Vai al contenuto| Home page|

   Ti trovi in: HOME »Programmi, progetti e risultati »I progetti »PRIN - Programmi di ricerca di Rilevante Interesse Nazionale»Programma di ricerca
INIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE

PROGRAMMA DI RICERCA 2004

italiano - english
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
Classificazione geografica
Bibliografia
1. CATANIA A.E., D'AMBROSIO S., MITTICA A., and SPESSA E., "Experimental Investigation of Fuel Consumption and Exhaust Emissions of a 16V Pent-Roof Engine Fueled by Gasoline and CNG", SAE 2001 TRANSACTIONS, JOURNAL OF ENGINES, Vol. 110, pp. 1213-1233, 2002.
2. D'AMBROSIO, S., SPESSA, E., and VASSALLO, A., "Methods for Specific Emission Evaluation in SI Engines Based on Calculation Procedures of Air-Fuel Ratio: Development, Assessment and Critical Comparison", Proc. ASME-ICED STC, Salzburg, Austria, May 11-14, 2003. Accepted for publication in the ASME TRANSACTIONS, JOURNAL OF ENGINEERING FOR GAS TURBINES AND POWER.
3. CATANIA, A.E., MISUL, D., SPESSA, E., and VASSALLO, A., "Analysis of Combustion Parameters and Their Relation to Operating Variables and Exhaust Emissions in an Upgraded Multivalve Bi-Fuel CNG Engine", SAE Paper No. 2004-01-0983, 2004. Accepted for publication in the SAE 2004 TRANSACTIONS, JOURNAL OF ENGINES.
4. CATANIA, A.E., MISUL, D., SPESSA, E., and MARTORANA, G., "Conversion of a Multivalve Gasoline Engine to Run on CNG", SAE 2000 TRANSACTIONS, JOURNAL OF ENGINES, Vol. 109, pp. 809-817, 2001.
5. MEYER, R.C., COLE, J.J., KIENZLE, E., and WELLS, A.D., "Development of a CNG Engine", SAE Paper No. 910881, 1991.
6. CONTI, L., FERRERA, M., GARLASEO, R., VOLPI, E., and CORNETTI, G.M., "Rationale of Dedicated Low Emitting CNG Cars", SAE Paper No. 932763, 1993.
7. JÄÄSKELÄINEN H.E., and WALLACE J.S., "Performance and Emissions of a Natural Gas-Fueled 16 Valve DOHC Four-Cylinder Engine", SAE Paper No. 930380, 1993.
8. ZUO, C., and ZHAO, K., "A Study on the Combustion System of a Spark Ignition Natural Gas Engine", SAE SP-1371, pp.21-28, 1998.
9. CZERWINKI, J., COMTE, P., JANACH, W., and ZUEBER, P., "Sequential Multipoint Trans-Valve-Injection for Natural Gas Engines", SAE SP-1436, pp. 1-7, 1999.
10. JENSEN, T.K., SCHRAMM, J., andMORGEN, C., "Unburned Hydrocarbon Emissions from SI Engines Using Gaseous Fuels", SAE SP-1436, pp.8-20, 1999.
11. HIGASHINO, A., SASAKI, H., KISHISHITA, K., SEKIYAMA, S., KAWAMURA, H., and IWAMOTO, H., "Compression Ignition Combustion in a Prechambered and Heat Insulated Engine Using a Homogeneous Natural Gas Mixture", SAE SP-1530, pp. 37-44, 2000.
12. D’ERRICO, G., MISUL, D., ONORATI, A., and SPESSA, E., "Integrated Fluid Dynamic Modeling and Combustion Diagnostics of a Multivalve S.I. Engine under Gasoline and CNG Operations", Proc. ICE Intern. Conference, Sept. 14-19, Capri, I, 2003.
13. CATANIA A.E., MISUL D., MITTICA A., and SPESSA E., "A Refined Two-Zone Heat Release Model for Combustion Analysis in SI Engines", JSME INTERNATIONAL JOURNAL, Series B, Vol. 46, No. 1, pp.75-85, 2003.
14. CATANIA A.E., MISUL D., MITTICA A., and SPESSA E., "Unsteady Convection Model for Heat Release Analysis of IC Engine Pressure Data", SAE 2000 TRANSACTIONS, JOURNAL of ENGINES, Vol. 109, pp.1610-1620, 2001.
15. CATANIA, A.E., and MITTICA, A., "Induction System Effects on Small-Scale Turbulence in a High-Speed Diesel Engine", ASME TRANSACTIONS, JOURNAL OF ENGINEERING FOR GAS TURBINES AND POWER, Vol. 109, pp. 491-502, 1987.
16. CATANIA, A.E., and SPESSA, E., "Speed Dependence of Turbulence Properties in a High-Squish Automotive Engine Combustion System", SAE 1996 TRANSACTIONS, JOURNAL OF ENGINES, Vol. 105, pp. 313-334, 1997.
17. BEKIAROGLOU P., et al., "Development of Metal Oxide Nanophase Catalysts for Emission Control", Technical Report, Brite-Euram Project BE96-3079, 1999.
18. WEAVER C., and TURNER S., "Dual-Fuel Natural Gas / Diesel Engines: Technology, Performance and Emissions", SAE Paper No. 940548, 1994.
19. GAMBINO M., IANNACCONE S., MIGLIACCIO M., "Prestazioni ed emissioni di un motore per automezzi da trasporto alimentato con metano e gasolio", ATI IV D, 1999.
20. DE RISI A., and LAFORGIA D., "Preliminary Results of the Transformation of a Car D.I. Engine into a Dual Fuel One With Common Rail Injection", ASME-ICE Vol. 33-1, pp. 169-175, 1999.
21. LAFORGIA D., CARLUCCI P., FICARELLA A., "Effects of Pilot Injection Parameters on Combustion for Common Rail Diesel Engines", SAE Paper No. 2003-01-0700, 2003.
22. CATANIA, A.E, FERRARI, A., MANNO, M., and SPESSA E. "Thermal Effect Simulation in High-Pressure Injection System Transient Flows", SAE Paper No. 2004-01-0532, 2004.
23. BENAJES J., MOLINA S., GARCIA J.M., "Influence of Pre- and Post-Injection on the Performance and Pollutant Emissions in a HD Diesel Engine", SAE Paper No. 2001-01-0526, 2001.
24. HOUNTALAS D.T., KOUREMENOS D.A., PARIOTIS E.G., SCHWARZ V., and BINDER K.B. "Using a Phenomenological Multi-Zone Model to Investigate the Effect of Injection Rate Shaping on Performance and Pollutants of a DI Heavy Duty Diesel Engine", SAE Paper No. 2002-01-0074, 2002.
25. CATANIA A.E., D’AMBROSIO S., MISUL D., MITTICA A., and SPESSA E., "High-Boost C.R. Diesel Engine: A Feasibility Study of Performance Enhancement and Exhaust-Gas Power Cogeneration", SAE SP-1721, pp. 21-30, 2002.
26. ONORATI A., FERRARI G., "Modeling of 1-D Unsteady Flows in I.C. Engine Pipe Systems: Numerical Methods and Transport of Chemical Species", SAE 1998 TRANSACTIONS, JOURNAL OF ENGINES, Vol. 107, 1999.
27. ONORATI A., FERRARI G., D'ERRICO G., "The Coupling of 1D and 2D Fluid Dynamic Models for the Prediction of Unsteady Flows in I.C. Engine Duct-Systems", IMechE Int. Conf., London, 2000.
28. ONORATI A., D'ERRICO G., FERRARI G., "1D Fluid Dynamic Modeling of Unsteady Reacting Flows in the Exhaust System with Catalytic Converter for S.I. Engines", SAE 2000 TRANSACTIONS, JOURNAL OF FUELS & LUBRICANTS, Vol. 109, 2001.
29. D'ERRICO G., FERRARI G., ONORATI A., CERRI T., "Modeling the Pollutant Emissions from a S.I. Engine", SAE Paper No. 2002-01-0006, 2002.
30. ONORATI A., FERRARI G., and D’ERRICO G., "Secondary Air Injection in the Exhaust After Treatment System of S.I. Engines: 1D Fluid Dynamic Modeling and Experimental Investigation", SAE Paper No. 2003-01-0366, 2003.
31. RIEGLER U., BARGENDE M:, "Direct Coupled 1D/3D-CFD-Computation (GT-Power/Star-CD) of the Flow in the Switch-Over Intake System of an 8-Cylinder SI Engine with External Exhaust Gas Recirculation", SAE Paper No. 2002-01-0901, 2002.
32. D’ERRICO, G., MISUL, D., ONORATI, A., and SPESSA, E., "Integrated Fluid Dynamic Modeling and Combustion Diagnostics of a Multivalve S.I. Engine under Gasoline and CNG Operations", Proc. ICE Intern. Conference, Sept. 14-19, Capri, I, 2003.
33. BOZZA F., GIMELLI A., SENATORE A., and CARACENI A., "A Theorethical Comparison of Various VVA Systems for Performance and Emission Improvements of SI-Engines", SAE Paper No.2001-01-0671, 2001.
34. BOZZA F., and TORELLA E., "The Employment of a 1D SImulation Model to the A/F Ratio Control ina VVT Engine", SAE Paper No. 2003-01-0027, 2003.
35. BOZZA F., GIMELLI A., SIANO D., TORELLA E., and MASTRANGELO G., "A Quasi-Dimensional Three-Zone Model for Performance and Combustion Noise Evaluation of a Twin-Spark High-EGR Engine", SAE Paper 2004-01-0619, 2004.
36. NUTI M., and PARDINI R., "Twenty Years of Piaggio Direct Injection Research to Mass Produced Solution for Small 2T SI Engines", SAE Paper No. 980760, 1998.
37. STAN C., GUENTHER S., MARTORANO L., TARANTINO C., "Aspects of Mixture Formation and Combustion in GDI Engines", SAE Paper No. 2000-01-0648, 2000.
38. GENTILI R., FRIGO S., "Further Insight on ATAC and GDI Combination in Two-Stroke Engines", SAE 2000 TRANSACTIONS, JOURNAL OF ENGINES, Vol. 109, pp. 840-846, 2001.
39. STAN C., STANCIU A., TROEGER R., MARTORANO L., and TARANTINO C., "Direct Injection Concept as a Support of Engine Downsizing", SAE Paper No. 2003-01-0541, 2003.
40. GENTILI R., ZANFORLIN S., and DELL'ORTO P., "Stratified Charge GDI Two-Stroke Engine Solutions for Stable Fuel Confinement" Proc. ICE 2003, 2003.
41. PIPITONE, E., and BECCARI, A., "Proportional Integral Spark Timing Control by Means of In-Cylinder Pressure Analysis", Paper No. F2004V260, FISITA World Automotive Congress, Barcelona, May 23-27, 2004.
Parole Chiave
MOTORI A COMBUSTIONE INTERNA; MOTORI A GAS NATURALE; MOTORI AD ACCENSIONE COMANDATA; MOTORI DIESEL

TERMOFLUIDODINAMICA E TECNOLOGIE INTEGRATE IN MOTORI A GAS NATURALE E AD INIEZIONE CONTROLLATA PER IL MIGLIORAMENTO DELLA QUALITA' DELL'ARIA.

Politecnico di Torino
Abstract
1.3.1. PREMESSA
L'introduzione in Europa di più severe norme anti inquinamento (EURO IV, EURO V) e la strategia comunitaria recentemente approvata (GUCE: L202 del 10.8.2000) per ridurre le emissioni di CO2 delle autovetture, e quindi i consumi di carburante, pongono ricercatori e costruttori di fronte a problemi relativi allo sviluppo, nel breve e medio termine, di propulsori veicolistici a combustione interna (CI) con prerogative di forti limitazioni intrinseche nella produzione di emissioni inquinanti e con più alto rendimento, tali da richiedere una profonda revisione, innovazione ed un sostanziale avanzamento delle conoscenze per la concezione ed il controllo dei processi termofluidodinamici (alimentazione, formazione della miscela, combustione,...) che hanno luogo nei motori a CI.
1.3.2. OBIETTIVO
La Ricerca si propone di dare un contributo significativo alle conoscenze scientifiche sui processi termofluidodinamici in sistemi di combustione ad alta efficienza, nonchè all'integrazione di tecnologie emergenti e tecnologie già consolidate, per lo sviluppo di propulsori veicolistici a basse emissioni di inquinanti e di CO2, con particolare riferimento a: impiego ottimale del gas naturale e dell'iniezione controllata elettronicamente sia per lo sviluppo di nuovi motori 'dual-fuel' ad accensione per compressione sia per il 'downsizing' di propulsori sovralimentati ad elevata densità di potenza; controllo del processo di combustione basato su sistemi di >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Andrea Emilio CATANIA Politecnico di TORINO
Obiettivo del Programma di Ricerca
INTRODUZIONE
La recente decisione del Parlamento Europeo (GUCE: L202 del 10.8.2000) per ridurre le emissioni di CO2 delle autovetture, e quindi i consumi di carburante, in aggiunta all'emanazione di sempre più severe normative anti inquinamento (EURO IV, EURO V), pone ricercatori e costruttori di fronte a problemi connessi allo sviluppo, nel breve e medio termine, di propulsori veicolistici a combustione interna (CI) con prerogative di forti limitazioni intrinseche nella produzione di emissioni inquinanti e con più alto rendimento.
L'evoluzione delle tecnologie unitamente all'introduzione di nuovi componenti e strategie di regolazione, quali l'uso di iniettori modulari e a controllo elettronico nei motori diesel, l'iniezione multipoint e sequenziale gestita con sistemi più avanzati nei motori ad accensione comandata (AC), l'attuazione elettromeccanica dell'apertura delle valvole di aspirazione, hanno portato a continui e sensibili miglioramenti delle prestazioni di tali motori, in termini sia di consumi sia di emissioni inquinanti. Tuttavia, progressi significativi nella realizzazione di motori con più alto rendimento e con minima formazione di inquinanti, tali da consentire un salto di qualità a fronte di una politica sempre più radicale a salvaguardia della salute pubblica, della qualità e delle risorse ambientali, possono essere conseguiti mediante l'integrazione di tecnologie nuove o già collaudate. Nel presente programma saranno oggetto specifico di studio >>>

Risultati parziali attesi
I risultati parziali attesi al termine di questa prima fase compaiono nella descrizione delle attività sopra riportate. Essi sono orientati sia all'avanzamento delle conoscenze sia all'applicazione pratica, fornendo nuovi codici di calcolo, metodi e dati sperimentali che saranno oggetto di pubblicazioni scientifiche internazionali. Le attività riportate ed i relativi prodotti forniranno un utile impulso alla ricerca scientifica e tecnologica ed alla formazione a livello universitario e post universitario nel settore dei motori alternativi a combustione interna.I risultati parziali attesi al termine della seconda fase sono illustrati nella descrizione precedente e valgono per essi considerazione analoghe a quelle riportate per i risultati attesi al termine della prima fase.

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
Si farà riferimento all'esperienza acquisita, ai contributi dati dalle Unità Operative allo stato dell'arte, oltre alle problematiche cui le UO stesse intendono orientare le proprie attività per contribuire sia allo sviluppo di propulsori veicolistici a basse emissioni di inquinanti e di CO2 sia al progresso delle conoscenze scientifiche e tecnologiche nel settore. Inoltre, si evidenzieranno complementarità ed integrazione delle competenze specifiche delle diverse UO, unitamente alle sinergie che saranno sviluppate ed incrementate.
L'impiego ottimale del gas naturale (GN) in motori ad alto rendimento è prioritario per il trasporto urbano pulito. Infatti i motori a GN sono in grado di offrire, rispetto a quelli tradizionali, minore produzione di idrocarburi incombusti (HC), di monossido di carbonio (CO), di particolato (PM) nonchè di ossidi di azoto (NOx), presentando inoltre notevoli potenzialità di risparmio energetico e quindi basse emissioni di CO2 e, più in generale, di gas ad effetto serra [1-3]. Nella Fig. 1 sono confrontate le emissioni misurate allo scarico in un motore multivalvole alimentato a benzina e a GN, con iniezione sequenziale fasata in entrambi i casi, per diversi carichi a parità di velocità angolare, in condizioni di 'MBT timing' e dosatura stechiometrica [1].


Fig. 1. Emissioni allo scarico dello stesso motore nel funzionamento a benzina e a GN [1,4].


>>>