Alla ricerca di nuovi motori diesel
Il trasporto stradale è uno dei maggiori colpevoli della generazione delle emissioni di gas serra (GHG), che provocano cambiamenti climatici. I veicoli sulle nostre strade sono responsabili di circa un quarto di tutte le emissioni di GHG nell'UE, quindi rappresentano la seconda fonte dopo il settore energetico. Per affrontare questa sfida continuando a preservare la mobilità dei cittadini, l'UE negli ultimi anni ha elaborato normative sulle emissioni sempre più rigorose, incoraggiando allo stesso tempo lo sviluppo di veicoli meno inquinanti e che permettono un minor consumo di carburante. Molto promettenti a questo riguardo sono i motori diesel che funzionano in base al principio dell'HCCI. Uno dei maggiori svantaggi di questa tecnologia è rappresentato dall'intervallo di potenza relativamente piccolo di questi motori. Un modo per contrastare questo svantaggio consiste nello sviluppare motori combinati che funzionano con la tecnologia HCCI ai bassi carichi, come motori ibridi HCCI/convenzionali ai carichi medi e come motori diesel convenzionali ai carichi elevati e massimi. Questo richiede un nuovo tipo di filtro antiparticolato (DPF), allo scopo di portare le emissioni di questo motore combinato a livelli inferiori a quelli dell'Euro V. Il progetto IPSY ("Innovative particle trap system for future diesel engines"), finanziato dall'UE, è stato finalizzato allo sviluppo di un approccio alternativo al filtro DPF, volto a ottenere la riduzione della temperatura di combustione della fuliggine per motori ibridi HCCI. Il progetto si è concentrato su un nuovo design del filtro con capacità di recupero del calore interno e un catalizzatore multifunzionale avanzato che migliora la conversione catalitica della fuliggine. IPSY ha organizzato un database sulle emission di scarico HCCI e sulla morfologia della fuliggine e ha sviluppato un nuovo sistema per trattenere il particolato con un migliore effetto catalitico. Il progetto ha formulato una strategia operativa e di controllo avanzata per il nuovo sistema, della quale ha verificato ed esaminato il potenziale. Le caratteristiche avanzate del sistema di filtraggio IPSY erano basate su un maggiore contatto tra fuliggine e catalizzatore. %In base ai risultati del primo anno dell'analisi del recupero di calore interno e alla sintesi e all'applicazione del catalizzatore multifunzionale, è stato creato un prototipo completo. Questo prototipo è stato testato per dimostrare il raggiungimento degli obiettivi delle emissioni dell'IPSY nella prima metà del secondo anno. Sono quindi stati realizzati due prototipi dotati di sensori pressione e temperatura per controllare il funzionamento del filtro durante la verifica delle emissioni di scarico effettive del motore. La verifica è stata eseguita sui motori HCCI e convenzionali, prima e dopo l'invecchiamento. L'efficienza di filtraggio del filtro prototipo si è rivelata eccellente, ed è rimasta tale anche dopo l'invecchiamento, mentre la sua attività catalitica è risultata significativamente superiore e la sua contropressione paragonabile ai filtri convenzionali. Il prototipo IPSY ha inoltre mostrato un enorme potenziale per quanto concerne la riduzione della perdita di carburante che si verifica durante l'attuale operazione di rigenerazione del filtro DPF. Ciò significa che, combinato a una strategia di funzionamento ottimizzata, il nuovo filtro IPSY rappresenta un concetto completo e nuovo di filtro DPF, che può contribuire alla futura conformità dei motori HCCI con le normative europee sulle emissioni.
