Riassunto analitico
Il giustificato interesse verso i cambiamenti climatici è la causa principale dell’odierna rivoluzione del parco vetture circolante, oggi è infatti evidentissimo l’impatto che le decisioni politiche europee stanno avendo sul modo di concepire la mobilità. Sempre più auto ibrido-elettriche o auto puramente elettriche si stanno affiancando alle vetture che tradizionalmente utilizzano il motore endotermico quale unico sistema di propulsione. Riguardo questo processo di elettrificazione i dati dell’UNRAE parlano chiaro: le immatricolazioni delle vetture “full electric” in Italia sono passate dallo 0.083% del 2014 al 6.52% del 2021, dati che in termini assoluti si sono tradotti in 6958 nuove unità elettriche circolanti per il solo 2021. Questa crescita così evidente non sta riguardando solo le auto puramente elettriche ma riguarda anche quelle ibride le quali, sempre per il mercato italiano, hanno fatto registrare una crescita del 217% per il solo biennio 2019-2021. L’attività svolta in Automobili Lamborghini S.p.A., che ha messo le basi per la realizzazione del lavoro di tesi, ha consentito al candidato di prendere consapevolezza delle difficolta che le aziende del settore automotive devono affrontare in questa fase di transizione ecologica così accelerata confermata dai dati sopra riportati. L’attenzione dell’attività svolta in azienda si è sin da subito concentrata sugli aspetti legati alla termica dei sistemi di raffreddamento delle vetture ad elevate prestazioni, infatti, obbiettivo dello stage curriculare è stato quello di ricostruire in ambiente CFD-1D il progetto del circuito di raffreddamento di una nuova vettura ibrida a partire dalle informazioni disponibili al momento dell’attività. Durante lo stage il candidato ha potuto contribuire al progetto con strategie di modellazione termica dettagliata allo scopo di: realizzare un modello CFD-1D predittivo del sistema di raffreddamento della vettura che fosse in grado di rispondere in maniera realistica ai transitori termici. Il risultato finale di questo lavoro potrà essere ad esempio utilizzato per: portare nelle fasi iniziali di progettazione dell’impianto di raffreddamento i problemi che altrimenti comparirebbero nelle fasi più avanzate, ove i costi di modifiche e riparazioni di errori potrebbero essere molto elevati. All’interno del lavoro di tesi qui esposto sono stati trattati i temi di modellazione fluidodinamica monodimensionale in ambiente GT-SUITE, sono stati utilizzati strumenti di modellazione a parametri concentrati, sono stati trattati temi di gestione ed elaborazione dati, sono state condotte simulazioni utili per il testing del modello del circuito di raffreddamento ed infine si è discusso degli eventuali risvolti positivi che gli sviluppi futuri del progetto potranno portare.
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Abstract
The growing interest in climate change is the main cause of today’s revolution in car fleet, it is very clear how European political decision are influencing the way to conceive mobility. More and more hybrid-electric vehicles or purely electric cars are joining cars that traditionally use the endothermic engine as the only propulsion system. About this electrification process, data coming from UNRAE speaks very clearly: full electric cars registration, in Italy, has grown from 0.083% in 2014 to 6.52% in 2021, this data can be translated in 6958 new electric circulating units just for 2021. This growth is not only evident for purely electric cars but also for hybrid cars that, for the Italian market, have recorded +217% for 2019-2021 biennium.
Internship carried out in Automobili Lamborghini S.p.A. has at allowed to become aware of difficulties that automotive industries have to face in this accelerated phase of the ecological transition, which, in accordance with before mentioned data, has been confirmed by the applicant experience. Activity soon moved the focus towards the analysis of cooling systems of high performance cars. In fact, the objective of curricular internship, which then laid the foundations for the drafting of the thesis paper, was to reconstruct in CFD 1D environment the design of cooling circuit of a new hybrid electric car using information available at the time. During the internship the applicant could contribute with detailed thermal modelling strategies aming to: create a predictive model of the car’s cooling system that could realistically respond to thermal transients. Final results of this work can certainly be used by the company itself to bring into initial cooling system initial design phase those problems that would otherwise appear in most advanced design phase, where modification and error fixing costs could be very high.
During internship, themes regarding one-dimesional fluid dynamics modelling have been discussed, modelling tools for concentrated parameters simulation have been used to replicate internal combustion engine and gearbox thermal behaviour, data processing themes has been treated, simulation have been performed to test the cooling system model built during the activity, and finally it has been discussed of positive implication that future developments of the project could have in terms of engine performance and emission.
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