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High efficient Particulate free Gasoline Engines

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Innescare una rivoluzione motoristica nel trasporto su strada

Il progetto UPGRADE sta creando la prossima generazione di motori automobilistici, più puliti ed ecologici, e gli avanzati sistemi di modellazione della fuliggine.

Trasporti e Mobilità

Trasformare il modo in cui i mezzi vengono alimentati sarebbe di grande aiuto per soddisfare gli obiettivi ambiziosi fissati dalla Commissione europea per le emissioni di CO2, di nanoparticelle e di gas nocivi. In risposta a questa necessità urgente, il progetto UPGRADE sta operando una rivoluzione nella tecnologia motoristica, per renderla più pulita, snella ed efficiente. «Il programma UPGRADE è nato con l’ambizioso obiettivo di sviluppare motori benzina ad accensione comandata di nuova generazione, per rispettare gli obiettivi post-2020 attraverso una combinazione di varie tecnologie motoristiche innovative», afferma Stefania Zandiri, ingegnere chimico presso il Centro Ricerche Fiat (CRF) e coordinatrice del progetto UPGRADE. I motori ad accensione comandata (SI, Spark-ignited) funzionano generalmente a benzina, con la miscela interna di carburante e aria che viene accesa da una scintilla per ottenere il funzionamento del motore. L’attenzione di UPGRADE si è rivolta ai motori SI a iniezione diretta di benzina (GDI, Gasoline Direct Injection), normalmente usati per gli autoveicoli leggeri. «Grazie ai motori SI a benzina di nuova generazione, si potranno adottare strategie per ridurre le emissioni di CO2 e di sostanze nocive tramite innovative tecnologie abilitanti ottimizzate nella migliore combinazione possibile, la maggior parte delle quali già analizzata e collaudata nel progetto UPGRADE. Si prevedono ulteriori miglioramenti con l’introduzione delle soluzioni ibride», afferma Zandiri. Un autoveicolo dimostrativo, basato sulla Jeep Renegade, ha evidenziato una riduzione di CO2 del 13 % rispetto ai valori di riferimento del mezzo.

Sotto il cofano

Il progetto UPGRADE ha utilizzato autoveicoli dimostrativi di nuova concezione dotati della nuova tecnologia motoristica e di modelli informatici associati. «Il consumo di carburante, i processi di formazione delle nanoparticelle e l’ottimizzazione del controllo dei sistemi di post-trattamento sono stati migliorati e ottimizzati» afferma Zandiri. Un nuovo sistema di modellazione di fuliggine, messo a punto specificamente per i motori GDI, è stato in grado di prevedere la diffusione di fuliggine dai motori, il che significa che i costruttori automobilistici potranno sviluppare motori migliori e più veloci, tenendo conto di minuscole particelle al di sotto dei 23 nm. «Parallelamente, sono state notevolmente migliorate la comprensione e la previsione dei meccanismi di formazione della fuliggine per il particolato di dimensioni più ridotte, tra 10 e 23 nm. Ciò consente alle case automobilistiche di comprendere le leve tecnologiche che possono essere impiegate per ridurre le cifre della produzione di particolato. Inoltre, consente loro di sviluppare i motori GDI più puliti di nuova generazione» afferma Zandiri.

Mettere la merce in mostra

L’auto dimostrativa è stata sottoposta a una prova di collaudo in presenza di testimoni presso il Centro comune di ricerca della Commissione europea di Ispra, in Italia. Qui, sono state collaudate le emissioni regolate e non regolate in condizioni di guida effettive, attraverso un sistema portatile di misurazione delle emissioni. «Tutte le emissioni inquinanti hanno prodotto risultati al di sotto dei valori limite», aggiunge Zandiri. I concetti tecnologici sviluppati nel progetto UPGRADE avranno un effetto notevole sull’evoluzione motoristica, in Europa e potenzialmente ben oltre. L’avanzamento verso un modello di motori SI più pulito ed efficiente influirà anche sulla competitività del mercato e saranno molteplici i risultati positivi. «Questa soluzione è stata in grado di dimostrare il potenziale dei motori e dei mezzi a benzina come pilastro centrale per le autovetture di oggi e di domani, attraverso soluzioni innovative. Grazie a questi risultati, appare chiaro che sono possibili nuove generazioni di motori estremamente efficienti e puliti», spiega Zandiri. Le soluzioni ibride sviluppate produrranno nei prossimi anni ulteriori progressi nei motori, trainando la rivoluzione ecologica avviata nella tecnologia automobilistica, riducendo l’impatto ambientale del trasporto su strada e creando condizioni più sane per il nostro pianeta.

Parole chiave

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