Riassunto analitico
Il presente lavoro di tesi verte sulla analisi dei fenomeni che governano la formazione di particelle carboniose allo scarico di un motore a combustione interna. Tali particelle rappresentano una delle fonti principali della produzione di inquinanti legata ai motori ad accensione comandata. Queste vengono identificate sotto il nome di Soot, e i processi alla base della loro formazione sono strettamente legati ad alcuni parametri motoristici: dal completamento ed efficienza del processo di accensione della carica, ad un adeguato miscelamento aria-combustibile. Il lavoro è stato incentrato, in primo luogo, sulla comprensione e sullo studio del rapporto tra i processi chimici che governano il fenomeno, operanti a livello di accrescimento superficiale e di ossidazione. In secondo luogo si è valutato come questi fenomeni varino in funzione della concentrazione di combustibile presente in camera. Tale analisi è stata condotta attraverso simulazioni numeriche, in ambiente CFD-3D, andando ad impostare le condizioni operative di un caso motoristico in un modello semplificato (Lego Engine). Grazie all’applicazione di un approccio CFD si è quindi potuto studiare i processi che stanno dietro la produzione di emissioni di inquinanti, legati alle diverse modalità di iniezione della carica (PFI e GDI), ai parametri di combustione, al rapporto aria e combustibile e infine al variare della discretizzazione del dominio fluidodinamico in esame. Questo ha permesso di condurre uno studio incrociato, al pari di un setup di condizioni termodinamiche, egualmente condiviso dalle casistiche in esame, sull’effetto della stratificazione della carica in materia di formazione di particolato.
|