Sviluppo sperimentale della calibrazione di un motore diesel aspirato per applicazioni off-road = Experimental development of the calibration of a naturally aspirated off-road diesel engine

Il presente lavoro di tesi, portato avanti insieme ai team R&D e TF, si concentra sulla validazione al banco prova di una nuova famiglia di motori diesel off-road, il KSD (Kohler Small Displacement). L’attuale contesto normativo, volto alla riduzione delle emissioni inquinanti dei motori a combustione interna, insieme ad una attenta valutazione dello stato del mercato dei principali competitor, hanno portato alla definizione delle caratteristiche di prestazione del KSD. La sua classe di potenza è esentata dalla presenza di un sistema di post-trattamento dei gas di scarico, il che consente una riduzione delle dimensioni complessive del gruppo propulsore, permettendogli di farne uno dei propri punti di forza. L’attività giornaliera svolta presso Kohler Engines nella sede di Reggio Emilia si è focalizzata sullo sviluppo dell’affidabilità del motore oggetto di studio, tramite test di durata, avviamenti a freddo, confronto di prestazioni e analisi dei dati. La stesura della tesi riguarda invece il lavoro che ha portato all’evoluzione della calibrazione della versione aspirata del KSD finalizzata al processo di omologazione Stage V, Tier 4 Final e China IV. L’iniziale scelta di configurazione dei principali componenti correlati con il processo di combustione ha portato a degli inevitabili compromessi che impattano sulla formazione degli inquinanti, da contenere attraverso una accurata caratterizzazione dei principali parametri motore gestiti dal sistema di controllo elettronico del motore. La calibrazione di base, testata sui primi prototipi, è stata delineata nella sua prima versione dall’esperienza aziendale, maturata grazie alla produzione di un motore affine, ed è stata il punto di partenza del processo di ottimizzazione della fase di combustione in modo da rientrare nei limiti imposti dalle normative durante la percorrenza dei cicli omologativi. Il motore ha infine superato con successo tutti i test ed è stato omologato per le certificazioni europea e nordamericana. Questo progetto può esser visto come un punto di partenza per un’ulteriore attività di caratterizzazione sperimentale del KSD per scopi omologativi, per un’eventuale differente taratura del motore, come la classe 26 kW, oppure per adeguamento a normative correnti, come quella indiana, o future, vista l’introduzione ormai prossima del Tier V EPA.