Abstract

Il progetto di ricerca proposto ha l'obiettivo di sviluppare tecnologie innovative per la riduzione delle emissioniinquinanti, dei consumi e dei costi operativi dei motori a combustione interna utilizzati nelle applicazioni Heavy Dutysia "On-Road" che "Off Road".La tematica proposta è di grande attualità e di estremo interesse per tre motivi principali:1.riduzione progressiva dei limiti di legge per le emissioni inquinanti, in particolare di NOx, particolato e CO2;2.aumento del costo dei carburanti e progressivo esaurimento delle risorse;3.aumento dei costi operativi di utilizzo dei motori HD legati all'introduzione dei dispositivi di trattamento dei gas discarico che prevedono l'utilizzo di additivi (es. Urea).Nello svolgimento di questo progetto, oltre alle attività di ricerca, si intendono sfruttare le competenze presenti nelDistretto Tecnologico per proporre un'innovazione metodologica: l'idea è di ampliare il più possibile l'orizzonteesplorativo del progetto, sfruttando un "caso" applicativo come spunto per lo studio di nuove tecnologie emetodologie progettuali, che coinvolgano, in maniera estensiva, gli enti pubblici di ricerca.Il caso applicativo è rappresentato dallo sviluppo di un sistema di controllo meccatronico delle valvole per motoriHeavy Duty, con particolare focalizzazione sui motori con cilindrata superiore ai 6 litri, sia Diesel che CNG, cherenda possibile i futuri limiti di emissioni (ad es. Euro VI e EPA 10 per applicazioni On-Road e Stage 3B/4 e Tier IVfull per applicazioni Off-Road), con una simultanea riduzione dei consumi di combustibile ed in generale dei costioperativi.Sia la tematica generale (riduzione delle emissioni, dei consumi e dei costi operativi nei motori HD) che le tematichespecifiche del caso applicativo, sono estremamente importanti e complesse da affrontare. Per questo motivo èestremamente importante il contributo esplorativo degli enti pubblici di ricerca che possono proporre delle soluzionifortemente innovative, difficilmente perseguibili senza l'effetto incentivante dell'intervento pubblico. Alcune diqueste soluzioni sono strettamente correlate al caso particolare, altre sono correlate alla tematica generale eintroducono delle tecnologie di sicuro interesse per gli anni a venire. Di seguito sono descritti gli ambiti di ricercaoggetto di questo progetto:-Sistema di controllo meccatronico delle valvole per motori Heavy Duty;-Nuovi dispositivi ed algoritmi di controllo per attuatori a controllo elettronico;-Tecniche innovative per il trattamento dei gas di scarico;-Tecniche innovative per l'attivazione della combustione;-Tecniche innovative per il monitoraggio dei gas di scarico;-Ottimizzazione della fluidodinamica dei motori Heavy Duty con VVA tramite simulazione;-Microstrutturazione superficiale di componentistica Heavy Duty tramite tecnologia Laser;-Sviluppo di metodologie di calcolo per la valutazione delle proprietà di attrito,adesione, usura e cavitazione inattuatori meccatronici;-Materiali e lavorazioni innovativi per attuatori meccatronici e loro ottimizzazione;-tecniche non-lineari per la stima di stato di dispositivi meccatronici;-sensori innovativi ad elevata affidabilità per la misura di posizione/velocità senza contatto in ambienti sfavorevoli