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A dynamic reed valve model for the air -flow simulation of a small Two Stroke S.I. engine
No full textUniversity of Miskolc, Ungheria
A dynamic reed valve model for the air -flow simulation of a small Two Stroke S.I. engine
No full textUniversity of Miskolc, Ungheria
Multiair Evolution - Motopropulsore a benzina di nuova generazione a ridottissime emissioni di CO2
No full textTra le tecnologie in studio per le sfide future i motori alternativi a combustione interna continueranno ad avere un ruolo dominante nel medio periodo. Infatti l‟introduzione sul mercato di sistemi di propulsione rivoluzionari, quali le celle a combustibile e i motori alimentati ad idrogeno, non è ragionevolmente prevedibile prima di 15-20 anni. In tempi più ristretti potrà essere introdotta sul mercato la trazione ibrida, comunque basata su di un motore convenzionale a combustione interna; anche in questo caso il ruolo di quest‟ultima tecnologia rimarrà dominante.
Nell‟ultima decade il mercato ha premiato i propulsori diesel, grazie soprattutto alla tecnologia “common rail” introdotta da Fiat nel 1997, che ha reso le vetture diesel competitive con quelle a benzina anche dal punto di vista della guidabilità e del rumore, caratteristiche queste ultime tradizionalmente penalizzanti le precedenti versioni.
Con i futuri limiti emissioni (EURO5-6), saranno però richieste nuove tecnologie che aumenteranno il costo e la complessità del Diesel, riducendone la competitività.
I motori a benzina potranno invece soddisfare i limiti di emissioni nocive più severi, con tecnologie meno costose. Questo permetterà di introdurre importanti innovazioni tecnologiche (sovralimentazione, controllo elettronico delle valvole, Iniezione diretta,.) tali da colmare il “gap” in termini di efficienza e prestazioni, con un costo inferiore a quanto richiesto per il raggiungimento delle emissioni sul Diesel.
Il gruppo Fiat ha avviato questo processo, introducendo sul mercato nel 2009 la prima generazione della tecnologia MultiAir, un vero salto di qualità (analogo a quello che fu il “common rail” per i motori diesel) rispetto allo stato dell‟arte, in grado di realizzare importanti riduzioni dei consumi (fino al 25%) con costi e complessità compatibili con l‟applicazione industriale anche sulle vetture dei segmenti più piccoli ed economici.
L‟ulteriore passo tecnologico proposto in questo programma, assolutamente coerente con le strategie aziendali, nazionali ed europee, è finalizzato allo studio ed alla realizzazione di un motopropulsore a benzina di nuova generazione destinato alle vetture dei segmenti medi (C/D), in grado di realizzare una ulteriore significativa riduzione dei consumi di combustibile/CO2 (>10%), in linea con le sfidanti richieste regolamentari future, e ridottissime emissioni di sostanze inquinanti (EURO6).
Le attività saranno finalizzate allo studio ed alla integrazione sinergica di tecnologie evolute, ma compatibili con la concreta industrializzazione in tempi brevi:
- controllo elettronico delle valvole MultiAir di seconda generazione, caratterizzato da una maggiore flessibilità nell‟attuazione delle valvole di aspirazione rispetto alla soluzione attuale, in grado di estendere i benefici della tecnologia a tutte le condizioni di funzionamento del motore (controllo dell‟incrocio a pieno carico e gestione gas residui a carico parziale);
- iniezione diretta di benzina, pienamente integrata con la gestione dell‟aria e del ricircolo dei gas di scarico, in grado di gestire anche iniezioni multiple, minimizzando le emissioni inquinanti;
- incremento dell‟erogazione di coppia del motore ai bassi regimi al fine di permettere l‟ottimizzazione della trasmissione, finalizzata alla riduzione dei consumi garantendo comunque prestazioni e guidabilità eccellenti;
- ricircolo esteso dei gas di scarico, integrando sia quello interno ai carichi parziali sia quello esterno ai carichi medio/alti, attraverso un circuito esterno raffreddato di nuova generazione ed integrato nel sistema di alimentazione aria;
- sottosistemi ausiliari di nuova generazione al altissima efficienza (pompa olio a cilindrata variabile, depressore ad alta efficienza,alternatore, ....);
- gestione evoluta dello stato termico del motore, per ridurre i tempi di riscaldamento e permettere il recupero di una parte dell‟energia dispersa attraverso i gas di scarico
Analisi fluidodinamica ed acustica di sistemi di scarico a geometria variabile e sviluppo di linee guida per la progettazione dei sistemi di scarico per autovetture
No full textPrevisione con codici fluidodinamici 1D delle prestazioni di un sistema di aspirazione aria motore con corpo filtro dotato di schemi interni
No full textStudio e simulazione termofluidodinamica dell’andamento della pressione dell’aria all’interno del basamento di un motore a com-bustione interna alternativo
No full textProcesso ibrido di pirolisi e gassificazione per la conversione di un generico rifiuto in un combustibile gassoso (un particolare combustibile da rifiuto - cdr) a basso impatto ambientale
No full textIl processo ideato appartiene al settore ingegneristico-impiantistico relativo alla trasformazione ed allo smaltimento dei rifiuti. L’invenzione consente di trasformare un generico rifiuto in un combustibile gassoso “pulito”, ossia senza le sostanze più inquinanti, quali: il cloro, lo zolfo, il fluoro ed i metalli pesanti. Il sistema ideato contribuisce in misura ottimale a risolvere la problematica tecnica relativa allo smaltimento di qualsiasi tipo di rifiuto (rifiuti solidi urbani ed industriali, biomasse rifiuto della potatura, biomasse rifiuto di aziende conserviere, biomasse prodotto delle cosiddette coltiva-zioni energetiche, etc...) senza consumi energetici aggiuntivi se non l’energia elettrica che serve per azionare il forno rotante del pirolizzatore e gli ausiliari (ventilatori, valvole ad azionamento elettrico, etc...). I caratteri essenziali ed innovativi della soluzione proposta consistono: 1. nell’utilizzo in serie ed in loop di un pirolizzatore e di un gassificatore; 2. vengono gassificati con priorità i due prodotti della pirolisi più nocivi per l’ambiente: il tar (catrame condensabile) ed il char (una sorta di carboncino). Quest’ultimo prima della gassificazione subirà particolari processi di lavaggio meccanici, chimici ed elettrici che separano e sta-bilizzano parte delle sostanze più inquinanti, tra le quali i metalli pe-santi (ferro, acciaio, alluminio, rame, etc...); per cui il sistema proposto è a tutti gli effetti anche un metodo per il recupero dei metalli dai rifiu-ti; 3. non ci sono emissioni inquinanti in ambiente; infatti il rifiuto, l’aria ed eventualmente l’acqua, insieme con alcuni additivi ed un combustibile ausiliario, entrando nel sistema, sono completamente convertiti in un combustibile gassoso “pulito” ed in un materiale inerte che conterrà, opportunamente stabilizzate, le sostanze più nocive per l’ambiente e gli eventuali metalli contenuti nel rifiuto. In conclusione risulta chiaro che l’utilizzo finale del processo è la trasfor-mazione di qualsiasi rifiuto in un combustibile gassoso facilmente utilizza-bile in un moderno sistema di combustione
Thermodynamic and experimental analysis of a biomass steam power plant: critical issues and their possible solutions with CCGT systems
No full textThis paper shows the experimental and numerical analysis of a biomass steam power plant from maximum power of 2.3 MW with a maximum pressure of 48 bar and a turbine inlet temperature of about 430 °C at the design point. The analysis has been conducted using experimental data, collected directly on the power plant, at the design point, and they have been afterwards used to validate a thermodynamic model. The analysis of the biomass power plant pointed out some critical issues that can be summarized in three points: low plant efficiency due to the small size, biomass supply range and continuous variation of the operating point. In order to solve this problem, different plant configurations were numerically evaluated. The first solution to these problems consists of a 100 kWe micro gas turbine (MGT) fueled by natural gas, whose exhaust gas were sent to the steam generator of the biomass power plant in order to evaluate the benefits on the power fluctuations and on global electric efficiency. A thermodynamic model of the MGT has been developed and validated with experimental data from technical literature, creating a CCGT (Combined Cycle Gas Turbine) system. The analysis of the results of this system showed improvement in terms of efficiency and operational stability. The second option was to fuel the previously validated method of MGT with four different alternative fuels and to evaluate the integration with the biomass plant for all of them. Furthermore, to emphasize the benefits of this integration, the power of the micro turbine has been increased assuming the use of more MGT at the same time. These analyses show an increase of the system efficiency, it could been also used the biomass, not suitable for direct combustion (high humidity), to produce biogas that fuels the MGT, reducing the range of biomass supply
Hybrid Pyrolysis and Gasification Process and System for Converting Wastes
No full textThe essential and innovative characters of the proposed solution consists in:
1. the use of a pyrolyser and a gasifying device in series and in a loop;
2. the two most harmful products for the environment, namely tar (condensable tar) and char (a sort of carbon) are gasified with priority. Char, before gasifying, will be subjected to particular mechanical, chemical and electrical washing processes, that separate and stabilise part of the most polluting substances, among which heavy metals (iron, steel, aluminium, copper, etc.) so that the proposed system is, for all purposes, also a method for recovering metals from wastes;
3. there are no polluting emissions into the environment; in fact, wastes, air and possibly water, together with some additives and an auxiliary fuel, when entering the system are completely converted into a "clean" gaseous fuel and into an inert material that will contain, suitably stabilised, the most harmful substances for the environment and possible metals contained in the wastes
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