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PROGRAMMA DI RICERCA 2004
italiano - english
Unità di Ricerca
- Università degli Studi di ROMA "Tor Vergata"
INGEGNERIA MECCANICA
ROMA(RM) - Università degli Studi de L'AQUILA
ENERGETICA
L'AQUILA(AQ) - Università degli Studi di PERUGIA
INGEGNERIA INDUSTRIALE
PERUGIA(PG) - Politecnico di TORINO
ENERGETICA
TORINO(TO) - Università degli Studi di MODENA e REGGIO EMILIA
INGEGNERIA MECCANICA E CIVILE
MODENA(MO)
Programmi di ricerca simili:
- 1 - Analisi di soluzioni innovative per la riduzione del particolato e delle emissioni gassose prodotte da motori diesel veloci alimentati con gasolio, biodiesel e loro miscele
- 2 - ANALISI SPERIMENTALE E SIMULAZIONE NUMERICA DI SISTEMI INNOVATIVI "FUEL NEUTRAL" PER LO SVILUPPO ED IL CONTROLLO DI MOTORI AUTOMOBILISTICI A BASSISSIME EMISSIONI
- 3 - TERMOFLUIDODINAMICA E TECNOLOGIE INTEGRATE IN MOTORI A GAS NATURALE E AD INIEZIONE CONTROLLATA PER IL MIGLIORAMENTO DELLA QUALITA' DELL'ARIA.
- 4 - Sviluppo di strategie per il controllo, la diagnosi e la gestione di motori a combustione interna per ottemperare alla normativa EURO 6
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- 6 - La riduzione delle emissioni di NOx nei Motori a Combustione Interna con elevati rapporti di ricircolo dei gas di scarico
- 7 - La riduzione della cilindrata nei motori alternativi a combustione interna.
- 8 - Studio numerico e sperimentale per ottimizzare l'impiego di gas derivante dalla trasformazione di biomasse e rifiuti in macchine a combustione interna di piccola taglia (< 200 kW)
Classificazione scientifico-disciplinare
- Area scientifico disciplinare: Ingegneria industriale e dell'informazione
Classificazione brevettuale
- MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING ENGINES OR PUMPS
- COMBUSTION ENGINES (cyclically operating valves therefor, lubricating, exhausting, or silencing engines F01); HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- CONTROLLING COMBUSTION ENGINES (cyclically operating valves for combustion engines F01L; controlling combustion engine lubrication F01M; cooling internal combustion engines F01P; supplying combustion engines with combustible mixtures or constituents thereof, e.g. carburettors, injection pumps F02M; starting of combustion engines F02N; controlling of ignition F02P; controlling gas-turbine plants, jet-propulsion plants, or combustion-product engine plants, see the relevant subclasses for these plants)
- INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL (plants in which engines use combustion products F02C, F02G; internal-combustion turbines F02C)
- COMBUSTION ENGINES (cyclically operating valves therefor, lubricating, exhausting, or silencing engines F01); HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
Classificazione geografica
- Regione: Lazio
Bibliografia
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24. MASOUDI,M.,"Hydrodynamics of Diesel Particulate Filters”, SAE Paper 2002-01-1016, 2002.
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29. PONTOPPIDAN, M., AUSIELLO, F., BELLA, G., DE MAIO, A., "Study of the Impact of Variations in the Diesel-Nozzle Geometry Parameters on the Layout of Multiple Injection Strategy", SAE Paper 2002-01-0217, 2002.
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34. SCHOCK, H., SHEN, Y., TIMM, E., STUECKEN, T., FEDEWA, A. , KELLER, P., "The Measurement and Control of Cyclic Variations of Flow in a Piston Cylinder Assembly", SAE Paper 2003-01-1357, 2003.
35. SRIRAM, R., UDAYAKUMAR, R., VALAN ARASU, P., “Experimental Investigation on Emission Control in C.I. Engines Using Shrouded Inlet Valve”, SAE Paper 2003-01-0350, 2003.
36. STUMPP, G., RICCO, M., "Common Rail - An Attractive Fuel Injection System for Passenger Car DI Diesel
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37. SURESH, A., KHAN, A., JOHNSON, J.H., "An Experimental and Modeling Study of Cordierite Traps - Pressure Drop and Permeability of Clean and Particulate Loaded Traps", SAE Paper 2000-01-0476, 2000.
38. TAYLOR, W., LEYLEK, J., SOMMER, R. G., JAIN, S. K., "IC engine intake region design modifications for loss reduction based on CFD methods", SAE Paper 981026, 1998.
39. UBERTINI, S., MARIANI, F. E POSTRIOTI, L., "Experimental Validation of a Spray Breakup Model in High Pressure Ambient Conditions", THIESEL 2002 Conf. on Thermo and Fluid - Dynamic Processes in Diesel Engine, Valencia, Spain, September 2002.
40. WICKMAN, D. D., SENECAL, P. K., REITZ, R. D., "Diesel Engines Combustion Chamber Geometry Optimization Using Genetic Algorithms and Multi-Dimensional Spray and Combustion Modeling", SAE Paper 2001-01-0547, 2001.
41. YAMAMOTO, M., YONEYA, S., MATSUGUCHI, T., KUMAGAI, Y., "Optimization of Heavy Duty Diesel Engine Parameters for Low Exhaust Emissions Using the Design of Experiments", SAE Paper 2002-01-0503, 2002.
Parole Chiave
FORMAZIONE DELLA MISCELA NEI DIESEL; ANALISI DELLO SPRAY DI COMBUSTIBILE; INIEZIONE DI COMBUSTIBILE AD ALTA PRESSIONE; MODELLAZIONE MULTIDIMENSONALE DI MOTORI DIESEL; OTTIMIZZAZIONE INIEZIONI MULTIPLE; TRATTAMENTO GAS DI SCARICO DEI MOTORI DIESEL; OTTIMIZZAZIONE DEL CAMPO DI MOTO NEL CILINDROAnalisi integrata dei processi termofluidodinamici per la riduzione di consumi ed emissioni nei motori Diesel veloci.
Università degli Studi di Roma "Tor Vergata"Abstract
Il programma di ricerca prospettato è finalizzato all'analisi termofluidodinamica dei motori Diesel veloci ad iniezione diretta per impiego automobilistico.Tale analisi verrà condotta integrando in modo complementare avanzate tecniche di misura in laboratorio (Unità di Ricerca di Perugia, Torino L'Aquila) con i più progrediti modelli di simulazione numerica sviluppati ad-hoc (Unità di ricerca di Modena e Roma), allo scopo di fornire una metodologia di progettazione che integri in modo ottimale le fasi della sperimentazione con quelle di calcolo.
L'attività prevista nel programma può essere suddivisa in una parte sperimentale dedicata sia alla rilevazione di specifici fenomeni sia alla misura di grandezze fisiche atte a determinare le condizioni operative del motore e in una parte consistente nella simulazione numerica del motore nella sua globalità o di suoi componenti.
Più specificamente, l'attività sperimentale consisterà nell'analisi dei seguenti fenomeni:
1. valutazione della permeabilità delle teste cilindro al variare delle configurazioni dei condotti di aspirazione
2. visualizzazione dell'evoluzione dello spray di combustibile in modo da determinarne la forma, la penetrazione, il break-up, la distribuzione dimensionale delle gocce
3. studio dell'interazione spray-parete
4. analisi del sistema di iniezione multipla ad alta pressione e sua influenza sulle prestazioni del motore in termini di >>>
Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Vittorio ROCCO Università degli Studi di ROMA "Tor Vergata"Obiettivo del Programma di Ricerca
Lo studio proposto in tale progetto di ricerca ha per obiettivo principale l'analisi approfondita dei differenti processi di natura termofluidodinamica (ad es. formazione della miscela, combustione, formazione e posttrattamento degli inquinanti) che interessano i motori Diesel veloci ad iniezione diretta al fine di sviluppare una metodologia integrata (teorico-sperimentale) di progettazione in grado di poter analizzare in estremo dettaglio ed in tempi brevi più soluzioni costruttive.I rilievi sperimentali verranno utilizzati per un'accurata validazione e messa a punto dei sottomodelli fisici, così come i risultati della simulazione fluidodinamica verranno preliminarmente impiegati per indirizzare in modo mirato le indagini sperimentali stesse.
Seguendo tale impostazione sarà possibile giungere ad una configurazione ottimale del motore al fine di minimizzare consumi ed emissioni in relazione alle prestazioni richieste ed alla normativa vigente o di prossima applicazione.
I motori Diesel veloci di piccola cilindrata, per quanto da lungo tempo impiegati dall'industria automobilistica, solo nel recente passato sono stati, però, oggetto di più approfondite ricerche che li rendono, oggi, sempre più competitivi con i più tradizionali motori a benzina non solo in termini energetici ma anche prestazionali, di guidabilità e di emissioni inquinanti.
Nonostante il crescente impegno speso nello sviluppo di questa tipologia di propulsore non >>>
Risultati parziali attesi
-Resoconti aggiornati ogni sei mesi sugli stati di avanzamento del programma-Rendicontazione ed aggiornamento continuo della situazione finanziaria
-Incontri a cadenza semestrale
-Organizzazione di una giornata di studio alla fine di ogni an
Durata
24 mesiBase di partenza scientifica nazionale o internazionale
Negli ultimi decenni, la crescente attenzione ai problemi ambientali ha prodotto l’emanazione di norme sempre più stringenti che regolano i limiti delle emissioni di sostanze inquinanti. Le proposte legislative future, inoltre, prevedono emissioni praticamente dimezzate entro il 2005 (EURO IV) e per il 2008 limiti praticamente irraggiungibili con la tecnologia attuale dei motori a combustione interna. In questo scenario, le industrie automobilistiche stanno investendo massicciamente in ricerca e sviluppo per adeguare continuamente i propri prodotti alle nuove normative. Particolare attenzione viene rivolta ai motori Diesel veloci che grazie ai più ridotti valori di consumo specifico e, proporzionalmente di CO2, hanno conquistato una quota di mercato ben più elevata del passato e che, allo stato attuale, sfiora il 50% delle motorizzazioni che equipaggiano i nuovi modelli di autovetture.Tale tipologia di motore è, tuttavia, ancora in fase di sviluppo soprattutto per quanto concerne i complessi fenomeni di natura termofluidodinamica quali la formazione della miscela e la combustione che, come è noto, sono determinanti ai fini del contenimento di consumi ed emissioni inquinanti. Per queste ultime, più critiche da ridurre, in particolare, le ricerche in corso si articolano secondo due principali tipologie di intervento: l'ottimizzazione del processo di combustione, strettamente correlata allo studio accurato delle fasi di aspirazione ed iniezione, ed il >>>



