CUMMINS: I SENSORI VIRTUALI E IL LORO RUOLO NEL FUTURO ENERGETICO

A differenza dei sensori tradizionali, che sono componenti hardware fisici che devono essere installati in punti specifici all'interno del motore per funzionare, i sensori virtuali funzionano utilizzando dati provenienti da altre fonti all'interno del sistema del veicolo. Aiutano a calcolare aspetti cruciali come temperatura, pressione e velocità di un motore, senza la necessità di attrezzature aggiuntive. La costruzione di un sensore virtuale richiede una conoscenza approfondita del sistema motore. Si basa su un modello statistico per prevedere con precisione i parametri critici. Il campo dei sensori virtuali è un'ingegneria complessa e molto interessante. Miglioramenti significativi nella potenza di calcolo dei microprocessori, combinati con gli ultimi progressi nella tecnologia di modellazione negli ultimi decenni, hanno reso possibile l'esecuzione di questi complessi sensori virtuali in fase di esecuzione su moduli di controllo elettronici.

Per gli OEM di veicoli medi e pesanti, come i camion utilizzati nei servizi di costruzione o consegna, la più ampia adozione di sensori virtuali sarà un punto di svolta. Ad esempio, invece di installare più sensori fisici in tutto il motore per monitorare le temperature, un sensore virtuale può utilizzare i dati dei sensori esistenti per creare un quadro completo e di facile comprensione delle temperature in tutto il motore. Questo aiuta i produttori a risparmiare sui costi, mantenere meglio il veicolo e prevenire i problemi prima che si verifichino. Ciò ottimizza anche le prestazioni e rende i veicoli più efficienti con un minore impatto ambientale come minori emissioni di gas serra.

I sensori virtuali possono aiutare a risparmiare sui costi:
Il passaggio dai sensori fisici a quelli virtuali offre molteplici vantaggi, il più importante dei quali è il sostanziale risparmio sui costi. Gli OEM possono risparmiare sui costi riducendo la necessità di parti di ricambio nel sistema di sensori di un motore e liberando spazio. Inoltre, riduce le potenziali modalità di guasto, eliminando un componente che potrebbe dover essere riparato o sostituito.

I sensori virtuali garantiscono gli ultimi aggiornamenti tecnologici con tempi di inattività minimi:
I sensori virtuali rendono più semplice garantire che un motore disponga dei sensori e della tecnologia di monitoraggio più recenti. Poiché i sensori virtuali sono basati su software, gli aggiornamenti possono essere installati utilizzando un computer nelle vicinanze o persino Over The Air (OTA) utilizzando reti wireless. Ciò elimina la necessità di smontare il motore per installare nuove parti o portare un veicolo in una struttura di manutenzione. Questo a sua volta riduce al minimo i tempi di fermo e riporta i veicoli in strada più velocemente. I sensori virtuali svolgono anche un ruolo chiave di backup nel fornire informazioni critiche sulle prestazioni del veicolo, anche se alcuni sensori si guastano. Pertanto, consentendo un uso limitato del veicolo in condizioni di sicurezza.

I sensori virtuali aiutano a migliorare l'efficienza del carburante:
Un altro vantaggio significativo dei sensori virtuali è la riduzione complessiva del peso non solo del sensore fisico, ma anche del cablaggio che collega il sensore all'ECM. A lungo termine, gli sforzi cumulativi di riduzione del peso in un veicolo possono avere un impatto positivo sul risparmio di carburante, un fattore critico soprattutto nei veicoli medi e pesanti. La riduzione diretta del peso del veicolo aumenta l'efficienza del carburante e riduce le emissioni.

I sensori virtuali aiutano a rendere i test dei motori ecologici:
Infine, nel loro sviluppo, i sensori virtuali hanno già reso i processi di test dei motori significativamente più semplici e rispettosi dell'ambiente. I metodi tradizionali di prova dei motori, vale a dire l'utilizzo di celle di prova, non sono solo ingombranti, ma contribuiscono anche alle emissioni. Con i sensori virtuali, i test vengono eseguiti tramite simulazioni al computer, riducendo la necessità di ambienti fisici con celle di prova. Ciò non solo semplifica il processo di test, ma si allinea bene con la spinta globale verso la riduzione delle emissioni.

Le operazioni di autotrasporto a lungo raggio traggono vantaggio dall'utilizzo di sensori virtuali in quanto consentono un attento monitoraggio delle temperature del motore, che può prevenire il surriscaldamento e ottimizzare le prestazioni del veicolo su lunghe distanze. Allo stesso modo, i veicoli di consegna utilizzati per il trasporto di merci sensibili alla temperatura possono utilizzare sensori virtuali per mantenere condizioni di temperatura precise, che è fondamentale per il transito sicuro di prodotti deperibili, monitorando contemporaneamente parametri come la pressione del carburante e la temperatura del liquido di raffreddamento.

Le operazioni di costruzione e di estrazione mineraria sono rinomate per i loro ambienti esigenti. In questi settori i sensori virtuali svolgono un ruolo fondamentale nella protezione dei motori da potenziali danni dovuti alle fluttuazioni dei livelli dell'olio o all'alta pressione e contribuiscono ad allungare la durata della vita dei veicoli. Naturalmente, il monitoraggio delle emissioni in queste applicazioni aiuta anche i proprietari di flotte a rispettare normative ambientali ed emissioni sempre più severe.

In conclusione, i sensori virtuali stanno emergendo per offrire interessanti possibilità per le industrie di tutto il mondo. Immagina modi migliori per prevedere quando le macchine devono essere riparate o come risparmiare carburante nei veicoli. Man mano che la tecnologia continua a migliorare, i sensori virtuali diventeranno probabilmente una parte normale del modo in cui facciamo le cose, rendendo i processi più efficienti e affidabili.

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