi di pressione più elevati dei turbo compressori. La potenza del motore IVECO, non elevata abbastanza per un MBT NATO con il suo peso di oltre 54 tonn., hanno indotto l’E.I. e la IVECO a sviluppare un motore più evoluto e potente.
Nel nuovo carro “Ariete Evo”, la società produttrice del gruppo motopropulsore ha previsto l’installazione di un V12 Vector con una cilindrata unitaria maggiorata da 30.000cc, capace di produrre la potenza massima a 2100 rpm (leggermente inferiore al vecchio V12), ma con una coppia elevata a 5580 Nm.  Una delle novità del nuovo V12 sarà la presenza del common rail Bosch e del controllo elettronico dell’unità motrice utilizzando nuovi iniettori più performanti, garantendo prestazioni più elevate e minori consumi.
Il motore Vector appartiene alla famiglia dei grandi V12 turbodiesel, munito di nuovi e più efficienti doppi turbo compressori, posizionati uno per bancata.  Il Vector utilizza un riscaldatore ausiliario per il gasolio per un clima al di sotto di -25°; anche i filtri carburante vengono riscaldati; il motore utilizza uno scambiatore di calore after-cooler per raffreddare l’aria in uscita dai due turbocompressori. La pompa gasolio a bassa pressione è azionata dalla presa di forza.  Il V12 Vector rispetta le normative Euro3 grazie all’installazione di un convertirore catalitico ossidante ad alte prestazioni, che raggiunge quasi subito la temperatura d’esercizio per la vicinanza ai collettori di scarico: il motore rende al massimo già all’accensione.




ENGLISH

The Ariete tank mounts a Fiat V-12 MTCA 12-cylinder turbo diesel engine, capable of generating 937 kW (1247 hp). 

This engine is of railway derivation. The automatic transmission system, produced under license from the German company ZF, has four forward and two reverse gears, and incorporates the steering system and hydraulic retarder.
The traction system is designed on seven double road wheels with rubber profiles, plus four return rollers on each side, with double-pivot tracks designed by German company Diehl. The suspension system consists of a torsion bar and a hydraulic shock absorber on each arm.
The Aries is able to reach a maximum speed of 65 km/h and overcome a maximum gradient of 60%. The maximum ford depth is 3 meters with preparation, and 1.25 meters without preparation. The IVECO would have in development a variant of the 1600 hp engine to overcome the under-extension of the wagon, which has never been installed on the vehicles.

THE ENGINE AND TRANSMISSION OF THE WAGON

The powertrain installed on the first version of the Aries consists of an IVECO/FIAT MTCA (Modular TurboCompresso Aftercooler) 12V engine coupled to an IVECO/ZF LG-3000 transmission. The engine is of completely national design and construction; the "V-12 MTCA" has 12 90° V-cylinders, four-stroke direct injection supercharged with two turbos for each cylinder bank, equipped with aftercooler heat exchangers; the engine can express a continuous power of 1,200 Hp and a maximum power of 1,300 Hp (956 Kw) at 2,300 rpm. The maximum torque is 4,615 Nn at 1,600 rpm. This engine is part of the family of modular diesel engines developed by IVECO for all armoured vehicles in service in the E.I.: the engine of the CENTAURO armored car and the DARDO troop transport are also part of this family. 
The FIAT-IVECO engine is powered by diesel fuel, but the E.I. is evaluating the possibility to switch to the kerosene-JP8 NATO standard, which guarantees a higher engine performance in addition to the strong reduction of pollutants.
The transmission is the ZF LSG-3000 hydrodynamic type with torque converter and is integrated with the steering system. It has four forward and two reverse gears. In the event of a failure, a mechanical control is available to engage one forward and one reverse gear and a kick-down device that always allows the maximum torque to be reached before shifting to the upper gear. The steering is electrically controlled by a control unit which, based on various dynamic parameters of the wagon, ensures automatic engagement of the most suitable gear in the various motorcycle situations. Three different levels of steering plus wagon rotation on itself are possible.

Future developments

New packages of additional armor have been produced and delivered to the Army (seen on some wagons in the Ancient Babylon operation in Iraq), as well as the new 27-liter IVECO V12 engine capable of developing 1200 KW (1600 hp), however it seems that the engine upgrades have been blocked due to technical and economic problems. Currently the only update made on the Aries concerns the adaptation of the communication systems within the NEC force with the Siccona programme.
In 2018 the first tranche of 35 million euros in three years was also financed for the development of the first two updated prototype vehicles, called Aries II, to allow the vehicle to remain in service beyond 2030. However, it is likely that this figure could reach 1 billion euros since the army expects to have all 200 Aries II by 2028, at a cost of about 5 million euros per unit. This upgrade will involve protection, sensors and propulsion.
On the evolution of the Aries, a new propulsion system will certainly be introduced to replace the current 12-cylinder 90° V engine of FIAT/IVECO MTCA (Modular TurboCompresso Aftercooler) with 25,800cc unit displacement and double turbo (one per bank).
The unitary expressible power of the engine currently in use is 1270 hp 2300 rpm, but it is possible to increase the power for short periods of time (dangerous/difficult situations) up to 1300 hp thanks to higher pressure peaks of the turbo compressors. The power of the IVECO engine, not high enough for a NATO MBT with its weight of more than 54 tons, induced E.I. and IVECO to develop a more advanced and powerful engine.
In the new "Ariete Evo" wagon, the powertrain manufacturer planned the installation of a V12 Vector with an increased unit displacement of 30,000cc, capable of producing maximum power at 2100 rpm (slightly lower than the old V12), but with a high torque at 5580 Nm.  One of the novelties of the new V12 will be the presence of the Bosch common rail and the electronic control of the drive unit using new, more performing injectors, guaranteeing higher performance and lower consumption.
The Vector engine belongs to the family of large V12 turbodiesel engines, equipped with new and more efficient twin turbo compressors, positioned one per bank.  The Vector uses an auxiliary diesel heater for a climate below -25°; the fuel filters are also heated; the engine uses an aftercooler heat exchanger to cool the air leaving the two turbochargers. The low-pressure oil pump is driven by the PTO.  The V12 Vector complies with Euro3 regulations thanks to the installation of a high-performance oxidising catalytic converter, which almost immediately reaches operating temperature due to its proximity to the exhaust manifolds: the engine delivers maximum performance already at start-up.

(Web, Google, Wikipedia, Aresdifesa, Militari.forumfree, Difesa.Esercito, You Tube)












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