Sviluppo di un dispositivo di attuazione con leghe a memoria di forma per applicazione automotive

The purpose of this Thesis is to develop, using the technology of shape memory alloy, a solution that allows to control the opening and closing (on/off) of refrigerant flow in an au-tomotive engine, with the target of reducing consumption and pollutant emissions. The first step is the analysis of the State of the Art of automotive applications made with Shape Memory Alloy (SMA) components, paying particular attention to that specific design methodologies that allow to fully exploit the potential of this technology. Next comes the development of optimized solution’s models of the case study, provided by a maker company, sizing an actuator consisting of SMA springs that activate a control system, such as "on/off", of the refrigerant inside the cooling system of the vehicle. Once sized the springs, a power supply system is developed for the actuator, identifying and experimentally testing the best method to heat the springs. In the end are verified the benefits of using this solution, created using SMA compo-nents, comparing it with other, more traditional, solutions.

Lo scopo di questo lavoro di tesi è di sviluppare, utilizzando la tecnologia dei materiali a memoria di forma, una soluzione che permetta di controllare l’apertura e la chiusura (on/off) del flusso del fluido refrigerante in un motore automobilistico, con lo scopo di ri-durne i consumi e le emissioni inquinanti. Si è iniziato con l’analizzare lo stato dell’arte delle applicazioni automotive realizzate con componenti del tipo Shape Memory Alloy (SMA), facendo particolare attenzione alle specifiche metodologie di progettazione che permettono di sfruttare a pieno le potenzialità di questa tecnologia. Si è poi passati a sviluppare dei modelli di soluzione ottimizzati per il caso in studio, fornito da una ditta produttrice, dimensionando un attuatore, composto da molle SMA, che vada ad attivare un sistema di controllo, del tipo “on/off”, del fluido refrigerante, all’interno del sistema di raffreddamento dell’autoveicolo. Una volta dimensionate le molle, si è, quindi, passati allo sviluppo del loro sistema di alimentazione elettrica, individuando la migliore metodologia di riscaldamento e testandola sperimentalmente. Si sono, infine, verificati i vantaggi dell’impiego di tale soluzione, realizzata utilizzando componenti SMA, confrontandola con altre soluzioni più classiche.