modulare

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1/52

Commissione de l le Comuni t europee

e ne r g ia

T a x i m o d u l a r e A l f a R o m e o

P r o g e t t o d i m o s t r a t i v o

R a p p o r t o

EUR 9491 IT

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2/52

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3/52

C o m m i s s i o n e d e l l e C o m u n i t e u r o p e e

e n e r g i

T a x i m o d u l a r e A l f a R o m e o

P r ogetto d i mos tr at i v o

Alfa Romeo SpA

45,

Via Gattamelata

1-20149 Milano (Arese)

Contratto IM. EE/178/80-l

R a p p o r t o f i n a l e

D i r e z i o n e g e n e r a l e

Energ ia

1985 EUR 9491

IT

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4/52

P u b b l i c a t o d a l l a

C O M M I S S I O N E D E LL E C O M U N I T E U R O P EE

D i r e z i o n e g e n e r a l e

M e r c a t o d e l l i n f o r m a z i on e e i n n o va z i on e

B t i m e n t J e a n M o n n e t

L U X E M B O U R G

A V V E R T E N Z A

N la Commissione delle Comunit europee, n alcuna persona che agisca per

suo conto, responsabi le del l uso che dovesse essere fatto d el le informazion i

che seguono

La presente pubblicazione edita anche nella seguente l ingua

EN ISBN 92-825-5467-8

Una scheda bibliografica figura alla fine del volume

Lussemburgo, Uff ic io del le pubbl icazioni uff ic ia l i del le Comunit europee, 1985

ISBN 92-825-5468-6 N. di cata logo

CECA-CEE-CEEA, Bruxelles Lussemburgo, 1985

Printed in uxembou rg

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5/52

INDICE

Pagina

1. Introduzione l

2.Motivazioni della prova dimostrativa su una flotta di taxi 4

3. Allestimento delle vetture e caratteristiche del sistema CEM 5

4.Caratteristiche dell'algoritmo di funzionamento modulare 7

5. Modalit dell'esperimento 8

6. Risultati 8

6.1. Risultati di consumo 8

6.2. Risultati di guidabilit 10

6.3. Risultati di affidabilit 11

7.

Conclusioni 14

Brevetti ottenuti 15

Figure 17

III

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6/52

7/25/2019 modulare

7/52

1. INTRODUZIONE

Il progetto dimostrativo C E . E . Alfa Romeo di cui si

tratta consistito in una prova di flotta di vetture

dotate di motore modulare.

Si riprendono qui brevemente alcuni concetti che chia

riscono l'origine e gli scopi della ricerca sul Motore

nodulare .

Si parte da due constatazioni distinte. In primo luogo

le attuali condizioni di traffico e i vigenti limiti di

velocit conducono a richiedere spesso al motore poten

ze di molto inferiori a quelle massime di progetto.

Inoltre il motore a ciclo Otto, attualmente il pi dif

fuso sui veicoli per trasporto persone, presenta, quan

do viene utilizzato a carichi ridotti, un rendimento

totale molto basso rispetto al rendimento massimo che

pu offrire.

Nei motori alternativi la potenza erogata data da

Pe = Lu . Ne

dove

Pe = potenza erogata

Lu = lavoro utile del singolo ciclo

Ne = numero di cicli nell'unit di tempo

Nei motori a ciclo Otto la regolazione della potenza

Pe viene effettuata agendo sul lavoro utile del ciclo

Lu; ci si ottiene tramite una valvola che introduce

una perdita di carico nel condotto di ammissione e ridu

ce la pressione a monte della valvola di aspirazione e

quindi il riempimento; in tali condizioni per la combu-'

stione diviene pi difficoltosa, e la bassa pressione

di alimentazione aumenta il lavoro speso ad ogni ciclo

per introdurre la carica nel cilindro. In altri termini

il rendimento del motore decresce al decrescere del

- 1 -

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8/52

lavoro utile del cic lo, o, ci che lo stesso , della

pressione media effettiva.

Quest a ricerca mira ad ottene re la regolazion e della

potenza var iand o, a pari regime di rota zion e, il numero

di cicli attivi nell'un it di tempo (Ne ), mante nendo

rendimenti vicini a quelli massimi.

Si sono individu ati tre metodi per realizzare una simi

le regolazione:

1) inte rrom pere ad uno o pi cili ndri per uno o pi

cicli la po rtata di combu stibi le (parzializzazione

del combustibile);

2) interr ompere l'afflusso della carica d'aria e com bu

stibile al cili ndr o, mantenendo ch iuse le valvole di

aspira zione e scarico (parzializzazione della

cari

ca) ;

3) dividere il motore in due o pi part i distinte uti

lizzabili singolar mente o tutte assie me, a seconda

della nece ssit , tramite opportu ni innesti (parzia

lizzazione della cilindrata).

I tre metodi presentano diversa complessit costrutt i

va: a maggio ri possi bili t teoriche di aumento del ren

diment o corrispo nde un maggio re diffico lt di realizz a

zione.

La parzi alizz azion e della cilindrat a presen ta la mas si

ma complessit costrutti va, tuttavia consente di elimi

nare tutte o quas i tutte le per dite di lavoro conne sse

al gruppo di cilindri che vengono disattivati.

La parzia lizzaz ione della carica si presen ta di real iz

zazione costru ttiva pi facil e; i moduli inattivi pes a

no sul rendimento totale con le perdite dovute all 'at

trito meccan ico mentre il loro lavoro di pompa ggio del

fluido annullato.

- 2 -

7/25/2019 modulare

9/52

La parzializzazione del combustibile si presenta di

ancor pi semplice realizzazione, particolarmente su

motori i cui cilindri sono alimentati singolarmente,

tuttavia i moduli inattivi presentano perdite per attri

to meccanico e per pompaggio del fluido.

I tre metodi di parzializzazione si prestano in modo

differente alla realizzazione di un algoritmo di con

trollo automatico del numero di moduli funzionanti: se

con la parzializzazione del combustibile vi la possi

bilit di realizzare un rapido e frequente, passaggio

del motore da una configurazione parzializzata a quella

normale e viceversa (ad esempio con sistemi elettroni

ci)

,

vi sono maggiori problemi con la parzializzazione

della carica e serie difficolt con la parzializzazione

della cilindrata.

L'Alfa Romeo, dopo aver investigato i vari metodi di

parzializzazione, ha scelto di portare verso una realiz

zazione industrializzabile un motore modulare a parzia

lizzazione del combustibile. La scelta stata motivata

dalla semplicit di implementazione di questo concetto

di modularit su un motore dotato di iniezione del com

bustibile a controllo elettronico e dalla possibilit

che questo sistema offre di non lasciare inattivi per

lungo tempo sempre gli stessi due cilindri.

II motore modulare sviluppato dall'Alfa Romeo dotato

di un sistema di iniezione e di accensione a controllo

elettronico che permette, oltre all'ottimizzazione del

titolo della miscela e dell'istante di accensione, an

che l'inattivazione di 2 dei 4 cilindri, ottenuta con

il blocco dell'iniezione di combustibile. I cilindri

inattivati non sono sempre i medesimi, ma vengono sele

zionati in modo da mantenere il motore in uno stato

termico'regolare.

- 3

7/25/2019 modulare

10/52

MOTIVAZIONI DELLA PROVA DIMOSTRATIVA SU UNA FLOTTA DI

TAXI

Come gi accennato la modularizzazione del motore

permette significative riduzioni di consumo di combusti

bile in condizioni di basso carico, che vengono rappre

sentate, per le prove di omologazione, da un ciclo stan

dard tenominato ciclo Europa da effettuare al banco a

rulli, che permette di simulare la guida cittadina. Il

ciclo Europa non pu riprodurre per le svariate condi

zioni in cui una vettura si trova ad operare in citt:

vi sono code di molti minuti, ma anche la possibilit

di allunghi con superamento del limite di velocit di

50 km/h contemplato dal ciclo Europa. Inoltre il rilie

vo del consumo sul ciclo previsto a motore regimato,

non tiene quindi conto degli inevitabili arricchimenti

a freddo, della maggiore viscosit dell'olio; fattori

che portano ad un innalzamento del consumo.

E' stato quindi ritenuto indispensabile verificare se

le economie di combustibile trovate teoricamente e

nel

le prove di laboratorio, si riproducevano nel reale

traffico urbano, con differenti tipi di guida e con le

reali condizioni atmosferiche.

Per far ci si programmata una prova di flotta di 10

vetture dotate di sistema di controllo elettronico del

motore di progettazione Alfa Romeo, denominato

C.E.M.

e

con possibilit di funzionamento normale e modula

re . Dato che la prova doveva svolgersi prevalentemente

nel traffico urbano, stato deciso di adibire le vettu

re al servizio taxi,affidandole ad una societ di auto

pubbliche milanese ( stata scelta la Cooperativa SAC-

CAP); in questo modo i taxisti, che per la loro espe

rienza possono essere considerati i professionisti del

traffico urbano, hanno coperto il ruolo di collaudato

ri.

Neil'effettuare questo esperimento, l Alfa Romeo ha

verificato l'importanza della prova taxi per valutare

le caratteristiche di questo motore. I risultati di

- 4 -

7/25/2019 modulare

11/52

queste prove sono applicabili a tutte le vetture di

produzione e quindi la proposta motore modulare

valida in generale per la riduzione dei consumi urbani

di tutte le vetture.

3. ALLESTIMENTO DELLE VETTURE E CARATTERISTICHE DEL SI

STEMA

C.E.M.

La flotta di 10 taxi stata allestita partendo dalla

scocca Alfetta 2.0 L America , gi predisposta per un

impianto di alimentazione ad iniezione.

La vettura risulta pi pesante della corrispondente

Alfetta 2.0 L a carburatori di circa 70 kg, a causa dei

vari equipaggiamenti di sicurezza previsti per gli Sta

ti Uniti, tra cui anche i grossi paraurti ad assorbimen

to di energia, che sono stati conservati in quanto rite

nuti utili per una vettura adibita a taxi (fig. 1 ) .

La vettura stata equipaggiata con un motore

2 000

ce

identico a quello di produzione, ma dotato di un siste

ma di iniezione ed accensione a controllo elettronico

C.E.M. , sviluppato completamente dall'Alfa Romeo

(fig. 2 ) . Le prestazioni, in termini di potenza e cop

pia massima, sono identiche a quelle della versione a

carburatori.

Il sistema di controllo elettronico composto da una

serie di sensori:

- sensore di angolo farfalla

- sensore di giri motore

- sensore di fase motore

- sensori di temperatura acqua e aria aspirata.

Questi sensori fanno pervenire le informazioni ad un

microcomputer digitale, basato su un microprocessore ad

3 Bit, che in base a calcoli, algoritmi, a mappe di

memoria (6 K bytes tra programma e mappatura) comanda

gli attuatori che sono:

- 5 -

7/25/2019 modulare

12/52

- 4 elettroiniettori per la dosatura del combustile;

- 1 bobina a comando elettronico per l'anticipo accen

sione;

1 attuatore apertura farfalla per la regolazione

della velocit di rotazione del motore al minimo.

Quest'ultimo attuatore, utile sul motore normale per

ottenere i regimi di minimo voluti in tutte le condizio

ni, indispensabile per il Motore Modulare perch il

mantenimento del minimo con soli 2 cilindri attivi ri

chiede angoli di apertura farfalle pi elevati rispetto

al caso di 4 cilindri attivi. I dati caratteristici dei

taxi modulari sono riportati in fig. 3.

Per questo esperimento il microcomputer era allestito

in modo da avere le memorie di programma intercambiabi

li: si otteneva cos la possibilit di trasformare una

vettura da C.E.M.Modulare aC.E.M.4 cilindri e vice

versa in qualche minuto, grazie anche alla posizione

accessibile della centralina stessa.

Naturalmente, visto che dovevano entrare in regolare

servizio, le vetture sono state verniciate in gial

lo-taxi e poi omologate e immatricolate come autopubbli

che.

Per l'esperimento stato installato su ogni vettura

un tachigrafo per il rilievo delle ore di funzionamen

to,

del tipo di percorso effettuato e del chilometrag

gio.

In fig. 4 rappresentato un disco tachigrafo utilizza

to durante l'esperimento; si possono notare le tracce

della velocit del veicolo e quelle che indicano se il

veicolo in moto o fermo, se il motore gira o spen

to e la traccia indicatrice dei chilometri percorsi.

Per la misura della benzina consumata si fatto ricor

so al classico sistema del riempimento del serbatoio:

sistema che d ottimi risultati di precisione su pi

rifornimenti ed sufficientemente indicativo sul singo

lo pieno se questo fatto con accuratezza.

6 -

7/25/2019 modulare

13/52

Durante la preparazione dell'esperimento si anche

provato un dispositivo totalizzatore di consumo compat

to da installare a bordo, ma questo non ha dato soddi

sfazione in quanto non garantiva la necessaria precisio

ne e facilitava, con temperatura esterna elevata, la

formazione di bolle di vapore nel circuito benzina.

4. CARATTERISTICHE DELL'ALGORITMO DI FUNZIONAMENTO MODU

LARE

Il motore modulare Alfa Romeo funziona con 2 o 4 cilin

dri attivi, la scelta avviene per mezzo di un algoritmo

sviluppato in base a criteri di risparmio di combustibi

le, nel corso del Progetto Finalizzato Energetica del

C.N.R.

Come sintetizzato alla fig. 5, si prevede il funziona

mento a 4 cilindri all'avviamento a freddo e durante la

regimazione; quando il motore regimato si hanno le

seguenti condizioni:

al minimo: 2 cilindri attivi sempre, tranne quando

accidentamente il regime di rotazione scende sotto un

certo valore limite;

prima progressione da fermo: si fatto in modo che

alla partenza da fermo vi sia un funzinamento a 4

cilindri per motivi di guidabilit; nel caso di una

partenza lesta, il funzionamento a 4 cilindri permane

fino a che si cambia dalla I

A

alla 2~marcia;

quando la vettura in moto il funzionamento a 2 o 4

cilindri determinato dalla posizione della farfalla

e dai giri; vi una certa isteresi tra i passaggi

2 >4 e 4 >2 per evitare che essi siano troppo

frequenti;

quando il motore funziona a 2 cilindri attivi, due

coppie di cilindri (1 e 4, 2 e 3 ) , lavorano a rotazio

ne e si scambiano in occasione di un rilascio dell'ac

celeratore (quindi il guidatore non avverte l'evento)

che avvenga dopo che sono stati compiuti dalla coppia

di cilindri attivi un certo numero di cicli utili.

7

7/25/2019 modulare

14/52

5. MODALITA' DELL'ESPERIMENTO

Le 10 vetture sono state affidate per pi di sei mesi

alla Cooperativa SACCAP; si stabilito di mantenerne 8

in funzione su un turno durante la giornata e 2 in ser

vizio su 2 turni.

Come schematizzato alla fig. 6, mentre le prime otto

alternavano circa un mese di funzionamento modulare a

un altro periodo simile di funzionamento a 4 cilindri,

le altre 2 hanno compiuto tutto il chilometraggio in

funzionamento modulare; questo servito per avere due

vetture con elevata percorrenza cittadina in modulare e

quindi poter mettere in evidenza eventuali problemi

causati dalle condizioni di funzionamento differenti.

Le vetture venivano guidate, nel limite del possibile,

sempre dagli stessi conducenti, che quindi, nel caso di

otto vetture, guidavano alternativamente la vettura

come normale 4 cilindri a controllo elettronico o come

modulare .

Al termine di ogni turno venivano registrati consumi

di benzina e chilometri percorsi.

Ogni settimana personale Alfa Romeo si recava presso

il deposito della SACCAP per un controllo delle vettu

re, la sostituzione del disco del tachigrafo e la rac

colta dei dati della settimana. Tutte le operazioni di

manutenzione ordinaria e straordinaria sono state effet

tuate dall'Alfa Romeo.

6. RISULTATI

6.1 Risultati di consumo

La riduzione di consumo stata, se si confrontano i

dati dei soli 3 taxi che alternavano il funzionamento

normale a quello modulare, del 9,5%.

Se si estende invece il confronto ai 2 taxi che hanno

sempre circolato in configurazione modulare, la riduzio

ne di consumo ottenuta risulta del

12,1%.

- 8 -

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15/52

Si vuol sottolineare che il confronto fatto tra vet

ture a controllo elettronico funzionanti sempre a 4

cilindri e vetture a controllo elettronico modulari ,

quindi queste economie sono da attribuire esclusivamen

te al concetto modulare .

Il computo della riduzione finale di consumo stato

effettuato mediando i risultati ottenuti sui singoli

mesi di esperimento. Questo permette di evitare l'in

fluenza sul risultato di distribuzioni non uniformi di

chilometraggio effettuato nelle varie stagioni da vettu

ra a vettura. I consumi mensili di tutte le vetture

sono riportati nella tabella di fig. 7.

Nel grafico di fig. 8 sono diagrammati i dati medi

rilevati durante l'esperimento. E' riportata la linea

dei consumi medi mensili dei taxi C.E.M. 4 cilindri,

dei taxi C.E.M. Modulari e dei soli due taxi C.E.M.

Modulari che hanno effettuato tutto l'esperimento senza

cambiare configurazione (taxi 1 e 2 ) . Si nota che la

media mensile di questi due taxi si pone sempre al di

sotto della media globale dei Taxi Modulari. Il motivo

di ci si pu far risalire in parte alla maggior possi

bilit che hanno avuto i conducenti dei taxi 1 e 2 di

apprendere al meglio il modo di guidare la vettura modu

lare e in parte anche al fatto che avendo funzionato

durante un arco di tempo pi ampio nella giornata posso

no avere incontrato condizioni di traffico diverse.

Nella parte inferiore della fig. 8 sono riportate le

riduzioni di consumo percentuali mensili; la linea pi

in alto si riferisce al confronto tra i taxi 1 e 2 e i

taxi C.E.M. 4 cilindri, l'altra al confronto globale

Taxi C.E.M. Modulari/Taxi C.E.M. 4 cilindri.

Le variazioni tra mese e mese sono abbastanza sensibi

li all'inizio del progetto; fatto da attribuire all'im

patto dei taxisti con vetture mai provate prima e di

tipo molto diverso da quello cui erano abituati.

I dati calcolati sulle medie di consumo mensili sono

confermati anche dagli istogrammi di figure 9, 10, 11,

- 9

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16/52

in cui sono riportate le frequenze dei consumi settima

nali, con i dati suddivisi per funzionamento 4 cilin

dri, funzionamento modulare per le 8 vetture che alter

navano il funzionamento modulare a quello 4 cilindri, e

funzionamento modulare per tutte le vetture (quindi

comprese le due che hanno sempre circolato in modula

re) .

E'

interessante considerare l'andamento dei consumi,

ad esempio quello dei taxi 1 e 2, nell'arco dei sei

mesi dell'esperimento (fig. 1 2 ).

La temperatura ambiente media andata diminuendo in

quanto l'esperimento partito in luglio e si e conclu

so a gennaio. Si pu notare che, di pari passo con la

diminuzione della temperatura media, vi stato un in

cremento dei cosnumi medi dei taxi. La spiegazione a

questa tendenza risiede nella maggior durata del tempo

di regimazione del motore all'abbassarsi della tempera

tura esterna. Ed noto che un motore non regimato ha

consumi specifici pi elevati a causa della non buona

carburazione della miscela, che costringe ad aumentare

la dosatura della benzina rispetto a quella di base ed

a causa della maggiore viscosit dell'olio freddo che

aumenta gli attriti interni al motore.

6.2 Risultati di guidabilit

Alla fine dell'esperimento stato sottoposto un que

stionario ai 21 taxisti che hanno guidato sufficiente

mente a lungo un taxi modulare.

Le domande previste dal questionario sono riportate

alla fig. 13, con la frequenza delle risposte.

In sintesi pi della met dei taxisti giudicano la

guidabilit della vettura modulare buona il 40% ot

tima

e uno solo discreta .

Come ci si doveva aspettare la guidabilit della vettu

ra funzionante sempre a 4 cilindri stata giudicata

pi favorevolmente.

I problemi evidenziati dai taxisti sono quelli noti

del passagio 2 >4 cilindri talvolta brusco nelle

marce basse e la sensazione di scarsa potenza disponibi

le a due cilindri attivi.

- 10 -

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Il primo un inconveniente che riteniamo possa essere

notevolmente attenuato, il secondo riguarda una questio

ne esclusivamente psicologica, insita nel funzionamento

a 2 cilindri.

In ogni caso i taxisti in maggioranza ritengono che ci

si possa abituare all'uso della vettura modulare in un

tempo inferiore alla settimana.

6.3 Risultati di affidabilit

Una delle finalit principali del Progetto Dimostrati

vo stata quella di verificare se il funzionamento

modulare del sistema potesse provocare danni od usure

precoci al motore stesso o agli altri organi interessa

ti,quali la trasmissione.

E' stato infatti previsto che 2 delle dieci vetture

funzionassero sermpre in configurazione modulare , e

su due turni di servizio proprio per poter evidenziare

gli eventuali problemi.

L'esperimento durato pi di 6mesi, durante i quali

i taxi hanno effettuato i seguenti chilometraggi:

TAXI 1

TAXI 2

TAXI 3

TAXI 4

TAXI 5

41.000 km

41.000 km

18.000 km

18.000 km

20.000 km

TAXI 6

TAXI 7

TAXI 8

TAXI 9

TAXI 10

21.000 km

17.000 km

18.000 km

22.000 km

20.000 km

La velocit media tenuta durante l'esperimento stata

di circa 20 km/h, quindi i taxi 1 e 2 hanno totalizzato

circa 2000 ore di funzionamento modulare .

Durante la prova gli inconvenienti registrati che

pos

sono essere imputati, almeno in parte, al funzionamento

modulare, sono i seguenti:

sulla vettura 2, a circa 25.000 km, allentamento

delle viti di collegamento volano/albero motore;

- sulla vettura 1 stato sostituito (km 27.000) il

giunto dell'albero di trasmissione lato motore che

risultato danneggiato nella parte in gomma;

- 11

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18/52

- sempre sulla vettura 1 stato precauzionalmente

sostituito al km 40.000 anche il giunto di trasmissio

ne lato cambio, in quanto la parte in gomma presenta

va piccole screpolature visibili.

Alla fine dell'esperimento queste due vetture sono

state smontate completamente, per quanto riguarda i

gruppi meccanici; per il motore e la trasmissione si

proceduto a fare tutti i rilievi previsti alla fine

delle prove di durata dalle specifiche Alfa Romeo.

Questi rilievi in particolare per il motore sono consi

stiti in :

- rilievo del rapporto di compressione in ogni cilin

dro;

smontaggio del motore in tutti i suoi componenti con

misura delle coppie di serraggio residue degli accop

piamenti pi significativi (testa, volano, bielle,

supporti di

banco);

- rilievo visivo delle condizioni di tutti i pezzi

(incrostazioni, segni di

usura);

- rilievi metrologici completi su:

. pistoni

. segmenti

. spinotti

. valvole

. bicchieri distribuzione

. guida valvole

. molle valvole

. cuscinetti di banco

. cuscinetti di biella (testa)

. cuscinetti di biella (piede)

. albero motore

La gran parte dei controlli effettuati ha permesso di

definire regolare, per il chilometraggio coperto, lo

stato di usura riscontrato.

12

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19/52

Dalla verifica delle coppie di serraggio residue sul

collegamento volano/albero motore di entrambe le vettu

re venuta la conferma di quanto riscontrato durante

l'esperimento, e cio che il funzionamento modulare

sollecita questo accoppiamento in modo tale da provoca

re nel tempo il suo allentamento. Questo problema non e

da considerarsi preoccupante; pu essere risolto con

interventi di lieve entit e di basso costo.

Anche lo stato dei giunti dell'albero di trasmissione

della vettura n 2 (sulla quale questi particolari non

sono stati sostituiti durante l'esperimento) denuncia

il gravoso lavoro cui sono stati sottoposti, e conferma

che gli inconvenienti verificatisi sulla vettura n 1

non sono casuali o dovuti a difetti di fabbricazione,

ma provocati dalla diversa frequenza di vibrazione pro

dotta dal motore nel funzionamento a 2 cilindri (pi

vicina al regime di risonanza del sistema di trasmissio

ne) e dal numero di ore di funzionamento molto elevato

(circa 2000).

Il numero di ore di funzionamento molto elevato e il

tipo di funzionamento prevalentemente a basso carico

(quindi con basse temperature in camera di combustione)

sono la causa dello stato di incrostazione delle camere

di combustione che risulta pi elevato di quello di una

analoga vettura che abbia percorso 40.000 km. E' comun

que degno di nota il fatto che non sia stata riscontra

ta alcuna differenza di incrostazione o di usura tra i

quattro cilindri; ci dimostra che il sistema di rota

zione

tra le coppie di cilindri attivi raggiunge lo

scopo prefissato.

E' possibile verificare quanto affermato dall'esame

delle figure da 14 a 19 dove sono riportate le foto di

pistoni, teste, valvole dei taxi 1 e 2 e delle figure

20 e 21 dove compaiono i rilievi metrologici relativi a

canne e pistoni delle due vetture smontate.

13

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20/52

CONCLUSIONI

Riteniamo che questo progetto dimostrativo condotto

con il patrocinio della Comunit Economica Europea ab

bia avuto il successo sperato.

E'

stato dimostrato che il motore modulare, in questa

versione a controllo elettronico sviluppata dall'Alfa

Romeo, permette economie di consumo nell'uso urbano di

pi del 12% rispetto ad una vettura gi dotata di con

trollo elettronico dell'alimentazione e dell'accensio

ne.

Consideriamo questo risultato molto significativo in

quanto si riferisce ad una prova di flotta, protrattasi

per pi di sei

mesi,

nell'uso reale della vettura.

Questa prova ci ha permesso di definire il margine

reale di risparmio ottenibile con il motore modulare;

questo pu essere sommato ad una analoga diminuzione di

consumo riscontrata nel corso di altre prove di confron

to tra vetture dotate di motore a controllo elettronico

e vetture dotate di alimentazione a carburatori; si pu

quindi stabilire attorno al 24% la riduzione di consumo

di una vettura modulare a controllo elettronico ri

spetto alla corrispondente vettura a carburatori.

Un dato di grande rilievo che questa riduzione

conseguibile senza alcuna riduzione delle prestazioni

massime della vettura.

La guidabilit dell'Alfetta modulare stata giudicata

buona da guidatori che passano al volante la loro

giornta lavorativa, che quindi sono molto sensibili a

problemi di guidabilit. Riteniamo inoltre che vi sia

ancora spazio per alcuni interventi migliorativi.

Dal punto di vista dell'affidabilit sono stati riscon

trati inconvenienti di entit minima, che possono esse

re risolti con interventi modesti e di basso costo.

- 14

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BREVETTI OTTENUTI

Per il sistema di funzionamento modulare del motore oggetto del presente

progetto dimostrativo stata presentata domanda di brevetto in Italia il

6.4.1981con n 20949 A/81 e il titolo : Apparato di controllo dell'ali

mentazione per un motore a combustione interna (motore modulare) e sue

cessivamente richiesta l'estensione a :

FRANCIA

GRAN BRETAGNA

GERMANIA

U.S.A

GIAPPONE

il 6.4.1982

il 5.11.1981

il 10.11.1981

il 1.4.1982

il 6.

4.1982

col n 8205962

col n 8133401

col n P3144638.

col n 364315

col n 56137/82

/

- 15 -

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F I G U R

7

7/25/2019 modulare

24/52

7/25/2019 modulare

25/52

UN T AXI MO DUL ARE DEL PRO G ET T O DIMO ST RAT IVO

I

F i g . 1

7/25/2019 modulare

26/52

VANO MOTORE TAXI MODULARE

o

F i o . ?

7/25/2019 modulare

27/52

DATI CARATTERISTICI DEI TAXI CEM-MODULARI IN SINTESI

IV)

VETTURA

- derivata dall'Alfelta 2.0 L

tipo America

- berlina Uporte, 5 posti

- lunghezza h,5 m.

- larghezza 1, m.

- altezza 1,43 m.

- passo 2,51 m.

- peso in ordine di marcia kg.1210

MOTORE

- h cilindri in linea

- ci lin dra ta 1962 crrr

- potenza max. 130 CV (DIN)

a 5400 g/1'

- alimentazione ad iniezione

a controllo elettronico

- accensione e regolazione anticipo

a controllo elettronico

CONTROLLO ELETTRONICO

DEL MOTORE

- sensori di angolo farfalla, numero

giri motore, temperatura acqua,

temperatura aria

- microcomputer con 1 microproce ssore,

6 K bytes di memoria per programma

e mappe motoristiche

- attuatori:

h

elettroiniettori,

attu aton farfalla per regolazione

regime al minimo, bobina a

comando elettronico

Fip , . 3

7/25/2019 modulare

28/52

SISTEMA DI RILIEVO DATI A BORDO

I P I C C H I S U C C E S S I V I I N D I C A N O

L A P E R C O R R E N Z A D I

5 E 10

K M

5 km

S C A L A D E L L E

V E L O C I T A

( K M / H )

S C A L A

D E I T E M P I

L A V A R I A Z I O N E

D E L S E G N A L E

I N D I C A V E I C O L O

I N M O V I M E N T O

L A V A R I A Z I O N E

D E L S E G N A L E

I N D I C A M O T O R E I N M O T O

- 22

7/25/2019 modulare

29/52

CARATTERISTICHE DELL ALGORITMO

DI FUNZIONAMENTO MODULARE

AVVIAMENTO

: sempre a 4 cilindri

RECIMA710NE

funzionamento sempre a 4 cilindri fino al

raqqiunqimento di una temperatura acqua di 70 E .

A MOTORE REGIMATO:

- minimo sempre a due cilindri, tranne quando,

occasionalmente il reqime scende sotto i 680 q/m.

- prima proqressione da fermo a 4 cilindri fino a

1600 q/m.

- altre condizioni con vettura in movimento: la

scelta avviene in base ai parametri anqolo

farfalla e qiri motore, secondo il sequente

schema:

2

cilindri

attivi

a n q o lo f a r f a l l a > 4 0

q i r i motore > 3000

q i r i motore < 1200

>fc

a n q o lo f a r f a l l a < 7

^ L

^

^

q i r i motore < 3400

4

cilindri

attivi

NEE EUN7I0NAMENT0

A DUE CILINDRI : scambio tra cilindri attivi e cilindri inattivi al

primo rilascio sussequente un numero fisso di cicli.

Fif.

5

- 23 -

7/25/2019 modulare

30/52

SCHEMA DELLE MODALITA DELL ESPERIMENTO

TAXI 1

TAXI 2

TAXI 3

TAXI 4

TAXI 5

TAXI 6

TAXI 7

TAXI 8

TAXI 9

TAXI 10

LUGLIO

SETTEMBRE

OTTOBRE NOVEMBRE

DICEMBRE

GENNAIO

Funz ionamento modu la re

16 ore al giorno

Funz ionamento modu la re

8 ore al g iorno

Funz ionamento 4 c i l ind r i

8 ore a l g iorno

7/25/2019 modulare

31/52

TABELLA RIASSUNTIVA DEI CONSUMI MENSILI DI TUTTE LE VETTURE

RIS ULTA TI :

CONSUMI ( l / 10 0k m )

DIFFERENZE PERCENTUALI

F i g . 7

D i f f e r e n z a

m e d i a f i n a l e

- 9 ,5

- 1 2 , 1

TAXI 3

m i i

I A M 5

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I A M 7

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I A M

IAM 1

1

2

M e d i a C o n s u m i

't T a x i 4 c i l .


4 T a x i m o d .


6 T a x i m o d .

D i f f e r e n z a

C o n s u m i

' t T a x i / 4 T a x i

D i f f e r e n z a

C o n s u m i

6 T a x i / ' t T a x i

2

o

P e r i o d o

M o d .

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1 1 , 7 3

1 1 , 4 2

1 1 , 5 0

1 3 , 7 5

1 3 , b l

1 5 , 5 2

1 4 , 0 9

14 ,

O

1 0 , 7 0

1 0 , 7 2

1 4 , 3 7

1 2 , 1 0

1 1 , 6 4

- 1 5 , 8

- 1 9 , 0

3 P e r i o d o

M o d .

4 c i l .

1 2 , 5 7

1 2 , 7 5

1 2 , 4 6

1 3 , 5 0

1 2 , 4 4

1 2 , 7 5

1 2 , 2 2

1 2 , 7 6

1 0 , 1 9

1 1 , 7 0

1 2 , 9 7

1 2 , 5 4

1 2 , 1 3

- 3 ,3

- 6 ,5

4 P e r i o d o

M o d . 4 c i l .

1 1 , 5 7

1 2 , 5 7

1 2 . 1 S

13, .57

1 4 , 2 5

1 4 , 5 5

1 4 , 4 0

1 4 , 1 0

1 1 , 7 4

1 1 , 9 6

1 4 , 4 0

1 2 , 6 2

1 2 , 3 7

- 1 2 , 3

- 1 * , 1

3 P e r i o d o

M o d .

4 c i l .

1 3 , 7 4

1 4 , 7 9

1 4 , 5 0

1 4 , 3 1

1 2 , 9 7

1 3 , 1 9

1 2 , 4 3

1 2 . 5 b

1 2 , 0 2

1 2 , 0 0

1 4 , 3 4

1 2 , 7 9

1 2 , 5 3

- 1 0 , 8

- 1 2 , 6

6 P e r i o d o

M o d . 4 c i l .

1 3 , 3 8

1 3 , 5 0

1 4 , 5 5

1 4 , 0 5

1 4 , 2 3

1 5 , 1 1

1 5 , 1 7

1 4 , 1 5

1 2 , 4 4

1 2 , 4 5

1 4 , 6 7

1 3 , 9 2

1 3 , 4 3

- 5 , 1

- * , 5

7 P e r i o d o

M o d .

4 c i l .

1 4 , 0 9

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1 5 , 4 1

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1 3 , b b

1 3 , 2 2

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l : ,74

1 3 , 3 3

1 3 , 0 2

- 9,6

- 1 1 , 7

7/25/2019 modulare

32/52

ANDAMENTO CONSUMI TAXI C.E.M. 4 CILINDRI E TAXI C.E.M. MODULARI

15

14 .

1 3 .

1 2 .

1 1

1 0 .

9 .

C o n s u m o

1/100 km

3 0 .

Diminuzione

c o n s u m o

2 5 .

2 0 .

1 5 .

1 0 .

5 .

F i g . 8

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Ta x i CEM 4 C i l i n d r i

Co n su mi me d i

T a x i C E M M o d u l a r i

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7/25/2019 modulare

33/52

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ISTOGRAMMA DEI CONSUMI SETTIMANALI

TAXI CEM - 4 CILINDRI

3 0 .

2 5

2 0 .

15

10

10,75 11,25 11,75 12,25 12.75 13,25 13,75 14,25 14,75 15,25 15 .75 16.25

Cons um o ( 1 /100 k m )

27 -

7/25/2019 modulare

34/52


DI 4 TAXI CEM - MODULARI

30

25

20

o

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c

15

10

10.75 11,25 11,75 12,25 12,75 13,25 13,75 14,2514 75 15 25 15 75

Consumo (1/100 km)

- 28

7/25/2019 modulare

35/52


DI 6 TAXI CEM-MODULARI

CO

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3 0

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I

I

10,75 11,25 11,75 12,25 12,75 13,25 13,75 14,25 14,75 15,25 15.75

Consumo ( l /100km)

- 29 -

7/25/2019 modulare

36/52

ANDAMENTO CONSUMI IN FUNZIONE DELLA TEMPERATURA AMBIENTE

Taxi modulari in servizio 16 ore al giorno

o

1 2 .

1 1 .

1 0 .

9 .

8 .

Consumo

1/100 km

L

2 5 ,

2 0 ,

1 5 .

i o

1

5 .

Temp.

media C

1

0 71 |

2

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Fig . 12

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1 1,8 5

17 01

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Q

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LU

O

7/25/2019 modulare

37/52

RISULTATO DEL QUESTIONARIO

SOTTOPOSTO Al TAXISTI

-

Quale taxi guidava abitualmente prima

di

provare

il

taxi Alfetta?

In genere Fiat 124, 127, 128, Ritmo 60, Renault 6

-

Nell'uso cittadino

del

taxi modulare,

le

capitato

di

andare

a

2 cilindri ?

11 Molto spesso

5

Spesso

1 Talvolta

1 Solo al minimo

-

Dacosasirende contose ilmotoreva a 2 o a cilindri?

10 Dal rumore

12 Dalla sensazione di scarsa potenza, il motore risponde

meno ali accelerata

Da altro

- Che

cosa

le d pi

fastidio

del

motore modulare?

Il rumore

1 Le vibrazioni

8 II passaggio da 2 a 4 cilindri

11 La sensazione di scarsa potenza a 2 cilindri

Niente

-Quanto tempo ritiene necessario ,qrosso modo,perabituarsi

alla quidadeltaxi modulare?

4 Un giorno

IO Una settimana

4 Un mese

- Vi

sono delle condizioni

in cui il

funzionamento modulare crea

delle difficolt nella guida?

7

-Si

IO No

-

Se

si, quali condizioni?

Alcuni segnalano nei sorpassi, altri nella partenza da fermo

-Nell'uso cittadino, utilizzala 5

a

marcia?

Con il modulare - Spezza

11 Talvolta

7 Quasi mai

Con il 4 cilindri 6 Sposso

6 Talvolta

5 Quasi mai

Fig.13

- 31 -

7/25/2019 modulare

38/52

RISULTATO DEL QUESTIONARIO

SOTTOPOSTO Al TAXISTI

-Pensache conilmotore modulare, rispettoalmotoreakcilindri

sisiaportatiadusaredipilemarce basse?

8 Si

IO No

-Inqenere, durantelesosteinattesadiclienti,ilmotorefa

in tempoaraffreddarsi tantodaripartireakcilindri invece

che modulare?

2 Si, in tutte le stagioni

6 Si, solo d inverno

IO No

-Hatrovato qualche accorgimento particolareperusarealmeglio

la vettura modulare,e sesi,quale?

(Segnalati accorgimenti per prolungare il funzionamento a 2

cil.

-Haqualche suqqerimentodadare rispettoalfunzionamento modu

laredelmotore?

( Una proposta di mettere interruttore)

-Sedovesse dareungiudizio complessivosultaxi modulare, come

lo giudicherebbe?

7

Ottimo

IO Buono

1 Discreto

Scadente

Inaccettabile

-

Ecome giudicherebbeiltaxi kcilindri?

13 Ottimo

3 Buono

1 Discreto

Scadente

Inaccettabile

-

Come considera

il

suomodo

di

guidare?

1 Al risparmio

6 Tranguillo

8 Brillante

Veloce

Crazieperguesta ulteriore gentile collaborazione

13

bis

- 32-

7/25/2019 modulare

39/52

PISTONI TAXI 1

DOPO 41.000 CHILOMETRI

s n

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Fi g . 1 4

- 33 -

7/25/2019 modulare

40/52

TESTE TAXI 1


^

5 p

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Fi g . 1 5

- 34 -

7/25/2019 modulare

41/52

TESTE TAXI 1


Fi g . 1 6

35 -

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42/52

PISTONI TAXI 2


- L A T O

L TO

L

F i g . 17

- 36 -

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43/52

VALVOLE TAXI 2


Fi g . 1 8

37

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44/52

TESTE TAXI 2


Fi g . 1 9

- 38 -

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45/52

RILIEVI METROLOGICI SU CANNE E PISTONI TAXI 1

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7/25/2019 modulare

46/52

RILIEVI METROLOGICI SU CANNE E PISTONI TAXI 2

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47/52

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48/52

7/25/2019 modulare

49/52

Commissione del le Comuni t europee

EUR 9491 Taxi modulare Alfa Rom eo Prog et to d imo strat ivo

Alfa Romeo SpA

Lussem burgo : Uff ic io del le pubbl icaz ioni uff ic ia l i del le Comuni t europ ee

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Serie Energia

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ECU 4,46 BFR 200 LIT 6 700

I l prog etto tendeva a dimostrare l 'ef fett ivo r isparmio di carburante realizza-

bi le nel traffico urbano (a basso impiego di potenza), uti l izzando un motore

mod ulare su una f lotta d i vetture impiega te per i l t raspo rto pubb l ico

(taxi).

Il motore modulare consiste in un tradiz ionale motore Otto dotato di

a l imentaz ione ad in iez ione elettronica pi lotata da microprocessore nel

quale un par t icolare algor i tmo permette di ut i l izzare solo due c i l indr i ,

quando la r ichiesta di potenza al di sotto di un determinato valore, bloc-

cando l ' in iez ione di com bustib i le negl i a l tr i due c i l indr i . I c i l indr i inatt ivat i

non sono sempre g l i s tess i , ma vengono selez ionat i in modo da mantenere

i l motore in una stato termico regolare.

Lo sv i luppo del progetto ha permesso di d imostrare che i l motore modu-

lare consente economie di consumo nel l 'uso urbano del l 'ordine del 12/o

r ispetto ad una vettura g i dotata di control lo elettronico del l 'a l imentaz ione

e del l 'accensione. Tale r isparmio pu essere sommato ad un'analoga dimi -

nuzione di consumo d el le vetture do tate di motore a control lo elettronico

r ispetto al le corr ispondenti vetture dotate di a l imentaz ione a carburator i .

Pertanto si pu stab i l i re attorn o al 2 4 la r iduzione di consu mo di una

vettura modu lare r ispetto al la co rr isponden te vettura a carburato r i .

Un dato di grande r i l ievo che questa r iduzione conseguibi le senza

alcuna r iduzione delle prestazioni massime della vettura.

7/25/2019 modulare

50/52

7/25/2019 modulare

51/52

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