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Dissertations / Theses on the topic 'Accensione'
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1
Zoffoli, Giacomo. "Massimizzazione dell’efficienza dei motori ad accensione comandata." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020. http://amslaurea.unibo.it/20611/.
Full textAbstract:
In questa tesi vengono analizzati diverse tecnologie per massimizzare l'efficienza dei motori ad accensione comandata. Un'elettrificazione parziale sotto forma di ibridazione consente una riduzione del consumo di carburante, ma a velocità extraurbane e autostradali la parte elettrica non può funzionare a lungo. E' quindi necessario garantire un motore termico ad elevata efficienza, che assicuri basse emissioni di anidride carbonica anche a queste velocità. Il target prefissato è di un rendimento del 47% all'albero e un consumo specifico di 180 g/kWh. Si prendono in analisi le seguenti tecnologie: ciclo Atkinson, ciclo Miller, combustione in precamera, downsizing, ciclo diviso, ciclo a cinque tempi e carburante.
2
Monticelli, Michele. "Sistema di accensione TJI e precamera passiva." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021.
Find full textAbstract:
Analisi del sistema ad accensione in precamera che, a differenza degli altri sistemi, ha mostrato una riduzione della durata della combustione, un’estensione del limite di magra ed emissioni di NOx drasticamente ridotte, a causa di picchi di temperatura più bassi, raggiungendo livelli vicini allo zero.
Il sistema di accensione in precamera consiste nell’utilizzo di una piccola camera che consente alla candela di accendere la miscela aria/carburante prima che si espanda nella camera di combustione principale. La precamera è separata dalla camera di combustione da una serie di piccoli fori progettati per dividere il fronte di fiamma in getti esplosivi più piccoli.
Viene, poi, trattato il sistema Turbulent Jet Ignition che caratterizza le strategie di accensione dei motori studiati sperimentalmente all'interno del documento. Il TJI consente velocità di combustione molto elevate grazie al sistema di accensione che produce punti di accensione multipli e distribuiti. In questo sistema un forte e caldo getto di prodotto viene generato quando la fiamma nella precamera passa attraverso i fori per accendere efficacemente la miscela carburante-aria.
Nella seconda parte della ricerca sono state definite le due tipologie del sistema con precamera: a carica omogenea (passiva) e a carica stratificata (attiva). Soffermandosi sulla modalità con precamera passiva sono state effettuate delle analisi sperimentali, al fine di confrontare i risultati con quelli del sistema SI standard. Nella parte finale è riportato un esempio applicativo di questa strategia di accensione e sono tratte le conclusioni riguardanti i suoi vantaggi e svantaggi.
3
Baroni, Riccardo. "Limitazione delle emissioni di particolato nei motori ad accensione comandata." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2017.
Find full textAbstract:
Le grandi quantità di particolato emesse dai motori a combustione interna possono essere fonte di malattie cardiovascolari e respiratorie oltre a possedere un ancora indefinito potere cancerogeno.
Lo sviluppo nel tempo della normativa dei trasporti ha portato ad un abbattimento significativo del particolato nei motori ad accensione per compressione, ritenuti i principali produttori di polveri nel panorama dei veicoli europei, trascurando così la controparte ad accensione comandata, reputata sicura da questo punto di vista.
La continua ricerca per migliorare i consumi e limitare le emissioni di gas clima-alteranti ha favorito lo sviluppo dei motori ad accensione comandata ad iniezione diretta, tecnologia che garantisce un miglioramento del rendimento termodinamico, una maggior potenza specifica oltre che una miglior elasticità di erogazione del motore stesso. Purtroppo questa scelta aumenta significativamente le polveri emesse dai motori alimentati a benzina (oltre a diminuirne il diametro e quindi aumentarne la pericolosità), che fino ad una decina di anni fa, con l’esclusivo utilizzo di iniezione nei collettori di aspirazione, producevano una quantità di particolato trascurabile.
Questo elaborato si propone di capire perché è necessario limitare le emissioni di PM analizzando i suoi effetti sul corpo umano; alla luce dei risultati riscontrati si propongono alcune soluzioni per la limitazione delle polveri nei motori GDI per garantire il rispetto della più recente normativa EURO 6c (settembre 2017). Le soluzioni proposte coinvolgono gli apparati di iniezione, di accensione e di scarico; queste sono attuate attraverso la modifica dei set up dei vari organi e grazie all’introduzione di apparati aggiuntivi come quello del GPF, un filtro antiparticolato appositamente studiato per l’implementazione nei motori alimentati a benzina.
4
Bernacchia, Laura. "Tecnologie abilitanti per il downsizing dei motori ad accensione comandata." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2015. http://amslaurea.unibo.it/9353/.
Full textAbstract:
L'elaborato affronta l'applicazione della tecnologia di downsizing nei motori ad accensione comandata: i dispositivi che ne permettono l'implementazione nei veicoli leggeri (EGR, sovralimentazione) e i problemi intrinsechi di questa tecnologia (possibile comparsa di fenomeni anomali di combutione come preaccensioni, autoaccensioni, DDT, detonazione e superknock). Sono presi in esame diversi metodi di soluzione dei problemi sopraelencati, uno fra tutti l'aggiunta di un'iniezione d'acqua per diminuire le temperature dei gas in camera di combustione e mitigare così le possibili detonazioni.
Infine l'elaborato analizza alcuni esempi di applicazione della tecnologia di downsizing al fine di ridurre le emissioni di CO2 allo scarico entro i limiti imposti dalla Comunità Europea. Il progetto Ultraboost di Jaguar Land Rover, la filosofia di rightsizing (giusta cilindrata in base alla classe a cui il veicolo appartiene) di Audi, lo SkyActiv-G di Mazda sono solo alcuni dei motori nati sotto la filosofia del downsizing.
Nei motori progettati al fine di ridurre le emissioni allo scarico ma allo stesso tempo mantenere buone prestazioni del motore, si trovano anche il concetto di DCEE (Double Compression Expansion Engine) di Joahnnson e il motore a pistoni opposti a due tempi di Achates Power.
5
Taccioli, Leonardo. "Sistemi innovativi per l'alimentazione di GPL in motori ad accensione comandata." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2017. http://amslaurea.unibo.it/12900/.
Full textAbstract:
Negli ultimi anni il GPL si è sempre più imposto come carburante alternativo per l’autotrazione, soprattutto in campo automobilistico, a causa di vantaggi principalmente economici ed ecologici. I sistemi tradizionali di iniezione di tale combustibile risultano però avere problemi tecnici principalmente legati alla natura gassosa con la quale il GPL viene iniettato. Per questo si sono sviluppati negli ultimi anni nuovi sistemi che prevedono l’iniezione liquida del GPL che tende a risolvere proprio queste problematiche. Nello svolgimento del seguente lavoro di tesi, ho per prima cosa analizzato il carburante GPL, enunciandone la composizione, le proprietà chimiche e fisiche da cui derivano le motivazioni del suo utilizzo nell’automotive e i vantaggi e gli svantaggi rispetto ad altri combustibili più comuni. Dopo aver brevemente parlato della storia del suo utilizzo, concentrandomi su quello automobilistico, ho descritto i vari componenti e il funzionamento dei tradizionali e più comuni sistemi benzina-GPL (iniettato allo stato gassoso), diesel-GPL (meno comuni e sui quali si sta ancora facendo innovazione) e infine le ultime tecnologie, i sistemi che prevedono l’iniezione liquida del GPL, che si dividono in sistemi ad iniezione indiretta (LPi) e diretta (LPdi), questi ultimi più recenti di una decina d’anni rispetto ai precedenti LPi. Ho concentrato la maggior parte della mia attenzione nel descrivere i vari vantaggi (e pure svantaggi) di questi nuovi sistemi di iniezione, confrontandoli con l’iniezione gassosa del GPL e con l’utilizzo al posto della benzina.
6
Maggioli, Gian Luca. "Realizzazione di un'interfaccia per l'analisi dati di calibrazione dell'anticipo di accensione." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2013. http://amslaurea.unibo.it/5163/.
Full text
7
Venieri, Marco. "Analisi termodinamica di cicli per motori ad accensione comandata con sovralimentazione dinamica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016. http://amslaurea.unibo.it/12415/.
Full textAbstract:
Lo scopo della tesi è l'esposizione tecnica della sovralimentazione tramite tubocompressore e le sue applicazioni. Successivamente vengono svolte alcune simulazioni dei temi appena trattati grazie al programma di calcolo Matlab. Infine la tesi propone alcune considerazioni qualitative dell'analisi precedentemente svolta.
8
Succi, Luca. "Tecnologie per l'implementazione dell'iniezione diretta di benzina in motori ad accensione comandata." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016. http://amslaurea.unibo.it/11647/.
Full textAbstract:
In questo elaborato sono stati analizzati i vantaggi di un motore benzina GDI rispetto ad un motore PFI, studiando in particolar modo le tecnologie per la formazione della miscela omogenea e stratificata, le configurazioni spray-guided, wall-guided e air-guided della camera di combustione, i principali iniettori utilizzati e le loro caratteristiche.
Inoltre è stato eseguito un approfondimento sui parametri che influenzano maggiormente l'emissione di inquinanti come la fasatura delle valvole, la posizione dell'iniettore e l'iniezione multipla, cercando di ottimizzarli in funzione delle nuove normative europee relative alle emissioni per i motori benzina.
Infine è stata verificata l'efficienza dell'applicazione del filtro antiparticolato per motori benzina ad iniezione diretta (GPF).
9
Campofredano, Enzo. "Implementazione e validazione di un modello di accensione per motori a combustione interna." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2017. http://amslaurea.unibo.it/13115/.
Full textAbstract:
Nell'ambito dei motori ad accensione comandata, la comprensione del processo di accensione e delle prime fasi di sviluppo del kernel è di primaria importanza per lo studio dell'intero processo di combustione, dal momento che questi determinano lo sviluppo successivo del fronte di fiamma. Dal punto di vista fisico, l'accensione coinvolge un vasto numero di fenomeni di natura molto complessa, come processi di ionizzazione e passaggio di corrente nei gas: molti di questi avvengono con tempi caratteristici che ne impediscono la simulazione tramite le attuali tecniche CFD. Si rende pertanto necessario sviluppare modelli semplificati che possano descrivere correttamente il fenomeno, a fronte di tempi di calcolo brevi. In quest'ottica, il presente lavoro di tesi punta a fornire una descrizione accurata degli aspetti fisici dell'accensione, cercando di metterne in evidenza gli aspetti principali e le criticità. A questa prima parte di carattere prettamente teorico, segue la presentazione del modello di accensione sviluppato presso il DIN dell'Università di Bologna dal Prof. Bianche e dall'Ing. Falfari e la relativa implementazione tramite il nuovo codice CONVERGE CFD: la validazione è infine condotta riproducendo un caso test ben noto il letteratura, che mostrerà un buon accordo tra valori numerici e sperimentali a conferma della validità del modello.
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Casadei, Carlo. "Analisi degli algoritmi per l'automazione di un sistema di calibrazione dell'anticipo di accensione." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2013. http://amslaurea.unibo.it/5856/.
Full text
11
Macaluso, Ivan. "Definizione di indici per la diagnosi della detonazione in motori ad accensione comandata." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2014. http://amslaurea.unibo.it/7634/.
Full text
12
Ponziani, Stefano. "Controllo ed analisi del rumore prodotto da un motore ad accensione per compressione." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016. http://amslaurea.unibo.it/10271/.
Full textAbstract:
Realizzazione di un sistema di controllo del rumore di combustione prodotto da un motore diesel, tramite l’attuazione in successione di varie tipologie di combustione. In particolare si varia il pattern di iniezione in base ad un indice di rumore calcolato in tempo reale attraverso un microfono e alla produzione di inquinanti allo scarico.
13
Altobelli, Simone. "Modellistica di accensione per candele ad arco elettrico in motori a combustione interna alternativi." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2017.
Find full textAbstract:
Nel panorama mondiale di contenimento delle emissioni inquinanti in atmosfera é divenuto sempre più importante limitare la parte derivante dai motori a combustione interna: l'utilizzo di motori GDI a carica stratificata e di ricircolo dei
gas di scarico (EGR) sono esempi di tecnologie pensate proprio in tale ottica.
Sia la presenza di un ambiente magro che di EGR nel cilindro, come anche l'aumento della pressione nel cilindro per l'incremento della pressione di sovralimentazione o del rapporto di compressione, hanno lo svantaggio di limitare
la velocità di combustione e rendere più sfavorevoli le condizioni di accensione della miscela; in questo scenario diviene di fondamentale importanza il miglioramento dei
sistemi di accensione, la creazione di modelli volti a simularli e la comprensione dei fenomeni che ne stanno alla base.
Il seguente lavoro di tesi si inserisce proprio in questo contesto, indagando le varie fasi di cui si compone il fenomeno dell'accensione e le relazioni che legano le variabili di interesse fisico, verificate sulla base di evidenze sperimentali.
Successivamente vengono analizzati i principali modelli d'accensione che sono stati proposti e implementati in codici computazionali fluidodinamici; l'analisi mette in luce le
differenze, i punti di forza e le semplificazioni introdotte in ognuno di essi, in modo da poterli valutare criticamente.
La suddetta analisi é anche utile per introdurre il modello frutto del lavoro del gruppo di ricerca dell'Università di Bologna; ci si concentra particolarmente su quest'ultimo poiché un obiettivo di questo lavoro di tesi é stato proprio l'implementazione e l'utilizzo del modello in un codice fluidodinamico tridimensionale quale CONVERGE CFD.
L'implementazione é stata poi validata attraverso simulazioni su una geometria reale di un motore a combustione interna ad elevate prestazioni, confrontando i risultati ottenuti con il nuovo modello rispetto ai dati sperimentali sulla combustione.
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Angelini, Giorgio. "Sviluppo di algoritmi per l'analisi semi-automatica della combustione in motori turbo ad accensione comandata." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2017. http://amslaurea.unibo.it/13114/.
Full textAbstract:
Negli ultimi anni le case automobilistiche hanno effettuato ingenti investimenti nella ricerca in campo motoristico, perseguendo l’obiettivo fondamentale di aumentare l’efficienza dei motori.
In questo senso l’analisi della combustione ricopre un ruolo centrale. La combustione è infatti il processo chimico-fisico più importante che avviene all’interno di un motore a combustione interna. Comprendere come essa si sviluppi, riuscire ad analizzarla e controllarla il più possibile significa in definitiva poter controllare le prestazioni e l’efficienza del motore.
Ma l’analisi della combustione ha un ruolo importante anche nell’ottica di proteggere il motore da possibili danneggiamenti. Bisogna considerare infatti che i motori di nuova concezione sono generalmente “spinti”, cioè hanno elevata potenza specifica. Ma motori ad accensione comandata di questo tipo avranno in generale livelli di pressione e temperatura particolarmente elevati, e quindi sono più facilmente soggetti all’insorgenza della detonazione, fenomeno in linea di massima da evitare, perché può danneggiare il motore. Lo studio e l’analisi della combustione risultano quindi ancora più importanti nei motori ad alta potenza specifica.
Il mio lavoro di tesi ha riguardato lo sviluppo di algoritmi in ambiente Matlab per l’analisi della combustione di motori ad accensione comandata.
La prima parte di questa tesi è dedicata ad una introduzione teorica sulla combustione e la detonazione.
Successivamente presenterò il progetto di ricerca in cui la mia tesi si è inserita, descrivendo i dati a disposizione e come questi siano stati ottenuti.
Passerò poi a presentare i risultati del lavoro di tesi. Parlerò della metodologia proposta per l’analisi dei dati e spiegherò il funzionamento dei codici che ho realizzato.
Nell’ultimo capitolo parlerò di come vengano calcolati nei codici gli indici che descrivono la combustione, includendo anche le nozioni teoriche su cui si basano le elaborazioni.
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Miniutti, Giacomo Francesco. "Sistemi per la realizzazione di combustioni ad accensione per compressione mediante il controllo della reattività." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2014. http://amslaurea.unibo.it/6983/.
Full text
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Pambi, Ngeya Cédric. "Elaborazione del segnale di corrente di ionizzazione orientata al controllo della combustione in motori ad accensione comandata." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018.
Find full textAbstract:
Storicamente, è venuto prima il problema dell’inquinamento perché si era raggiunta una qualità della vita associata a un inquinamento atmosferico critico che poneva problemi di tipo economico (poiché le persone si ammalavano a causa dell’inquinamento ambientale e non poteva recarsi al lavoro). Gli enti governativi hanno imposto ai costruttori di limitare l’impatto inquinante dei loro veicoli poiché avevano individuato delle sostanze nocive quali, HC, CO2, NOx e particolato in seguito, per l’uomo e per l’ambiente. In questo periodo, la riduzione dei consumi e delle emissioni inquinanti, accompagnata anche dalla domanda di veicoli sempre più performanti, costituisce una delle principali sfide nello sviluppo di nuovi sistemi di propulsione per l’industria automobilistica. La soddisfazione di questi requisiti, comporta la ricerca di soluzioni volte a migliorare l’efficienza dei motori a combustione interna nei quali, il processo di combustione rappresenta uno dei principali parametri che influenzano l’efficienza di conversione dell’energia chimica del combustibile in lavoro meccanico. Il modo migliore per aver informazioni sulla qualità della combustione e di conseguenza controllarla, è utilizzare dei sensori che rilevano la pressione all’interno della camera. Nonostante il progresso tecnologico, la complessa progettazione della testa del motore per componenti aggiuntivi e l’alto costo del sensore di pressione stanno portando i costruttori ad intraprendere strade alternative per il controllo della combustione con l’ausilio di sensori economici. In questo lavoro di tesi, l’attenzione è rivolta allo studio di un metodo alternativo di controllo della combustione nei motori ad accensione comandata attraverso l’analisi di un segnale diverso da quello pressione ovvero il segnale di corrente di ionizzazione che contiene informazioni simili.
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Parazza, Giacomo. "Validazione di modelli per la simulazione del film di combustibile liquido a parete in motori ad accensione comandata." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019.
Find full textAbstract:
Le normative antinquinamento sempre più stringenti in termini di emissioni prodotte da un MCI hanno reso necessario lo studio e lo sviluppo di modelli predittivi in grado quindi di simulare tutto ciò che avviene all’interno della camera di combustione; allo scopo di ottimizzare quello che è un prodotto industriale e che pertanto va venduto.
Il presente elaborato di tesi si è quindi incentrato sull’impatto che uno spray di combustibile, iniettato ad alta pressione, ha su pareti calde e fredde, analizzando tutto ciò che concerne l’eventuale sviluppo di wall-film prodotto come la relativa massa, area, spessore e raffreddamento della parete per via della propria interazione con il film a parete.
Sono stati prima di tutto studiati i fenomeni fisici in atto e successivamente analizzati i modelli implementati nel codice di calcolo commerciale utilizzato STAR-CD, in particolare il modello di boiling, il modulo 1D-CHT ed il modello di impatto Bai-ONERA; il tutto facendo riferimento a esperimenti, già condotti, presenti in letteratura.
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Moro, Andrea. "Sviluppo di un Sistema di Controllo della Combustione con Feedback su Sensori CPS per MCI ad Accensione Comandata." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021.
Find full textAbstract:
Il lavoro svolto nell’attività di tesi rientra nell’ambito di una collaborazione tra Ducati Motor Holding e Alma Automotive per lo sviluppo di sistemi di controllo della combustione, durante test a banco di motori da competizione.
Dopo una breve presentazione delle caratteristiche tipiche delle simulazioni effettuate al banco, vengono affrontati lo sviluppo e le novità introdotte nel sistema di testing del modello di controllo di combustione.
Si hanno infatti due modelli indipendenti, che interagiscono secondo un approccio Model In the Loop (MIL): il primo è il modello motore, totalmente rivisto secondo nuove metodologie di mappatura, il secondo è il modello di correzione degli anticipi cilindrici, che agisce sulla base di un’analisi dei valori dei parametri di combustione prodotti dal modello motore. È stato effettuato uno studio del pre-esistente modello di controllo della combustione, durante cui sono emerse alcune problematiche di funzionamento risolte durante l’attività di tesi. Sono state conseguentemente introdotte nuove funzionalità nel sistema di controllo, quali la possibilità per l’utente a banco di richiedere uno specifico target per il controllo della fase di combustione (MFB50) e la possibilità di determinare in maniera automatica un target della fase di combustione che ottimizzi più parametri di combustione (PMI, Pmax, Tgas).
Il controllore è quindi in grado di portare il motore alle condizioni di funzionamento ottimali, evitando punti operativi potenzialmente pericolosi. Tutti i modelli realizzati sono stati sottoposti a test di validazione di cui si riportano i risultati nell’elaborato.
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Benci, Andrea. "L'impiego del segnale di pressione nel cilindro per il controllo della combustione in motori ad accensione per compressione." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2013. http://amslaurea.unibo.it/6344/.
Full textAbstract:
Presentazione di alcune delle principali metodologie di controllo per motori ad accensione per compressione, che utilizzano il segnale di pressione cilindro come punto di partenza. Infatti, è dalla rilevazione di questo che è possibile gestire il rilascio di energia all'interno della camera di combustione.
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Pisano, Andrea. "Implementazione di un modello di combustione per lo sviluppo di un sistema di controllo in retroazione dell'anticipo di accensione." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019. http://amslaurea.unibo.it/18257/.
Full textAbstract:
Esposizione del lavoro svolto in merito alla realizzazione di un modello di controllo dell’anticipo per un motore a 4 cilindri, 4 tempi di un motoveicolo da competizione.
Dopo una presentazione generale dei motori a combustione interna e della loro classificazione in base a caratteristiche di funzionamento, viene affrontato lo sviluppo del progetto di creazione di un modello, sviluppato attraverso il software Simulink, che verrà presentato come due modelli indipendenti che interagiscono in loop: il primo rappresenta il sistema controllato, ovvero il modello del motore, mentre l’altro è il modello di controllo, che agisce sul precedente, ed è rappresentato dal modello di controllo dell’anticipo.
Il modello del motore ha la caratteristica di essere basato su delle mappe, rappresentanti le grandezze utili per il controllo della fase di combustione (MFB50), della detonazione attraverso l’utilizzo dell’indice di detonazione (MAPO), ma anche per il controllo della pressione massima e della temperatura dei gas di scarico, al fine di poter effettuare valutazioni salvavita e permettere il corretto funzionamento del motore. La seconda parte consiste nell’elaborazione di un modello di controllo del motore virtuale, in grado di gestirne l’attuazione di anticipo ciclo per ciclo con lo scopo di raggiungere la condizione di funzionamento ottimale, cioè quella in cui si registra la massima PMI (MBT). Il controllore dovrà essere in grado di portare il motore nella condizione di funzionamento ottimale senza portarlo in condizioni di funzionamento detonanti, o, più in generale, che potrebbero danneggiarlo. Anche in questo caso il modello è stato sottoposto ad un test di validazione, di cui sono riportati i risultati.
21
Peverani, Alex. "Sviluppo di un modello in Simulink per la gestione delle sovratemperature del catalizzatore di un motore ad accensione comandata." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020.
Find full textAbstract:
L’obiettivo di questo lavoro, svolto presso la sede di Bologna di Marelli S.p.A., è stato quello di ottimizzare un sistema di controllo attualmente in produzione su diverse
automobili benzina del gruppo FCA. Compito del controllore è salvaguardare il catalizzatore nel caso in cui le temperature di scarico divengano troppo elevate.
Inizialmente viene fatto lo stato dell’arte degli inquinanti prodotti dal motore a combustione interna, in particolare
da quello ad accensione comandata, e vengono analizzate le possibili leve di controllo e le soluzioni strutturali, tra cui il catalizzatore trivalente, che impattano
positivamente sull’emissione di sostanze inquinanti.
Successivamente sono descritti gli attuali sistemi di controllo impiegati dalle autovetture per la gestione
del catalizzatore, mostrandone anche i risultati prodotti a seguito di alcuni test su strada.
Infine vengono descritte le modifiche apportate sui modelli Simulink del sistema di controllo, verificando la bontà dei risultati prodotti attraverso test al banco a rulli.
22
Cangini, Marco. "Definizione delle strategie di attuazione per iniezione e accensione in un sistema di rapid control prototyping realizzato su piattaforma National Instruments." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2012. http://amslaurea.unibo.it/3774/.
Full text
23
Gentile, Federico. "Sviluppo di una rondella piezoelettrica per la stima della pressione nel cilindro." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020. http://amslaurea.unibo.it/20058/.
Full textAbstract:
In-cylinder pressure measurement allows for the obtainment of fundamental information for the reduction of pollutant emissions and for the control of the combustion process, especially in applications characterized by unstable combustion such as LTC (Low Temperature Combustion), where an on-board combustion monitoring system is required.
The aim of this thesis was the development of a piezoelectric sensor installed under the spark plug, which would allow to perceive a variation of the forces acting on the surfaces of the piezoelectric material due to the pressure variations inside the cylinder, generating a measurable voltage signal. The most convenient solution has been developed, with the miniaturization of the sensor as much as possible without compromising its functionality.
The tests carried out with the first prototypes showed a significant correlation with the reference pressure sensor but also showed issues affecting the accuracy of measurement. Such issues are most likely caused by thermic stress both of the assembly and the piezoelectric element, which lead to a non-linear transmission of forces and a variation of piezoelectric properties. For this reason, a new algorithm has been proposed, which is capable of compensating for potential errors in the evaluation of combustion indexes.
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Padovani, Giovanni. "Implementazione di una metodologia basata sulla chimica cinetica estesa tabulata per la simulazione dell'insorgenza e dell'evoluzione della detonazione nei motori ad accensione comandata." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2015. http://amslaurea.unibo.it/8504/.
Full textAbstract:
L'analisi accurata del processo di combustione è un aspetto sempre più influente nello sviluppo di un motore a combustione interna. In particolare il fenomeno della detonazione pone dei limiti sull'efficienza dei motori ad accensione comandata.
Il rapporto di compressione è limitato in fase di progettazione dello sviluppo motore, lasciando al controllo dell'anticipo di accensione il compito di ridurre le problematiche di una combustione anomala.
Nella seguente tesi si vuole implementare una metodologia per la valutazione dell'insorgere e dello sviluppo della detonazione in base alle condizioni di funzionamento del motore per differenti miscele di combustibili. Il metodo consiste nell'affiancare la cinetica chimica tabulata al risolutore CFD, \textsc{KIVA-3}.
La cinetica chimica permette di determinare la velocità di reazione per differenti specie durante l'ossidazione a partire da precise condizioni ambiente.
Il solutore CFD potrebbe risolvere questo tipo di problema ma utilizzare dei modelli con più reazioni chimiche richiede dei tempi di simulazioni troppo elevati.
La cinetica chimica tabulata consiste nella determinazione ed estrapolazione dei dati relativi all'evoluzione della detonazione utilizzando schemi cinetici con centinaia o migliaia di reazioni. In seguito alla determinazione della miscela desiderata sono state eseguite delle simulazioni utilizzando il solutore Cantera per la determinazione dell'evoluzione dell'ossigeno.
E' stata scelta questa grandezza come indicatore del progresso della detonazione poiché fornisce un'indicazione sullo stato di avanzamento delle reazioni.
Successivamente i dati ricavati sono stati forniti al solutore CFD, tramite il quale sono state effettuate delle simulazioni per verificare i risultati ottenuti nella valutazione del comportamento di un motore ad alte prestazioni.
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Vandi, Michele. "Sviluppo e calibrazione di un modello analitico di temperatura scarico per un motore ad accensione comandata ad alte prestazioni e comparazione con approccio basato su reti neurali." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021.
Find full textAbstract:
Negli ultimi anni le case automobilistiche si sono focalizzate nella ricerca di metodologie innovative che permettessero un aumento di efficienza dei motori a combustione interna ed una conseguente riduzione delle sostanze inquinanti. La spinta all’innovazione è arrivata dall’adozione di normative sempre più stringenti sulle emissioni e sui consumi. I moderni motori tramite l’utilizzo di turbocompressori raggiungono valori elevati di potenza specifica, permettendo una riduzione della cilindrata (downsizing), ma provocando un significativo aumento della temperatura dei gas di
scarico. Tali parametri giocano un ruolo fondamentale sull’impatto che l’intero gruppo propulsore ha sia sull’efficienza del catalizzatore che sulla durata della turbina.
Le tecniche, ad oggi, più comuni per gestire correttamente la temperatura del gas in ingresso alla turbina si basano sull’arricchimento della miscela (iniettando più carburante, la quota che non prenderà parte alla reazione di combustione fungerà da zavorra termica), che provoca un ripido aumento del consumo specifico di carburante e una diminuzione dell’efficienza del catalizzatore in quanto non riesce più a smaltire correttamente tutte le specie di inquinanti. Le temperature di scarico generalmente al banco prova vengono misurate tramite termocoppie, ma non essendo disponibili durante l’utilizzo su strada dei veicoli, diventa di fondamentale importanza lo sviluppo di modelli orientati al controllo adatti ad essere eseguiti dalla centralina di controllo motore, in grado di calcolare tali grandezze.
Questo elaborato di tesi si pone l’obiettivo di sviluppare e validare sperimentalmente sia un nuovo approccio analitico che un modello basato su Artificial Neural Network (ANN), per il calcolo della temperatura dei gas di scarico. I due approcci saranno messi a confronto per arrivare a definire un modello accurato, e affidabile della temperatura di scarico che consenta di aumentare
l’efficienza dei sistemi di controllo del motore.
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Beleggia, Daniele. "Sviluppo di un ambiente per l’analisi del segnale di pressione in camera di motori GDI a elevata potenza specifica." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019. http://amslaurea.unibo.it/17400/.
Full textAbstract:
Il presente lavoro di tesi riguarda lo sviluppo, mediante linguaggio di programmazione MATLAB, di un ambiente di lavoro grafico finalizzato all’analisi delle principali grandezze motoristiche d’interesse, ricavabili dall’analisi del segnale di pressione in camera di combustione di motori ad elevata potenza specifica mediante sistema AVL IndiCom e integrando tali informazioni con quelle ottenibili dal banco, acquisite mediante sistema AVL PUMA.
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Falchieri, Francesco. "Studio dell'effetto dell'iniezione di acqua diretta in motori GDI mediante simulazioni CFD." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020. http://amslaurea.unibo.it/20184/.
Full textAbstract:
L’introduzione di normative antinquinamento sempre più stringenti ha costretto le case automobilistiche a progettare motori sempre più efficienti e puliti, sviluppando propulsori downsized sovralimentati sottoposti a notevoli sollecitazioni termomeccaniche. L’iniezione di acqua è una tecnologia innovativa che sfrutta il calore latente di evaporazione dell’acqua per raffreddare la carica, allontanando il rischio di detonazione nei motori ad accensione comandata. Essa punta a sostituire l’attuale arricchimento della miscela nei punti di funzionamento critici, in modo da diminuire i consumi di carburante e contenere le emissioni di CO, sottoposte nel prossimo futuro a limitazioni più stringenti nei cicli di omologazione RDE.
Il presente lavoro di tesi ha voluto indagare, tramite simulazioni CFD, gli effetti dell’iniezione diretta di acqua su un motore GDI sovralimentato, modellato virtualmente. Le simulazioni hanno coinvolto dapprima le fasi di aspirazione e compressione, valutando l’effetto di raffreddamento sulla carica, la dinamica di evaporazione dell’acqua immessa e l’interazione sia con la dinamica dell’aria all’interno del cilindro, sia con la miscelazione aria-combustibile. Presi come riferimento i casi con λ1 e λ0,75 senz’acqua, l’analisi è iniziata quindi valutando quale fosse la fasatura di iniezione ottimale ed è proseguita analizzando gli effetti di due sistemi di iniezione a 50 bar e 150 bar al variare della quantità di acqua immessa.
Una volta trovati i casi migliori nelle due configurazioni, si è proceduto a simulare la combustione, verificando che i benefici ottenuti fossero sfruttati in questa importante fase. Il raffreddamento della miscela permette di aumentare gli anticipi di accensione e quindi avere sia un maggior margine alla detonazione, sia un aumento di lavoro indicato. L’acqua però, comportandosi da inerte, inibisce la propagazione della fiamma, generando combustioni molto lunghe, che influiscono negativamente sulle temperature di scarico.
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D'Apote, Beatrice. "Studio del danno indotto dalla detonazione e della temperatura media di pistoni in lega di alluminio e sviluppo di un modello analitico per il calcolo in Real-Time della temperatura dei gas di scarico." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020.
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In campo motoristico, negli ultimi anni, la ricerca si è orientata allo studio approfondito dell'efficienza di combustione, individuandone in primo luogo i principali aspetti limitanti. Primo tra tutti la detonazione che, essendo dannosa per i componenti del motore (e in particolare quelli della camera di combustione), è adesso al centro di molti studi. L'obiettivo è di conoscerla a fondo in modo da poterne arginare gli effetti. Questa tesi si colloca in un ampio progetto volto a perseguire tale risultato. Infatti, lo studio del danno che viene indotto sui componenti della camera di combustione (i pistoni in particolare), della sua morfologia, della localizzazione prevalente e i principali parametri ai quali esso risulta correlabile, fanno parte dell'attività sperimentale esposta in questo lavoro. Essa si concentra inoltre sul degrado termico della lega dei pistoni a seguito di prove a banco sul motore, che si pongono l'obiettivo di provocare elevati livelli di detonazione e su eventuali benefici che derivano dal poterne accettare episodi di entità incipiente. A tale proposito, viene esposto e validato un modello di temperatura dei gas di scarico Real Time, tramite il quale è possibile calcolare la temperatura di essi una volta noto il punto motore.
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Passon, Andrea. "Analisi dell'effetto di soluzioni di raffreddamento della miscela in motori ad iniezione diretta di media cilindrata." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020.
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Le normative europee sempre più stringenti in termini di emissioni di inquinanti obbligano le case automobilistiche a ricercare sempre nuove soluzioni per produrre veicoli meno inquinanti e allo stesso tempo più efficienti. Tra gli obiettivi principali per i motori ad accensione comandata, vi è quello di raffreddare la carica all'interno del cilindro per operare su tutta la mappa motore in regime stechiometrico. Molte sono le soluzioni studiate, tra cui si pensa siano efficaci l'applicazione di cicli di sovraespansione e l'iniezione di acqua. Il presente elaborato di tesi si prefigge l'obiettivo di verificare tali ipotesi applicando queste tecnologie ad un motore volto alla ricerca dell'efficienza, sul quale si è applicato un incremento del rapporto corsa- alesaggio. Tale studio è svolto tramite simulazioni tridimensionali CFD. Una valutazione preliminare permetterà di identificare quali parametri possano essere variati per aumentare efficacemente il rapporto C/D. Successivamente si passerà alle simulazioni che si dividono in tre serie per valutare. Il primo gruppo permetterà di determinare quale sia la miglior configurazione tra quelle adottate con la variazione della corsa. Successivamente, ad essa saranno applicate diverse fasature Miller e Atkinson per valutare l'effetto di questi ultimi sul raffreddamento della carica. Infine si applicherà l'iniezione indiretta di acqua ai migliori risultati per confrontare quale tecnologia sia più efficiente. I risultati proposti mirano a migliorare la conoscenza di tali tecnologie, sottolineandone gli aspetti positivi e quelli critici di ognuna di esse.
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Boselli, Luca. "Utilizzo della simulazione dinamica per l'ottimizzazione delle logiche di controllo degli impianti tecnici a servizio di un centro per grande distribuzione." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019.
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L'obiettivo di questo progetto, svolto in collaborazione con lo studio tecnico Caster, è stato quello di modificare e tarare un modello energetico di un centro per la grande distribuzione non alimentare a seguito della realizzazione di alcuni interventi di riqualificazione energetica. Per la taratura del modello si sono utilizzate informazioni pervenute a seguito di sopralluoghi e interviste col personale oltre che derivanti da una campagna di monitoraggio dei consumi avvenuta dal 1 aprile al 31 agosto 2018. Per la valutazione del modello si sono utilizzati il NMBE e il CV(RMSE), con riferimento a quanto suggerito dall'Ashrae Guideline 14.
Sul modello tarato si sono infine svolte delle analisi allo scopo di ottimizzare le logiche di funzionamento degli impianti tecnici. Il programma di ottimizzazione utilizzato è GenOpt. Si è ricercata la condizione operativa che ottimizzasse il comfort termico, valutato per mezzo dei due indici PMV e PPD. Questi vengono calcolati per mezzo di un type creato appositamente per questo progetto. Si è cercato poi di ottimizzare il funzionamento degli impianti allo scopo di ridurre i consumi energetici pur rimanendo all'interno degli intervalli delle tre classi di comfort termico.
Dall'analisi dei risultati delle simulazioni di Trnsys si è infine ricercata una funzione correlatrice con la quale gestire in modo ottimale l'accensione degli impianti in funzione delle condizioni climatiche esterne ed interne all'edificio.
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Mecagni, Jacopo. "Modellazione orientata al controllo degli scambi termici a parete per motori GDI sovralimentati ad alte prestazioni." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019. http://amslaurea.unibo.it/17714/.
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I moderni motori a combustione interna hanno bisogno di funzionare con anticipi d’accensione che garantiscono un elevato rendimento di conversione dell’energia chimica in energia meccanica.
Tuttavia, applicando l’anticipo d’accensione ottimo si può incorrere nel fenomeno della detonazione: si tratta di una combustione anomala che può portare alla rottura dei componenti interni del motore, a causa delle elevate pressioni e temperature che si generano.
All’interno del dipartimento DIN è stato sviluppato un sistema di controllo della detonazione che è in grado di calcolare il danno indotto sul pistone, in modo tale che il motore possa funzionare sempre con un anticipo di accensione il più vicino possibile a quello di massima efficienza. Il controllo per operare ha bisogno di un modello di temperatura del pistone, che è in grado di calcolare la temperatura di alcuni punti di questo componente, noti i carichi termici.
È qui che si inserisce il lavoro di tesi, all’interno del quale viene proposto un approccio fisico per il calcolo e la modellazione orientata al controllo del flusso termico agente sul pistone, sia in assenza che in presenza di detonazione. In precedenza, tale grandezza era stata modellata sfruttando misure di durezza fatte sui pistoni danneggiati.
Per svolgere tutta l’attività sono stati utilizzati due software: MATLAB, per l’elaborazione di tutti i dati di combustione del motore utilizzato per le prove al banco dell’Università di Bologna, e GT-POWER, con il quale è stato calibrato un modello di combustione non predittivo e uno di scambio termico a parete.
Per la calibrazione di quest’ultimo, è indispensabile imporre la temperatura delle pareti della camera di combustione, per cui viene introdotto anche un metodo per la stima del loro stato termico, sfruttando i dati di combustione.