Riassunto analitico
Il settore automotive è attualmente in una fase di transizione verso soluzioni più sostenibili, con l'obiettivo di ridurre l'impatto ambientale e contribuire alla decarbonizzazione. In questo contesto, il motore a idrogeno rappresenta una delle alternative più promettenti per il futuro, grazie alla sua capacità di operare con zero emissioni di CO2 ed una produzione inferiore NOx. Questo progetto di tesi si è concentrato sulla progettazione preliminare di un innovativo motore a 2 tempi a pistoni contrapposti alimentato a idrogeno, offrendo una soluzione promettente per ridurre le emissioni nelle autovetture. L'idrogeno consente una combustione pulita grazie alla sua natura priva di carbonio e consente la possibilità di zero emissioni di NOx quando bruciato in una miscela ultra-magra. Sebbene la miscela ultra-magra porti inevitabilmente a un calo significativo delle prestazioni, l'architettura del motore a pistoni contrapposti offre una potenziale soluzione per mantenere una potenza in uscita paragonabile ai tradizionali motori a combustione interna. La presente tesi si concentra sull'analisi e sull'ottimizzazione dell'equilibratura locale e globale di un motore a pistoni contrapposti 2 tempi, analizzando due architetture motore: 3 cilindri e 6 cilindri. Nell’analisi delle diverse configurazioni sono stati considerati diversi parametri: verso di rotazione dei due alberi, angolo di sfasatura tra i due alberi e angolo tra le campate. L'obiettivo principale di questa ricerca è stato quello di identificare quale tra le configurazioni studiate offrisse le migliori performance in termini di equilibratura locale e globale e erogazione di coppia. L'ottimizzazione dell'equilibratura è un aspetto fondamentale per garantire una lunga durata del motore, ridurre le sollecitazioni meccaniche e migliorare la qualità del funzionamento. I risultati ottenuti forniscono informazioni pratiche per la progettazione di motori a pistoni contrapposti a idrogeno, evidenziando quale configurazione garantisce il miglior compromesso tra prestazioni dinamiche e stabilità.
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