Analisi sperimentale della combustione e delle emissioni inquinanti in un motore diesel light duty Euro 6, alimentato con gasolio convenzionale e HVO = Experimental study of combustion and pollutant emissions in a light duty Euro 6 diesel engine, fueled with conventional diesel and HVO

Questo lavoro di tesi è il risultato di un’esperienza di 8 mesi presso il banco prova dinamico del Politecnico di Torino. Le diverse attività intraprese hanno avuto lo scopo di indagare i potenziali benefici dell’HVO come combustibile alternativo al gasolio tradizionale, e che riguardano sia il fatto che si tratta di un combustibile di origine non fossile, che può essere ricavato da materiale organico di scarto, sia la sua capacità di ridurre le emissioni delle principali specie di inquinanti, grazie alle sue caratteristiche chimiche. L’attività svolta si divide in più parti. La prima va a completare un lavoro di confronto tra diesel e HVO precedentemente iniziato, che considera cinque punti di funzionamento sul piano motore, ritenuti rappresentativi delle applicazioni previste per un veicolo light duty sul corrispondente ciclo omologativo (WLTC). Su questi punti sono stati effettuati dei test preliminari, mantenendo la calibrazione originale della centralina, e confrontando le emissioni. In seguito, si è utilizzata la tecnica del DoE su tre di questi punti, preparando i test tramite l’MBC Model toolbox di MATLAB, per ottenere dei modelli che correlassero i principali parametri di centralina in input agli output ottenuti in termini di emissioni. Lo scopo era ottenere una calibrazione ottimale che minimizzasse uno specifico output per volta, e di effettuare il confronto tra i due combustibili utilizzando queste calibrazioni. La seconda parte prosegue il confronto utilizzando la calibrazione originaria della centralina, presa come baseline di riferimento, su due punti di full load, in cui sono stati imposti dal sistema di controllo del banco la velocità di rotazione e la percentuale di pedale (100%), lasciando come parametro libero la coppia. Infine, l’ultima parte dell’attività riguarda un confronto tra diesel e HVO nell’ambito della combustione PCCI, su un punto di funzionamento del motore a basso carico. Lo scopo è verificare se l’HVO, grazie alle sue proprietà, è in grado di sfruttare le potenzialità di questo tipo di combustione a bassa temperatura, riducendone anche gli svantaggi, ovvero l’aumento delle emissioni di specie inquinanti che derivano dalla incompleta ossidazione del combustibile (idrocarburi incombusti e monossido di carbonio).