Il controllo del circuito EGR mediante un codice di modellazione termo-fluidodinamica 1D dei motori a c.i.

In the last few years increasing attention on environmental issues brought to more restrictive regulations on pollutant emissions in industrial processes and transport sector. For this reason in vehicle engines simulation models it's very important the correct and accurate modelling of combustion and strategies aimed to minimize pollutants dumping in the environment. Among the strategies used for pollutants abatement one of the most important is "exhaust gas recircle" in combustion chamber, which has the function of lowering NO$_x$ production through reduction of combustion temperature. This technique is mainly diffused on Diesel engines, while on spark ignition engines other strategies are preferred. The aim of this work has been the implementation of a EGR valve controller in the Gasdyn code, a one-dimensional thermo-fluid dynamics software able to simulate combustion engines behaviour. The controller has been tested on a turbo-diesel four-cylinder engine model. The final validation of this work has been done on a Same-Deutz engine through comparison of numerical results with experimentals data available.

Nel corso degli ultimi anni la sempre maggiore attenzione nei confronti di tematiche ambientali è sfociata in normative sempre più restrittive riguardanti le emissioni di inquinanti nei processi industriali e nel settore dei trasporti. Per questo motivo nei modelli di simulazione dei motori endotermici ha assunto fondamentale importanza la corretta e accurata modellazione della combustione e delle strategie adottate al fine di minimizzare lo scarico in ambiente di inquinanti. Tra le strategie utilizzate per l'abbattimento degli inquinanti vi è il ricircolo di gas esausti in camera di combustione, che ha la funzione di diminuire la produzione di NO$_x$ tramite l'abbassamento della temperatura di combustione. Questa tecnica è diffusa principalmente sui motori Diesel, mentre sui motori ad accensione comandata si preferisce utilizzare altre strategie. Lo scopo del presente lavoro di tesi è stato l'implementazione di un controllore che regoli l'apertura della valvola EGR all'interno di Gasdyn, un codice di termo-fluidodinamica computazionale 1D in grado di simulare le prestazioni di un motore endotermico. Il controllore è stato testato su un modello di motore turbodiesel quadricilindrico. Il lavoro svolto è stato validato su un motore Same-Deutz per la trazione agricola confrontando i risultati numerici con i dati sperimentali disponibili.