Internal Combustion Engines 2019/2020

Generalità sui motori alternativi a combustione interna: Caratteristiche e classificazione , analisi termodinamica e prestazionale dei motori alternativi a combustione interna, Analisi sperimentale delle prestazioni di un motore a combustione interna. Alimentazione aria Motori 4 tempi: coefficiente di riempimento e sua valutazione; effetti quasi-stazionari; dimensionamento delle valvole; influenza di altri parametri motoristici; sistemi  Variable Valve Actuation. Motori 2 tempi: schemi costruttivi;  Fenomeni non stazionari nei condotti di aspirazione e scarico: inerzia e propagazione ondosa; sistemi a geometria variabile; modelli di calcolo, Alimentazione aria nel motore a quattro tempi; Sovralimentazione. Moti della carica nel cilindro : Turbolenza (cenni); swirl, squish, tumble; motori a carica stratificata. Combustibili tradizionali ed alternativi; Proprietà dei combustibili per motori. Generalità: combustibili; aria stechiometrica; potere calorifico  Combustibili gassosi: gas naturale, idrogeno e miscele. bio-etanolo, bio-diesel e DME. Caratteristiche e loro impiego nei motori: soluzioni tecniche, prestazioni ed emissioni. Alimentazione Combustibile   Motori Otto: carburatore (cenni); sistemi di iniezione; sonda lambda. Motori Diesel: sistemi di iniezione e iniettori; dimensionamento di massima. Prove sperimentali su un sistema di iniezione Diesel Common Rail. Combustione :  Fondamenti analitici dello studio della combustione; termodinamica dei processi di combustione; calcolo della composizione chimica e della temperatura adiabatica in equilibrio; fenomeni di trasporto (cenni); cinetica chimica (cenni). Combustione nei motori Otto e Diesel. Emissioni e sistemi per il loro abbattimento Emissioni: meccanismi di formazione, effetti sulla salute e sull’ambiente, misura delle emissioni; influenza dei parametri motoristici; cicli di prova e normativa; procedure e sistemi per la riduzione delle emissioni nei motori. Prove sperimentali. Sistemi di raffreddamento: Flussi termici; trasmissione del calore nel motore; sistemi di raffreddamento a liquido e ad aria: schemi costruttivi e dimensionamento; sollecitazione termica degli organi meccanici. Mobilità ecosostenibile. Principi di funzionamento dei veicoli ibridi: soluzione serie e parallelo; motori a c.i. ed elettrici impiegati; frenata rigenerativa; batterie al litio, prestazioni e prospettive. Veicoli ibridi plug-in, motori a c.i. “range extender”. Veicoli elettrici, caratteristiche e prospettive Per tutti gli argomenti del corso verranno presentati gli strumenti di simulazione numerica