Relazione finale sull’attività di training-on-the-job – PON 2211_D

Sperimentazione tradizionale e ottica su di un motore ad accensione comandata GDI otticamente accessibile

Formando: Maiullaro TommasoEnte ospitante: Istituto Motori - CNRTutor aziendale: Ing. Sementa Paolo

INDICE• ISTITUTO MOTORI - CNR•GASOLINE DIRECT INJECTION•MOTORE GDI OTTICAMENTE

ACCESSIBILE•STRUMENTI DI MISURA•CONDIZIONI OPERATIVE INVESTIGATE•RISULTATI SPERIMENTAZIONE

TRADIZIONALE•RISULTATI SPERIMENTAZIONE OTTICA•LINK TRA ANALISI OTTICA E

TRADIZIONALE

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ISTITUTO MOTORI - CNR

• VIALE MARCONI – NAPOLI• FONDATO NEL 1940• CIRCA 100 DIPENDENTI• NUMEROSE COLLABORAZIONI CON

AZIENDE ED ENTI UNIVERSITARI, DI RICERCA E FORMAZIONE SIA NAZIONALI CHE INTERNAZIONALI

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ISTITUTO MOTORI - CNR

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GASOLINE DIRECT INJECTION• INIEZIONE AD ALTA PRESSIONE DEL

COMBUSTIBILE IN CAMERA DI COMBUSTIONE

• GESTIONE ELETTRONICA DELLA FASE E DELLA DURATA DELL’INIEZIONE

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GASOLINE DIRECT INJECTION• CONTROLLO PRECISO DELLA DOSATURA

NELLA MISCELA• POSSIBILITÀ DI DIVERSE MODALITÀ

OPERATIVE• MINORI PERDITE DI POMPAGGIO• AUMENTO DELL’EFFICIENZA DEL MOTORE• DIMINUZIONE DEI CONSUMI• RIDUZIONE DELL’EMISSIONE DI HC E CO2• AUMENTO DELL’EMISSIONE DI PARTICOLATO

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GASOLINE DIRECT INJECTION

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MOTORE GDI OTTICAMENTE ACCESSIBILE

tipologia di

motore

ad accensione comandata,

4T

cilindrata 1740 cm3

numero di

cilindri4

cilindrata

unitaria437,5 cm3

alimentazione diretta

alesaggio 83 mm

corsa 80,5 mm

note TURBOCOMPRESSO

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MOTORE GDI OTTICAMENTE ACCESSIBILE

TELECAMERA 1ACCESSO OTTICO LATERALE

TELECAMERA 2ACCESSO OTTICO NEL PISTONE

CENTRALINA MOTORE

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MOTORE GDI OTTICAMENTE ACCESSIBILE

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MOTORE GDI OTTICAMENTE ACCESSIBILE

.

0,5

0,5

0,5

..

Sensore temperatura acqua

θ

123

Sensore pressione benzina

PU

.Sensore pressione e temperatura aria

321

PU

.

θ

.

4

Regolatore pressione benzina

12

- +

Iniettorecyl.4

-+

21

Iniettorecyl.3

-+

21

Iniettorecyl.2

-+

21

Iniettorecyl.1

-+

21

Variatore di fase intake

-+

21

.

. . .

Sensore fase exhaust

S

+s-

21 3

S

Sensore fase intake

+s-

21 3

1,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,75

0,75 0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,75 0,5

0,75

1,5

1,5

1,5

1,5

1,5

1,5

1,5

1,5

0,75

0,50,5

0,5

1,5

-+

21

Variatore di fase exhaust

0,5

0,5

Int. Minima pressione

olioFarfalla motorizzata

IP1 IP2IPM

M

UIPM-M+

..

14 2 36 5

Cyl.1

Bobina 1

1 32

. .

Cyl.2

Bobina 2

1 32

. .

Cyl.3

Bobina 3

1 32

. .

Cyl.4

Bobina 4

1 32

. .2,5 . .

Sensore giri motore

1 2

0,5

Sensore battito 1

21+ -

Sensore battito 2

21

+ -

Sensore pressione cassoncino aspirazione

231

PU

.

. .. .

Valvola canister

-+

21

.0,5

Massa motore[GND]

0,5

0,75

+ -

0,75

0,75

0,75

0,75

0,750,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

12

0,5

0,5

Sensore livello olio

13

0,75

0,75

0,75

0,75

0,75

0,75

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STRUMENTI DI MISURA

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Avl Indicom Avl DiGas

Avl Smoke Meter

Avl Opacimeter

TSI EEPS

Princeton PIMAX II

I-CCD

CONDIZIONI OPERATIVE INVESTIGATE

Test labelSpeed

[rpm]

Pinj

[MPa]

DOI

[ms]

SOI

[cad]

IMEP

[bar]

COV

IMEP [%]

pInj50 1500 5.0 3.04 -307 5.62 2.85

pInj100 1500 10.0 2.22 -307 5.63 2.81

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RISULTATI SPERIMENTAZIONE TRADIZIONALE

0

400

800

1200

1600

He

at

Rele

ase

[kJ/m3]

-20 0 20 40 60Crank Angle [deg]

CICLI DI PRESSIONE

RATE OF HEAT RELEASE ∫RATEOF HEAT RELEASE

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RISULTATI SPERIMENTAZIONE TRADIZIONALE

13,5

13,6

13,6

13,7

Gasoline - pinj 50 Gasoline - pinj 100

CO2 [%]

1,02

1,04

1,06

1,08

1,10

1,12

1,14

1,16

1,18

Gasoline - pinj 50 Gasoline - pinj 100

CO [%]

355

360

365

370

375

380

Gasoline - pinj 50 Gasoline - pinj 100

HC [ppm]

1350

1400

1450

1500

1550

1600

Gasoline - pinj 50 Gasoline - pinj 100

NOx [ppm]

2,8

2,85

2,9

2,95

3

3,05

3,1

Gasoline - pinj 50 Gasoline - pinj 100

FSN

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RISULTATI SPERIMENTAZIONE OTTICAFASE DI INIEZIONE

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RISULTATI SPERIMENTAZIONE OTTICA

0 2 4 6 8 10Crank Angle [deg]

0

10

20

30

40

50

Pe

net

rati

on

[mm]

PENETRAZIONE DEI GETTI

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RISULTATI SPERIMENTAZIONE OTTICA

Pinj50 bar

Pinj100 bar

FASE DI COMBUSTIONE

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RISULTATI SPERIMENTAZIONE OTTICARAGGIO MEDIO DEL FRONTE DI FIAMMA

VELOCITÀ DI PROPAGAZIONE DEL FRONTE DI FIAMMA

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LINK TRA ANALISI OTTICA E TRADIZIONALE

0 2 4 6 8 10Crank Angle [deg]

0

10

20

30

40

50

Pene

trat

ion [mm]

impingement

2,8

2,85

2,9

2,95

3

3,05

3,1

Gasoline - pinj 50 Gasoline - pinj 100

FSN

miglior vaporizzazione

temperature più alte

355

360

365

370

375

380

Gasoline - pinj 50 Gasoline - pinj 100

HC [ppm]

1350

1400

1450

1500

1550

1600

Gasoline - pinj 50 Gasoline - pinj 100

NOx [ppm]

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LINK TRA ANALISI OTTICA E TRADIZIONALE

Combustione più efficiente

13,5

13,6

13,6

13,7

Gasoline - pinj 50 Gasoline - pinj 100

CO2 [%]

1,02

1,04

1,06

1,08

1,10

1,12

1,14

1,16

1,18

Gasoline - pinj 50 Gasoline - pinj 100

CO [%]

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Grazie per l’attenzione!

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