Analisi dell’effetto delle strategie di controllo del sistema di post-trattamento dei gas di scarico sulle prestazioni di powertrain ibridi = Effects of the ATS control strategies on hybrid powertrains performance

Il mercato automobilistico è attualmente in un periodo di profondo cambiamento sia da un punto di vista tecnologico che a livello di servizi offerti. Vi è sempre una maggiore attenzione alle tematiche ambientali, dovuta anche alla necessità di rispettare le normative imposte dalle istituzioni. Queste limitazioni hanno permesso di esplorare nuove soluzioni e di ampliare la ricerca in ambito automotive, utilizzando architetture ibride o full-electric, che permettono di avere una migliore efficienza e di conseguenza minori emissioni inquinanti. Anche le case produttrici di veicoli commerciali medi e pesanti iniziano a sviluppare e commercializzare veicoli o con propulsore termico alimentato da combustibili alternativi o veicoli con ibridi diesel-elettrico in modo da ridurre principalmente il consumo di carburante, e quindi di anidride carbonica. In particolare, con la seduta del parlamento europeo del 18 aprile 2019 approva una diminuzione delle emissioni di CO2 del 15% entro il 2025 e del 30% entro il 2030. Questo studio si inserisce all’interno di un progetto più ampio portato avanti dal Dipartimento di Energia del Politecnico di Torino di sviluppare un veicolo commerciale medio di circa 7,5 tonnellate con alimentazione ibrida gasolio-elettrico. L’obiettivo dell’elaborato è quello di sviluppare un codice che permetta di calcolare le emissioni di CO2 del veicolo partendo dalla missione fornita, attraverso lo sviluppo di strategie che vanno ad agire direttamente sulla regolazione del motore termico. Il progetto pone in primo piano come questa regolazione debba avvenire direttamente sulla combustione e non attraverso l’utilizzo di flap posti all’interno della linea di scarico, e tenendo conto della necessità da parte dei sistemi di after-treatment, in particolare dell’SCR, di raggiungere velocemente la temperatura di light-off e di mantenere una la temperatura all’interno di una finestra di utilizzo a massima efficienza. Nell’elaborato sono spiegate sia le varie architetture ibride, evidenziando le caratteristiche di ognuna con i loro pregi e difetti, e i sistemi di after-treatment in modo da rendere chiare le scelte effettuate durante il progetto. I risultati mostrano che il funzionamento delle strategie applicate non differisce da quelli precedentemente applicati e che prevedevano una regolazione più complessa, e di come variano le emissioni in base alla modifica delle temperature di soglia, oltre le quali non avviene la regolazione.