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Misurazione del flusso termico nei motori a combustione interna

La riduzione delle emissioni prodotte dalle autovetture richiede una conoscenza dettagliata di ciò che accade nel motore. L'università di Stoccarda ha ideato una metodologia sperimentale unica per la misurazione del campo di temperatura nella camera di combustione.

Cambiamento climatico e Ambiente

Gli ossidi di azoto (NOx) prodotti nei motori dei veicoli vengono successivamente rilasciati nell'atmosfera, ove presentano un impatto negativo sulla salute umana. La pressione sui produttori di automobili è in aumento, dal momento che è prevista l'entrata in vigore di normative sempre più rigide sulle emissioni dei veicoli. La formazione di NOx nella camera di combustione dipende in gran parte dalla temperatura. Per tale motivo, i tentativi di riprogettazione dei motori a combustione interna (ICE) per la riduzione delle emissioni di NOx devono basarsi sulla conoscenza del campo di temperatura. Sfortunatamente, mancano dati dettagliati per le varie fasi del ciclo di combustione. Lavorando nell'ambito del progetto MINNOX, l'università di Stoccarda ha messo a punto un esperimento innovativo utilizzando speciali termocoppie per superfici. Utilizzando più di 100 sensori simili, gli ingegneri tedeschi sono riusciti a ottenere misurazioni simultanee del flusso termico in tutta la camera di combustione. Ciò rappresenta un notevole progresso rispetto agli sforzi già effettuati dalla ricerca. La flessibilità dell'apparecchiatura sperimentale ha semplificato l'analisi delle varie geometrie di aspirazione, delle condizioni del campo di flusso e della propagazione della fiamma. La massa limitata delle termocoppie, inoltre, ha consentito la raccolta di dati ad alta risoluzione, nell'ordine di 1°CA (Crank Angle). Nel contesto del progetto MINNOX, i risultati dei ricercatori dell'università di Stoccarda sono stati utilizzati per calibrare strumenti tridimensionali per la simulazione di motori. Tali strumenti saranno utili ai produttori di veicoli che partecipano al progetto per migliorare la tecnologia dei motori più rapidamente rispetto al passato. Questa metodologia sperimentale, infine, può essere applicata ad altri componenti dei motori, ad esempio agli iniettori.

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