Analisi numerica dell’impatto di differenti contenuti motore sui consumi di una vettura ad alte prestazioni = Numerical analysis of the effects of different engine solutions on high performance vehicle fuel economy

L’obiettivo della tesi è stato quello ottenere una correlazione numerico-sperimentale della vettura Alfa Romeo Stelvio Quadrifoglio che riproducesse il comportamento del veicolo reale e di valutare come l’inserimento dei contenuti motore andassero ad influenzare le emissioni di CO2 lungo il ciclo guida Worldwide harmonized Light vehicles Test Cycle (WLTC). Queste analisi sono state effettuate mediante l’utilizzo del codice di calcolo 0-D GoFAST, software proprietario del gruppo Fiat Chrysler Automobiles (FCA) sviluppato per simulare la dinamica longitudinale e il consumo di combustibile dei veicoli appartenenti alla casa costruttrice. La prima parte del lavoro è stata dedicata alla correlazione numerico-sperimentale dei componenti che costituiscono il veicolo tramite un confronto con i dati forniti dalle acquisizioni al banco prova e dai limiti imposti da calibrazione. Per riprodurre il riscaldamento del motore (warm-up) è stata dunque effettuata un’analisi di sensibilità ai parametri del modello termico implementato all’interno del software per valutarne singolarmente l’influenza durante le prime fasi del ciclo. Successivamente, sono stati introdotti due contenuti per la riduzione del consumo di combustibile: la disattivazione cilindri (CDA) e architetture ibride low voltage (48V). A livello numerico è stato riprodotto il comportamento della CDA e, dopo la validazione con i dati sperimentali, è stata effettuata un’ulteriore analisi di sensibilità ai consumi mediante la variazione delle diverse soglie imposte da calibrazione. Infine è stato affrontato il tema dell’ibridizzazione del powertrain tramite Mild Hybrid 48V soffermandosi sui benefici ottenuti in termini di consumo sul ciclo WLTP.