Modellazione termo-fluidodinamica 1D di un motore turbodiesel per trattrice agricola

The increasing attention to enviroment issues has led to the introduction of international regulations, and other policy mechanisms in order to contain the production of harmful gas emissions due to operations made by an endothermic engine vehicle. Companies working in the automotive industries, pushed by the emission regulations becoming more restrictive progressively, ought to find technical innovative solutions to match legislative constraints. The aim of this work is to develop a monodimensional model of computational fluid dynamics, using the software AVL Boost, able to simulate the behaviour of a real 4 cylinders engine in order to obtain a tool capable to test the theoretical functioning of the engine while changing engine parameters. If the inputs by the users are reliable then the outcomes of the simulations could be useful for the research of a trade off among emission limits, performances and mechanical constraints. The model developed in this work has been considered reliable and has been used to simulate testbench calibration changes that matched the outcomes on the actual testbench.

La sempre maggiore attenzione alle problematiche ambientali ha indotto gli organi legislativi nazionali e sovranazionali a legiferare sulle emissioni di gas nocivi rilasciate nell'ambiente da un veicolo mosso da motore endotermico durante il suo funzionamento. Le aziende che si occupano della produzione di motori vengono così spinte dalle normative, progressivamente più restrittive in termini di concentrazione di inquinanti emessi, ad implementare innovazioni e soluzioni tecniche tali da consentire il rispetto dei vincoli di legge. Il presente lavoro si inserisce nel contesto dello sviluppo di un nuovo motore. La creazione di un modello monodimensionale di termo-fluidodinamica computazionale tramite il software AVL Boost, in grado di simulare il funzionamento di un motore reale, consente di avere uno strumento duttile per testare il comportamento teorico del motore al variare dei parametri motoristici. L'immissione di input verosimili all'interno del software da parte dell'utente consente di produrre risultati attendibili, utili alla ricerca di un trade-off tra rispetto delle normative, prestazioni e vincoli meccanici del motore. Il modello sviluppato è risultato sufficientemente attendibile ed è stato utilizzato per simulare test al banco da cui dedurre modifiche di calibrazione effettivamente introdotte su motori 4 cilindri, i cui risultati al banco hanno confortato quanto calcolato dal software.