Riassunto analitico
Il lavoro oggetto di questo elaborato ha permesso al sottoscritto di accostarsi al motore a due tempi e alle sue applicazioni, delle quali la fattispecie è lo scenario agricolo e forestale. L’imminente entrata in vigore delle nuove normative antinquinamento – correntemente alla fase V – spinge i produttori di motori e macchinari allo sviluppo di nuove unità in grado di abbattere le emissioni inquinanti, pur non essendo ancora noti i limiti imposti dalla fase VI. Il tipo di emissioni da monitorare più attentamente è quello costituito dalla combinazione di HC e NOx. Pertanto, potendo con ottimo grado di sicurezza escludere problemi di funzionamento legati alla combustione con miscela ricca, l’interesse aziendale è confinato allo studio del processo di lavaggio delle unità proposte e, in particolare, all’efficienza con cui il ricambio della carica avviene.
Dall’esigenza sopra riportata nasce lo scopo dell’attività di tirocinio portata avanti dal sottoscritto, ovvero lo sviluppo virtuale di un motore a due tempi a partire dal know-how aziendale disponibile per un motore di cilindrata inferiore. Attraverso i software Simcenter STAR-CCM+ e, a supporto, CATIA V5 viene costruito un modello fluidodinamico CFD-3D basato sul motore esistente, progressivamente raffinato e validato riferendosi ai dati sperimentali raccolti per quest’ultimo: analizzando le performance per i casi studio prodotti, si è in grado di individuare la configurazione più prossima al comportamento reale dell’unità.
Come criterio per approcciare lo sviluppo del motore di cubatura maggiore, si sceglie di conservare il rapporto tra la quantità di miscela inviata in mandata e la cilindrata (Delivery Ratio, DR). La configurazione di partenza del nuovo motore è dunque quella che soddisfa o che più si avvicina a questa condizione. Una volta avviato il processo di prototipazione e raccolti i primi dati sperimentali si potrà scegliere di gestire eventuali surplus di potenza, riducendo – a discapito di questa – le emissioni. In caso di deficit di potenza, si valuterà la possibilità di raggiungerne una maggiore a scapito delle emissioni, rimanendo entro i limiti delle nuove normative.
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