Riassunto analitico
Il lavoro svolto consiste nella riprogettazione dell’housing di una turbina – ponendo particolare attenzione al riposizionamento della valvola wastegate – con l’obiettivo di ridurre il tempo di light-off. Questo progetto è stato condotto durante il tirocinio svolto presso Maserati, in collaborazione con il team di progettazione motore, e nasce dalla necessità di soddisfare i limiti sulle emissioni inquinanti imposti dalle normative. Una delle strategie per ridurre la quantità totale di sostanze nocive emesse durante un intero ciclo guida di omologazione è quello di ridurre il tempo di light-off, ovvero l’intervallo di tempo che intercorre dall’avviamento del motore al raggiungimento, da parte del catalizzatore, di una temperatura tale da garantire un’efficienza di conversione pari al 50 %. L’obiettivo è quello di sfruttare i gas di scarico in uscita dalla valvola wastegate, che si trovano ad una temperatura maggiore rispetto a quelli in uscita dalla turbina, per scaldare il più velocemente possibile il catalizzatore. A tal scopo è stata riposizionata la valvola wastegate in modo da imporre una direzione preferenziale verso il catalizzatore ai gas in uscita da tale valvola. Tutte le modifiche effettuate hanno tenuto conto dei vincoli di ingombro e di lavorabilità, essendo tale riprogettazione volta alla messa in produzione dei componenti coinvolti. Si sono realizzate in totale tre configurazioni differenti e per ciascuna si sono effettuate delle simulazioni CFD 3D di tipo stazionario, in modo da indagare gli effetti delle modifiche apportate. Con l’ultima configurazione si sono raggiunti gli obiettivi prefissati: il flusso in uscita dalla valvola viene correttamente direzionato verso il catalizzatore, riducendo le dissipazioni di energia cinetica. Tuttavia, i risultati mettono in evidenza la necessità di procedere con sviluppi successivi.
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