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INIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE

PROGRAMMA DI RICERCA 2006

italiano - english
Unità di Ricerca
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
Classificazione geografica
Bibliografia
1. CATANIA A.E., MISUL D., SPESSA E., MARTORANA G., "Conversion of a Multivalve Gasoline Engine to Run on CNG", SAE TRANS., JOURNAL OF ENGINES, Vol. 109, pp. 809-817, 2001.
2. CATANIA A.E., d'AMBROSIO S., MITTICA A., SPESSA E., "Experimental Investigation of Fuel Consumption and Exhaust Emissions of a 16V Pent-Roof Engine Fueled by Gasoline and CNG", SAE TRANS., JOURNAL OF ENGINES, Vol. 110, pp. 1213-1233, 2002.
3. CATANIA A.E., MISUL D., SPESSA E., VASSALLO A., "Analysis of Combustion Parameters and Their Relation to Operating Variables and Exhaust Emissions in an Upgraded Multivalve Bi-Fuel CNG Engine", SAE TRANS., JOURNAL OF ENGINES, Vol. 113, pp. 682-703, 2005.
4. d'AMBROSIO S., SPESSA E., VASSALLO, A., "Methods for Specific Emission Evaluation in SI Engines Based on Calculation Procedures of Air-Fuel Ratio: Development, Assessment and Critical Comparison", ASME TRANS., JOURNAL OF ENGINEERING FOR GAS TURBINES AND POWER, Vol. 127, pp. 869-882, 2005.
5. CATANIA A.E., MISUL D., SPESSA E., VASSALLO A., "A Quasi-Dimensional Multizone Combustion Diagnostic Model for the Analysis of Heat-Release, Flame Propagation Parameters and Nitric Oxide Formation in SI Engines", COMODIA 2004, Yokohama, Japan, 2004. Submitted to JSME INTERN. JOURNAL, Series B.
6. d’AMBROSIO S., MISUL D., SPESSA E., VASSALLO A., "Evaluation of Combustion Velocities in Bi-Fuel Engines by Means of an Enhanced Diagnostic Tool Based on a Quasi-Dimensional Multizone Model", SAE TRANS., JOURNAL OF ENGINES, Vol. 114, pp. 382-396, 2006.
7. BOZZA F., GIMELLI A., MEROLA S., VAGLIECO B.M., "Validation of a Fractal Combustion Model Through Flame Imaging", SAE TRANS., JOURNAL OF ENGINES, Vol. 114, pp. 973-987, 2006.
8. BARATTA M., CATANIA A.E., SPESSA E., VASSALLO A. "Development and Assessment of a Multizone Combustion Simulation Code for SI Engines Based on a Novel Fractal Model, SAE Paper 2006-01-0048.
9. 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 TRANS., JOURNAL OF FUELS & LUBRICANTS, Vol. 109, 2001.
10. 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.
11. D’ERRICO G., MISUL D., ONORATI A., SPESSA E., "Integrated Fluid Dynamic Modeling and Combustion Diagnostics of a Multivalve S.I. Engine under Gasoline and CNG Operations", ICE Intern. Conference, Capri, Italy, 2003.
12. CONTI L., FERRERA M., GARLASEO R., VOLPI E., CORNETTI G.M., "Rationale of Dedicated Low Emitting CNG Cars", SAE Paper No. 932763, 1993.
13. BOZZA F., CAMERETTI M.C. SENATORE A., TUCCILLO R., "Experimental Investigation and Numerical Modeling of an Advanced Turbocharged DI Diesel Engine", SAE Paper No. 970057, 1997.
14. BOZZA F. GIMELLI A., TUCCILLO R. "The Control of a VVA Equipped SI Engine Operation by Means of 1D Simulation and Mathematical Optimization", SAE TRANS., JOURNAL OF ENGINES, Vol. 111, pp. 1790-1801, 2003.
15. HIGASHINO A., SASAKI H., KISHISHITA K., SEKIYAMA S., KAWAMURA H., 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.
16. RYAN T.W., CALLAHAN T.J., "Homogeneous Charge Compression Ignition (HCCI) of Diesel Fuel", SAE Paper No. 961160, 1996.
17. YOKOTA H., KUDO Y., NAKAJIMA H., KAKEGAWA T., SUZUKI T., "A New Concept for Low Emission Diesel Combustion", SAE Paper No. 970891, 1997.
18. SUZUKI H., KOIKE N., ODAKA M., "Combustion Control Method of Homogeneous Charge Diesel Engines", SAE Paper No. 980509, 1998.
19. MASE Y., KAWASHIMA J.-I., SATO T., EGUCHI M., "Nissan's New Multivalve DI Diesel Engine Series", SAE Paper No. 981039, 1998.
20. CHRISTENSEN M., HULTQUIST A., JOHANSSON B., "Demonstrating the Multi Fuel Capacity of a Homogeneous Charge Compression Ignition Engine with Variable Compression Ratio", SAE Paper No. 1999-01-3679, 1999.
21. KIMURA S.,AOKI O., OGAWA H., MURANAKA S., "New Combustion Concepts for Ultra-Clean and High Efficiency Small DI Diesel Engines", SAE Paper No. 1999-01-3681, 1999.
22. DURET P., 18 Gasoline CAI and Diesel HCCI: the Way Towards Zero Emission with Major Engine and Fuel Technology Challenges", JSAE Paper No. 20024280, 2002.
23. SHEPPARD C.G.W., TOLEGANO S., WOOLLEY R., "On the Nature of Autoignition Leading to Knock in HCCI Engines", SAE Paper No. 2002-01-2831, 2002.
24. HASEGAWA R., YANAGIHARA H., "HCCI Combustion in DI Diesel Engine", SAE Paper No. 2003-01-0745, 2003.
25. MAIGAARD P., MAUSS F., KRAFT M., "HCCI Engine: A Simulation Study on the Effects of Inhomogeneities", ASME TRANS., JOURNAL OF ENGINEERING FOR GAS TURBINES AND POWER, Vol. 125, pp. 466-471, 2003.
26. NEELY G.D., SASAKI S., LEET J.A., "Experimental Investigation of PCCI-DI Combustion on Emissions in Light-Duty Diesel Engine", SAE Paper No. 2004-01-0121, 2004.
27. SJOBERG M., DEC J.E., CERMANSKY N.P., "Potential of Thermal Stratification and Combustion Retard for Reducing Pressure-Rise Rates in HCCI Engines, Based on Multi-Zone Modeling and Experiments",
SAE Paper No. 2005-01-0113, 2005.
28. RA Y., REITZ R.D., "The Use of Variable Geometry Sprays with Low Pressure Injection for Optimization of Diesel HCCI Engine Combustion", SAE Paper No. 2005-01-0148, 2005.
29. DE RISI A., NACCARATO F., LAFORGIA D., "Experimental Analysis of Common Rail Pressure Wave Effect on Engine Emissions", SAE Paper No. 2005-01-0373, 2005.
30. JHAVAR R., RUTLAND C.J., "Effects of Mixing on Early Injection Diesel Combustion", SAE Paper No. 2005-01-01534, 2005.
31. JACOBS T.J., BOHAC S.V., ASSANIS D.N., SZYMKOWICZ P.G., "Lean and Rich Prenmixed Compression Ignition Combustion in a Light-Duty Diesel Engine", SAE Paper No. 2005-01-0166, 2005.
32. KOMNINOS N.P., HOUNTALAS D.T., KOUREMENOS D.A., "Description of in-Cylinder Combustion Processes in HCCI Engines Using a Multi-Zone Model", SAE Paper No. 2005-01-0171, 2005.
33. HENLE A., BITTLINGER G., BENZ C., STEIN G.O., SATTELMAYER T., "Homogeneous Operating Strategies in a DI Diesel Engine with Pent-Roof Combustion Chamber and Tumble Charge Motion: Studies on a Single-Cylinder Test-Engine and on Optical Access Engine", SAE Paper No. 2005-01-0181, 2005.
34. DE RISI A., NACCARATO F., LAFORGIA D., "Experimental Analysis of Common Rail Pressure Wave Effects on Engine Emissions", SAE Paper No. 2005-01-0373, 2005.
35. HELMANTEL A., DENBRATT I., "HCCI Operation of a Passenger Car DI Diesel Engine with an Adjustable Valve Train", SAE Paper No. 2006-01-0029, 2006.
36. WAGNER R.M., EDWARDS K.D., DAW C.S., GREEN J.B., BUNTING B.G., "On the Natura of Cyclic Dispersion in Spark Assisted HCCI Combustion", SAE Paper No. 2006-01-0418, 2006.
37. GHARAHBAGHI S., WILSON T.S., XU H., CRYAN S., RICHARDSON S., "Modelling and Experimental Investigation of Supercharged HCCI Engines", SAE Paper No. 2006-01-0634, 2006.
38. NARAYANASWAMY K., RUTLAND C.J., "A Modeling Investigation of Combustion Control Variables During DI-Diesel HCCI Engine Transients", SAE Paper No. 2006-01-1084, 2006.
39. BARATTA M., CATANIA A.E., FERRARI A., "Hydraulic Circuit Design Keys to Remove the Dependence of the Injected Fuel Amount on Dwell Time in Multijet C.R. Systems", ASME-ICES Conference, Aachen, GE, 2006.
40. CATANIA A.E., FERRARI A., SPESSA E., "Numerical-Experimental Study and Solutions to Reduce the Dwell Time Threshold for Fusion-Free Consecutive Injections in a Multijet Solenoid-Type C.R. System" ASME-ICES Conference, Aachen, GE, 2006.
41. CERRI T., ONORATI A., MATTERELLI E., "1D Engine Simulation of a Small HSDI Diesel Engine Applying a Predictive Combustion Model", ASME-ICES Conference, Aachen, GE, 2006.
42. DE RISI A., DONATEO T., LAFORGIA D., "The Use of Phi-T Maps for Soot Prediction in Engine Modeling", IMEM Meeting, Detroit, April 2005.
43. GENTILI R., FRIGO S., "Further Insight on ATAC and GDI Combination in Two-Stroke Engines", SAE TRANS., JOURNAL OF ENGINES, Vol. 109, pp. 563-569, 2001.
Parole Chiave
MOTORI A COMBUSTIONE INTERNA, MOTORI DIESEL AUTOMOBILISTICI CON COMBUSTIONE HCCI, MOTORI A COMBUSTIONE IN CARICA ALTAMENTE PREMISCELATA, MOTORI A GAS NATURALE 'DOWNSIZED', FLUIDODINAMICA E COMBUSTIONE IN MOTORI A CARICA OMOGENEA, MOTORI AUTOMOBILISTICI A BASSISSIME EMISSIONI

ANALISI SPERIMENTALE E SIMULAZIONE NUMERICA DI SISTEMI INNOVATIVI "FUEL NEUTRAL" PER LO SVILUPPO ED IL CONTROLLO DI MOTORI AUTOMOBILISTICI A BASSISSIME EMISSIONI

Politecnico di Torino
Abstract
1.3.1. PREMESSA
L'introduzione in Europa di più severe norme anti inquinamento (EURO V, EURO VI) e la strategia comunitaria (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 problematiche inerenti allo sviluppo, nel breve e medio termine, di motori veicolistici a combustione interna (CI) con prerogative di notevoli limitazioni intrinseche nella produzione di emissioni inquinanti, funzionanti con consumi specifici di combustibile molto ridotti e quindi con altrettanto ridotte emissioni di CO2. La concezione ed il controllo dei processi di formazione della miscela e combustione in tali motori richiedono: profonda revisione, innovazione ed un sostanziale avanzamento delle conoscenze.
1.3.2. OBIETTIVO
Sono previste indagini sperimentali e teorico-numeriche sui complessi fenomeni termofluidodinamici non stazionari che hanno luogo in nuovi sistemi di combustione per motori a bassissime emissioni, al fine di dare contributi significativi alle conoscenze sulla dipendenza di tali fenomeni da parametri costruttivi e di funzionamento del motore, in particolare sui rapporti di causa-effetto tra combustione ed emissioni, utili per lo sviluppo ed il controllo del motore stesso. Particolare attenzione sarà rivolta a sistemi di combustione per motori diesel ad iniezione controllata elettronicamente, funzionanati con carica aria-combustibile altamente >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Andrea Emilio Catania Politecnico di TORINO
Obiettivo del Programma di Ricerca
INTRODUZIONE
L'evoluzione delle tecnologie nel settore dei motori automobilistici a combustione interna (CI), 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 fasata, gestita con sistemi più avanzati nei motori ad accensione comandata (AC), l'attuazione elettromeccanica dell'apertura delle valvole di aspirazione, una più razionale gestione termica del motore, dispositivi di controllo elettrico del gruppo di sovralimentazione, etc., hanno portato a continui e sensibili miglioramenti delle prestazioni di tali motori, in termini sia di consumi sia di emissioni inquinanti. Tuttavia, progressi significativi nello sviluppo di motori a CI con più alto rendimento e con notevoli limitazioni intrinseche nella formazione in camera di emissioni 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'introduzione di tecnologie innovative e la loro integrazione con tecnologie già collaudate.

(*) Si considerino, ad esempio, le normative anti inquinamento Euro V, EURO VI, la decisione del Parlamento Europeo, GUCE: L202, per ridurre le emissioni di CO2 delle autovetture e quindi i consumi di carburante, nonchè la direttiva >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
PREMESSA
Si farà riferimento all'esperienza acquisita, oltre alle problematiche cui le UO stesse intendono orientare le proprie attività. Inoltre, si evidenzieranno complementarità ed integrazione delle competenze delle diverse UO, unitamente alle sinergie che saranno sviluppate.
La ricerca si articola essenzialmente su due tematiche, che saranno arricchite con attività collaterali che alcune delle UO intendono sviluppare a complemento.

SISTEMI DI COMBUSTIONE "TUMBLE ASSISTED" PER MOTORI A GN "DOWNSIZED" AD ELEVATO GRADO DI SOVRALIMENTAZIONE
L'impiego ottimale del GN in motori ad elevato rendimento è prioritario, soprattutto per il trasporto urbano pulito. Infatti, tali motori sono in grado di offrire, rispetto a quelli convenzionali, una minore produzione di idrocarburi incombusti (HC), di monossido di carbonio (CO), di particolato (PM), nonchè di ossidi di azoto (NOx), presentando inoltre notevoli potenzialità in termini di risparmio energetico e quindi riduzione delle emissioni di CO2 e, più in generale, di gas ad effetto serra [1-3]. In Fig. 1 sono confrontate le emissioni specifiche a monte del catalizzatore di un motore "bi-fuel" ([1]) alimentato, alternativamente, a benzina e a GN con la stessa strategia di iniezione indiretta sequenziale fasata e funzionante a regime con gli stessi carichi ([2]). Le emissioni specifiche sono state derivate da quelle "raw" misurate, utilizzando il >>>