MILANO – Automobili performanti e sostenibili. Sono queste le caratteristiche dei veicoli del futuro e gli ambiziosi obiettivi del progetto Horizon 2020 UPGRADE. Un’iniziativa di ricerca a cui partecipa il Dipartimento di Energia del Politecnico di Milano. Una bella notizia, da leggere con attenzione, anche per chi deve consegnare o trasporta il caffè nei centri urbani e pensa all’ambiente.
Il progetto UPGRADE (High Efficient Particulate Free Gasoline Engines) mira allo studio e realizzazione dei veicoli del futuro. Quelli che saranno alimentati a benzina mediante iniezione diretta. E così non produrranno il particolato che è l’inquinante a maggiore impatto ambientale nelle aree urbane.
Importante anche per baristi e torrefattori
Questi nuovi veicoli ecologici potrebbero contribuire a un abbattimento significativo dell’inquinamento nei centri urbani. Compreso quello prodotto dai mezzi utilizzati dai fornitori dei locali pubblici per consegnare i prodotti. Tra i quali anche i torrefattori, che riforniscono di caffè a cadenza regolare i bar e gli altri esercizi commerciali.
UPGRADE si basa sull’iniezione diretta di benzina nel cilindro per soddisfare gli obiettivi dell’UE, che chiedono il miglioramento del 15% sulle emissioni di CO2. E anche la conformità con gli standard Real Drive Emission (RDE) post-Euro 6. L’iniezione è ottimizzata per ottenere elevate prestazioni nelle applicazioni automobilistiche per trasportare persone e consegnare cose.
Il progetto prevede un’analisi approfondita del fenomeno della formazione delle nano-particelle nei gas combusti. Questo in relazione al design del motore e alle sue condizioni operative. Nonché lo studio e lo sviluppo di nuove tecnologie per il filtro delle particelle solide lungo il sistema di scarico.
Due veicoli dimostrativi
Sono ora in fase di realizzazione due veicoli dimostrativi che saranno completamente calibrati e valutati grazie a test indipendenti, svolti secondo le procedure di prova stradale. Sarà utilizzata la migliore tecnologia PEMS (Portable Emission Measurement System) disponibile. Considerando anche la presenza e quindi l misura 2del particolato (PN) inferiore ai 23 nm di diametro.
In particolare, il team di ricercatori del Dipartimento di Energia del Politecnico si occuperà dello sviluppo ed applicazione di avanzati codici numerici CFD. Sono quelli che servono per l’analisi dei moti turbolenti all’interno del cilindro e l’ottimizzazione della formazione della miscela aria-combustibile nei motori ad iniezione diretta. Tutti step necessari per raggiungere i target prefissi di riduzione di formazione di particolato e consumi di combustibile.
Oggetto di studio saranno due differenti motori. Stiamo parlando del 3 cilindri FCA, che implementa lo stato dell’arte dei sistemi MULTIAIR per il controllo del movimento delle valvole di aspirazione e scarico. E in parallelo di un motore monocilindrico ad accesso ottico. Questo permetterà una verifica sperimentale dei risultati numerici in termini di formazione di particolato in camera di combustione.
Il progetto prenderà in considerazione la migliore combinazione delle nuove tecnologie. Seguendo in parallelo due differenti modalità per il processo di combustione. Per esempio miscela stechiometrica su un nuovo motore a 3 cilindri da 1 litro. E anche miscela magra su un motore a 4 cilindri da 2 litri.
È prevista infine l’analisi e l’implementazione di filtri GPF (Gasoline Particulate Filter). Serviranno per ridurre ulteriormente, in fase di post-trattamento dei gas di scarico, la concentrazione di nano-particelle solide emesse dalla vettura.
Con il Politecnico anche il Centro ricerche Fiat e Volvo Car
UPGRADE ha una durata tre anni (2016-2018) e vede la collaborazione di 11 partner tra istituti di ricerca, università e aziende. Tra gli altri Centro Ricerche Fiat, Volvo Car, AVL, Chalmers University, IFP Energies Nouvelle, Johnson Mattey. Assieme a Politecnico di Milano, Schaeffler Technologies, Aristotele University of Thessaloniki, Valeo.
