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Improving engine performance and efficiency by minimisation of knock probability (MINKNOCK)

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Per capire la detonazione del motore

Per meglio conoscere la detonazione del motore e capire come prevenirla, il programma Energy, Environment and Sustainable Development ha finanziato uno studio d'assieme sul comportamento della fiamma nei motori per auto.

Energia

Il problema della detonazione del motore si è posto sin dagli albori dei motori a combustione interna. L'accensione prematura della miscela aria-carburante provoca l'usura innecessaria del motore, riduce la potenza fornita e aumenta le emissioni di pericolosi inquinanti atmosferici. Il progetto MINKNOCK ha voluto sopperire alla mancanza di conoscenze sulla detonazione del motore. Si tratta di un tema complesso che coinvolge, per citare solo alcuni fattori, geometria del motore, caratteristiche del carburante e propagazione della fiamma. Gli ingegneri meccanici dell'Instituto Superior Tecnico portoghese hanno costruito un modello sperimentale completo di un velocimetro a immagine di particelle (PIV) per monitorare da presso le condizioni all'interno della camera di combustione. La raccolta e l'analisi dei dati si è concentrata in particolare sull'interazione fiamma-parete di tre tipi di fiamma: emisferica, simmetrica e non simmetrica. Un nuovo software post trattamento ha permesso di stimare la velocità (Sd) e il fattore di espansione (K) della fiamma. Gli esperimenti del progetto MINKNOCK hanno mostrato che, contrariamente a quanto comunemente pensato, nel campo di flusso all'interno della camera di combustione esistono punti di stagnazione. Per ogni tipo di geometria di fiamma è stata determinata la posizione dei punti di stagnazione. È stato inoltre rilevato un alto grado di correlazione tra velocità e fattore di espansione della fiamma. Infine, e cosa più importante, la ricerca ha dimostrato che le fiamme sono estremamente robuste e capaci di resistere a forti aumenti o diminuzioni di espansione senza estinguersi. Il consorzio MINKNOCK userà le nuove conoscenze ottenute per migliorare la progettazione dei motori e ridurre la detonazione del motore, aiutando così la leggendaria industria automobilistica europea a conservare la sua competitività a livello mondiale.

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