Riassunto analitico
L’attività di tirocinio è stata svolta volta presso l’azienda Kohler Engines EMEA, che si occupa di progettare e produrre motori Diesel per veicoli di categoria Non-Road Mobile Machinery (NRMM) ovvero macchinari di uso industriale, agricolo e marino, ed ha avuto lo scopo di sviluppare una metodologia di misura delle emissioni inquinanti prodotte dai veicoli NRMM dotati di motori Kohler eseguendo dei test di In-Service Monitoring (ISM). La misura degli inquinanti è stata effettuata con un Portable Emissions Measurement System (PEMS). È stata quindi condotta una completa analisi su questa strumentazione descrivendone dettagliatamente le singole componenti, la sensoristica implementata e la metodologia di calcolo e di elaborazione dei dati. Sono stati condotti dei test di ISM su diversi macchinari e veicoli NRMM dotati di PEMS, studiando dei cicli di lavoro fedelmente rappresentativi del reale utilizzo delle macchine in questione ed eseguendoli su un percorso preparato ad-hoc. Sono stati infine riportati test e risultati dei 3 casi di accoppiamento motore-macchina ritenuti più significativi: una pala gommata, un sollevatore a forca ed un generatore di corrente. I dati sugli inquinanti prodotti dalle prove ISM sono stati confrontati con quelli dei cicli omologativi di riferimento di ciascun motore misurati con banco analisi, riscontrando sostanziali differenze sulla quantità di inquinanti e sulle condizioni operative in cui il motore li produce. Risulta evidente che i cicli omologativi attuali non si avvicinano abbastanza al reale utilizzo dei motori installati nei macchinari NRMM, e quindi che i limiti massimi di emissioni inquinanti attualmente fissati da questi cicli non sarebbero rispettabili in prove di ISM.
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Abstract
Internship was carried out in Kohler Engines EMEA, which designs and produces diesel engines for Non-Road Mobile Machinery (NRMM) vehicles, i.e. machinery for industrial, agricultural and marine use, and had the purpose of developing a methodology for measuring the polluting emissions produced by NRMM vehicles equipped with Kohler engines by performing In-Service Monitoring (ISM) tests.
The measurement of pollutants was carried out with a Portable Emissions Measurement System (PEMS). A complete analysis on this instrumentation was performed , describing in detail the individual components, the sensors implemented and the calculation and data processing methodology.
ISM tests have been conducted on various NRMM machines and vehicles equipped with PEMS, studying work cycles that are very representative of the real use of the machines in question and carrying them out on an ad-hoc prepared path.
Finally, tests and results of the 3 cases of motor-machine coupling deemed most significant were reported: a wheel loader, a fork lift and a power generator. The data on the pollutants produced by the ISM tests were compared with the reference homologation cycles of each engine measured by the analysis bench, finding substantial differences on the quantity of pollutants and on the operating conditions of emissions production.
It is clear that the current homologation cycles are not close enough to the real use of the engines installed in the NRMM machines, and that limits of polluting emissions currently set by these cycles would not be respectable in ISM tests.
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