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ALTERNATIVE FUEL AND VEHICLES PowerPoint Presentation

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Published on : Feb 24, 2014
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Slide 22 - COMBUSTIBILI CONVENZIONALICarlos SousaAGENEAL, Local Energy Management Agency of Almada MOTORI DIESEL E BENZINA Ciclistica a 4 tempi Componenti principali Sistemi ausiliari MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE L’aria entra nella camera di combustione COMPRESSIONE Con tutte le valvole chiuse, il pistone va sù, comprimendo l’aria nel cilindro Incremento della temperatura dell’aria e della pressione MOTORE DIESEL A 4 TEMPI INIEZIONE Il combustibile è iniettato nel cilindro ad alta pressione, dopo la compressione dell’aria MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ESPANSIONE Il combustibile si infiamma quando viene a contatto con l’aria calda Il motore è così creato. MOTORE DIESEL A 4 TEMPI VAPORE DI SCARICO Dopo la combustione, i gas combusti lasciano il cilindro attraverso la/le valvola/e di scarico MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE COMPRESSIONE ESPANSIONE VAPORE DI SCARICO INIEZIONE COMBUSTÃO MOTORE DIESEL A 4 TEMPI Rapporto di compressione = COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Pistone – Trasmette il movimento all’albero Albero di connessione – Trasmette il movimento all’albero a gomiti Albero a gomiti – Trasforma il movimento alternato in movimento circolare COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Distribuzione (apertura/chiusura delle valvole) Sistema di raffreddamento (previene il surriscaldamento dei componenti) Lubrificazione (riduzione di piombo, lavaggio dei componenti, ecc.) Combustibile (aspirazione di carburante ) PRINCIPALI SISTEMI AUSILIARI Doppio albero a camme in testa, DOHC Albero a camme laterali DISTRIBUZIONE DISTRIBUZIONE Finalità: SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO Raffreddare i componenti del motore: Mantenere il motore ad una temperatura accettabile (es. evitare che i componenti si surriscaldino) mantenere le proprietà fisico-chimiche del lubrificante (facilmente alterabile a temperature troppo elevate ) Riscaldare l’abitacolo per la climatizzazione del veicolo Migliorare la partenza a freddo Pompa acqua Termostato Radiatore Ventilatore Sistema di riscaldamento SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO L’olio del motore non serve solo a lubrificare ma è anche dotato di: Proprietà altamente detergenti e disperdenti Caratteristiche altamente antiossidanti Buona capacità di raffreddamento (contribuisce al raffreddamento del motore) Buona capacità di neutralizzazione degli acidi Ottima resistenza agli sbalzi di temperatura (caldo e freddo) SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI COMBUSTIONE Finalità: Una volta immesso il combustibile nel motore, esso si miscela con l’aria calda all’interno del cilindro, evapora, si infiamma e brucia
Slide 23 - COMBUSTIBILI CONVENZIONALICarlos SousaAGENEAL, Local Energy Management Agency of Almada MOTORI DIESEL E BENZINA Ciclistica a 4 tempi Componenti principali Sistemi ausiliari MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE L’aria entra nella camera di combustione COMPRESSIONE Con tutte le valvole chiuse, il pistone va sù, comprimendo l’aria nel cilindro Incremento della temperatura dell’aria e della pressione MOTORE DIESEL A 4 TEMPI INIEZIONE Il combustibile è iniettato nel cilindro ad alta pressione, dopo la compressione dell’aria MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ESPANSIONE Il combustibile si infiamma quando viene a contatto con l’aria calda Il motore è così creato. MOTORE DIESEL A 4 TEMPI VAPORE DI SCARICO Dopo la combustione, i gas combusti lasciano il cilindro attraverso la/le valvola/e di scarico MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE COMPRESSIONE ESPANSIONE VAPORE DI SCARICO INIEZIONE COMBUSTÃO MOTORE DIESEL A 4 TEMPI Rapporto di compressione = COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Pistone – Trasmette il movimento all’albero Albero di connessione – Trasmette il movimento all’albero a gomiti Albero a gomiti – Trasforma il movimento alternato in movimento circolare COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Distribuzione (apertura/chiusura delle valvole) Sistema di raffreddamento (previene il surriscaldamento dei componenti) Lubrificazione (riduzione di piombo, lavaggio dei componenti, ecc.) Combustibile (aspirazione di carburante ) PRINCIPALI SISTEMI AUSILIARI Doppio albero a camme in testa, DOHC Albero a camme laterali DISTRIBUZIONE DISTRIBUZIONE Finalità: SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO Raffreddare i componenti del motore: Mantenere il motore ad una temperatura accettabile (es. evitare che i componenti si surriscaldino) mantenere le proprietà fisico-chimiche del lubrificante (facilmente alterabile a temperature troppo elevate ) Riscaldare l’abitacolo per la climatizzazione del veicolo Migliorare la partenza a freddo Pompa acqua Termostato Radiatore Ventilatore Sistema di riscaldamento SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO L’olio del motore non serve solo a lubrificare ma è anche dotato di: Proprietà altamente detergenti e disperdenti Caratteristiche altamente antiossidanti Buona capacità di raffreddamento (contribuisce al raffreddamento del motore) Buona capacità di neutralizzazione degli acidi Ottima resistenza agli sbalzi di temperatura (caldo e freddo) SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI COMBUSTIONE Finalità: Una volta immesso il combustibile nel motore, esso si miscela con l’aria calda all’interno del cilindro, evapora, si infiamma e brucia Iniezione indiretta INIEZIONE DIRETTA Iniezione diretta nei cilindri Pressioni d’iniezione più elevate Tecnologia più costosa e sofisticata Iniettori multipli SISTEMA DI COMBUSTIONE
Slide 24 - COMBUSTIBILI CONVENZIONALICarlos SousaAGENEAL, Local Energy Management Agency of Almada MOTORI DIESEL E BENZINA Ciclistica a 4 tempi Componenti principali Sistemi ausiliari MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE L’aria entra nella camera di combustione COMPRESSIONE Con tutte le valvole chiuse, il pistone va sù, comprimendo l’aria nel cilindro Incremento della temperatura dell’aria e della pressione MOTORE DIESEL A 4 TEMPI INIEZIONE Il combustibile è iniettato nel cilindro ad alta pressione, dopo la compressione dell’aria MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ESPANSIONE Il combustibile si infiamma quando viene a contatto con l’aria calda Il motore è così creato. MOTORE DIESEL A 4 TEMPI VAPORE DI SCARICO Dopo la combustione, i gas combusti lasciano il cilindro attraverso la/le valvola/e di scarico MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE COMPRESSIONE ESPANSIONE VAPORE DI SCARICO INIEZIONE COMBUSTÃO MOTORE DIESEL A 4 TEMPI Rapporto di compressione = COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Pistone – Trasmette il movimento all’albero Albero di connessione – Trasmette il movimento all’albero a gomiti Albero a gomiti – Trasforma il movimento alternato in movimento circolare COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Distribuzione (apertura/chiusura delle valvole) Sistema di raffreddamento (previene il surriscaldamento dei componenti) Lubrificazione (riduzione di piombo, lavaggio dei componenti, ecc.) Combustibile (aspirazione di carburante ) PRINCIPALI SISTEMI AUSILIARI Doppio albero a camme in testa, DOHC Albero a camme laterali DISTRIBUZIONE DISTRIBUZIONE Finalità: SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO Raffreddare i componenti del motore: Mantenere il motore ad una temperatura accettabile (es. evitare che i componenti si surriscaldino) mantenere le proprietà fisico-chimiche del lubrificante (facilmente alterabile a temperature troppo elevate ) Riscaldare l’abitacolo per la climatizzazione del veicolo Migliorare la partenza a freddo Pompa acqua Termostato Radiatore Ventilatore Sistema di riscaldamento SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO L’olio del motore non serve solo a lubrificare ma è anche dotato di: Proprietà altamente detergenti e disperdenti Caratteristiche altamente antiossidanti Buona capacità di raffreddamento (contribuisce al raffreddamento del motore) Buona capacità di neutralizzazione degli acidi Ottima resistenza agli sbalzi di temperatura (caldo e freddo) SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI COMBUSTIONE Finalità: Una volta immesso il combustibile nel motore, esso si miscela con l’aria calda all’interno del cilindro, evapora, si infiamma e brucia Iniezione indiretta INIEZIONE DIRETTA Iniezione diretta nei cilindri Pressioni d’iniezione più elevate Tecnologia più costosa e sofisticata Iniettori multipli SISTEMA DI COMBUSTIONE INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO
Slide 25 - COMBUSTIBILI CONVENZIONALICarlos SousaAGENEAL, Local Energy Management Agency of Almada MOTORI DIESEL E BENZINA Ciclistica a 4 tempi Componenti principali Sistemi ausiliari MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE L’aria entra nella camera di combustione COMPRESSIONE Con tutte le valvole chiuse, il pistone va sù, comprimendo l’aria nel cilindro Incremento della temperatura dell’aria e della pressione MOTORE DIESEL A 4 TEMPI INIEZIONE Il combustibile è iniettato nel cilindro ad alta pressione, dopo la compressione dell’aria MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ESPANSIONE Il combustibile si infiamma quando viene a contatto con l’aria calda Il motore è così creato. MOTORE DIESEL A 4 TEMPI VAPORE DI SCARICO Dopo la combustione, i gas combusti lasciano il cilindro attraverso la/le valvola/e di scarico MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE COMPRESSIONE ESPANSIONE VAPORE DI SCARICO INIEZIONE COMBUSTÃO MOTORE DIESEL A 4 TEMPI Rapporto di compressione = COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Pistone – Trasmette il movimento all’albero Albero di connessione – Trasmette il movimento all’albero a gomiti Albero a gomiti – Trasforma il movimento alternato in movimento circolare COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Distribuzione (apertura/chiusura delle valvole) Sistema di raffreddamento (previene il surriscaldamento dei componenti) Lubrificazione (riduzione di piombo, lavaggio dei componenti, ecc.) Combustibile (aspirazione di carburante ) PRINCIPALI SISTEMI AUSILIARI Doppio albero a camme in testa, DOHC Albero a camme laterali DISTRIBUZIONE DISTRIBUZIONE Finalità: SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO Raffreddare i componenti del motore: Mantenere il motore ad una temperatura accettabile (es. evitare che i componenti si surriscaldino) mantenere le proprietà fisico-chimiche del lubrificante (facilmente alterabile a temperature troppo elevate ) Riscaldare l’abitacolo per la climatizzazione del veicolo Migliorare la partenza a freddo Pompa acqua Termostato Radiatore Ventilatore Sistema di riscaldamento SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO L’olio del motore non serve solo a lubrificare ma è anche dotato di: Proprietà altamente detergenti e disperdenti Caratteristiche altamente antiossidanti Buona capacità di raffreddamento (contribuisce al raffreddamento del motore) Buona capacità di neutralizzazione degli acidi Ottima resistenza agli sbalzi di temperatura (caldo e freddo) SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI COMBUSTIONE Finalità: Una volta immesso il combustibile nel motore, esso si miscela con l’aria calda all’interno del cilindro, evapora, si infiamma e brucia Iniezione indiretta INIEZIONE DIRETTA Iniezione diretta nei cilindri Pressioni d’iniezione più elevate Tecnologia più costosa e sofisticata Iniettori multipli SISTEMA DI COMBUSTIONE INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO
Slide 26 - COMBUSTIBILI CONVENZIONALICarlos SousaAGENEAL, Local Energy Management Agency of Almada MOTORI DIESEL E BENZINA Ciclistica a 4 tempi Componenti principali Sistemi ausiliari MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE L’aria entra nella camera di combustione COMPRESSIONE Con tutte le valvole chiuse, il pistone va sù, comprimendo l’aria nel cilindro Incremento della temperatura dell’aria e della pressione MOTORE DIESEL A 4 TEMPI INIEZIONE Il combustibile è iniettato nel cilindro ad alta pressione, dopo la compressione dell’aria MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ESPANSIONE Il combustibile si infiamma quando viene a contatto con l’aria calda Il motore è così creato. MOTORE DIESEL A 4 TEMPI VAPORE DI SCARICO Dopo la combustione, i gas combusti lasciano il cilindro attraverso la/le valvola/e di scarico MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE COMPRESSIONE ESPANSIONE VAPORE DI SCARICO INIEZIONE COMBUSTÃO MOTORE DIESEL A 4 TEMPI Rapporto di compressione = COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Pistone – Trasmette il movimento all’albero Albero di connessione – Trasmette il movimento all’albero a gomiti Albero a gomiti – Trasforma il movimento alternato in movimento circolare COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Distribuzione (apertura/chiusura delle valvole) Sistema di raffreddamento (previene il surriscaldamento dei componenti) Lubrificazione (riduzione di piombo, lavaggio dei componenti, ecc.) Combustibile (aspirazione di carburante ) PRINCIPALI SISTEMI AUSILIARI Doppio albero a camme in testa, DOHC Albero a camme laterali DISTRIBUZIONE DISTRIBUZIONE Finalità: SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO Raffreddare i componenti del motore: Mantenere il motore ad una temperatura accettabile (es. evitare che i componenti si surriscaldino) mantenere le proprietà fisico-chimiche del lubrificante (facilmente alterabile a temperature troppo elevate ) Riscaldare l’abitacolo per la climatizzazione del veicolo Migliorare la partenza a freddo Pompa acqua Termostato Radiatore Ventilatore Sistema di riscaldamento SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO L’olio del motore non serve solo a lubrificare ma è anche dotato di: Proprietà altamente detergenti e disperdenti Caratteristiche altamente antiossidanti Buona capacità di raffreddamento (contribuisce al raffreddamento del motore) Buona capacità di neutralizzazione degli acidi Ottima resistenza agli sbalzi di temperatura (caldo e freddo) SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI COMBUSTIONE Finalità: Una volta immesso il combustibile nel motore, esso si miscela con l’aria calda all’interno del cilindro, evapora, si infiamma e brucia Iniezione indiretta INIEZIONE DIRETTA Iniezione diretta nei cilindri Pressioni d’iniezione più elevate Tecnologia più costosa e sofisticata Iniettori multipli SISTEMA DI COMBUSTIONE INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA
Slide 27 - COMBUSTIBILI CONVENZIONALICarlos SousaAGENEAL, Local Energy Management Agency of Almada MOTORI DIESEL E BENZINA Ciclistica a 4 tempi Componenti principali Sistemi ausiliari MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE L’aria entra nella camera di combustione COMPRESSIONE Con tutte le valvole chiuse, il pistone va sù, comprimendo l’aria nel cilindro Incremento della temperatura dell’aria e della pressione MOTORE DIESEL A 4 TEMPI INIEZIONE Il combustibile è iniettato nel cilindro ad alta pressione, dopo la compressione dell’aria MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ESPANSIONE Il combustibile si infiamma quando viene a contatto con l’aria calda Il motore è così creato. MOTORE DIESEL A 4 TEMPI VAPORE DI SCARICO Dopo la combustione, i gas combusti lasciano il cilindro attraverso la/le valvola/e di scarico MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE COMPRESSIONE ESPANSIONE VAPORE DI SCARICO INIEZIONE COMBUSTÃO MOTORE DIESEL A 4 TEMPI Rapporto di compressione = COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Pistone – Trasmette il movimento all’albero Albero di connessione – Trasmette il movimento all’albero a gomiti Albero a gomiti – Trasforma il movimento alternato in movimento circolare COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Distribuzione (apertura/chiusura delle valvole) Sistema di raffreddamento (previene il surriscaldamento dei componenti) Lubrificazione (riduzione di piombo, lavaggio dei componenti, ecc.) Combustibile (aspirazione di carburante ) PRINCIPALI SISTEMI AUSILIARI Doppio albero a camme in testa, DOHC Albero a camme laterali DISTRIBUZIONE DISTRIBUZIONE Finalità: SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO Raffreddare i componenti del motore: Mantenere il motore ad una temperatura accettabile (es. evitare che i componenti si surriscaldino) mantenere le proprietà fisico-chimiche del lubrificante (facilmente alterabile a temperature troppo elevate ) Riscaldare l’abitacolo per la climatizzazione del veicolo Migliorare la partenza a freddo Pompa acqua Termostato Radiatore Ventilatore Sistema di riscaldamento SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO L’olio del motore non serve solo a lubrificare ma è anche dotato di: Proprietà altamente detergenti e disperdenti Caratteristiche altamente antiossidanti Buona capacità di raffreddamento (contribuisce al raffreddamento del motore) Buona capacità di neutralizzazione degli acidi Ottima resistenza agli sbalzi di temperatura (caldo e freddo) SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI COMBUSTIONE Finalità: Una volta immesso il combustibile nel motore, esso si miscela con l’aria calda all’interno del cilindro, evapora, si infiamma e brucia Iniezione indiretta INIEZIONE DIRETTA Iniezione diretta nei cilindri Pressioni d’iniezione più elevate Tecnologia più costosa e sofisticata Iniettori multipli SISTEMA DI COMBUSTIONE INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA Squish e swirl INIEZIONE DIRETTA
Slide 28 - COMBUSTIBILI CONVENZIONALICarlos SousaAGENEAL, Local Energy Management Agency of Almada MOTORI DIESEL E BENZINA Ciclistica a 4 tempi Componenti principali Sistemi ausiliari MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE L’aria entra nella camera di combustione COMPRESSIONE Con tutte le valvole chiuse, il pistone va sù, comprimendo l’aria nel cilindro Incremento della temperatura dell’aria e della pressione MOTORE DIESEL A 4 TEMPI INIEZIONE Il combustibile è iniettato nel cilindro ad alta pressione, dopo la compressione dell’aria MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ESPANSIONE Il combustibile si infiamma quando viene a contatto con l’aria calda Il motore è così creato. MOTORE DIESEL A 4 TEMPI VAPORE DI SCARICO Dopo la combustione, i gas combusti lasciano il cilindro attraverso la/le valvola/e di scarico MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE COMPRESSIONE ESPANSIONE VAPORE DI SCARICO INIEZIONE COMBUSTÃO MOTORE DIESEL A 4 TEMPI Rapporto di compressione = COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Pistone – Trasmette il movimento all’albero Albero di connessione – Trasmette il movimento all’albero a gomiti Albero a gomiti – Trasforma il movimento alternato in movimento circolare COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Distribuzione (apertura/chiusura delle valvole) Sistema di raffreddamento (previene il surriscaldamento dei componenti) Lubrificazione (riduzione di piombo, lavaggio dei componenti, ecc.) Combustibile (aspirazione di carburante ) PRINCIPALI SISTEMI AUSILIARI Doppio albero a camme in testa, DOHC Albero a camme laterali DISTRIBUZIONE DISTRIBUZIONE Finalità: SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO Raffreddare i componenti del motore: Mantenere il motore ad una temperatura accettabile (es. evitare che i componenti si surriscaldino) mantenere le proprietà fisico-chimiche del lubrificante (facilmente alterabile a temperature troppo elevate ) Riscaldare l’abitacolo per la climatizzazione del veicolo Migliorare la partenza a freddo Pompa acqua Termostato Radiatore Ventilatore Sistema di riscaldamento SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO L’olio del motore non serve solo a lubrificare ma è anche dotato di: Proprietà altamente detergenti e disperdenti Caratteristiche altamente antiossidanti Buona capacità di raffreddamento (contribuisce al raffreddamento del motore) Buona capacità di neutralizzazione degli acidi Ottima resistenza agli sbalzi di temperatura (caldo e freddo) SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI COMBUSTIONE Finalità: Una volta immesso il combustibile nel motore, esso si miscela con l’aria calda all’interno del cilindro, evapora, si infiamma e brucia Iniezione indiretta INIEZIONE DIRETTA Iniezione diretta nei cilindri Pressioni d’iniezione più elevate Tecnologia più costosa e sofisticata Iniettori multipli SISTEMA DI COMBUSTIONE INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA Squish e swirl INIEZIONE DIRETTA SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale e in linea Iniettore-pompa Common Rail
Slide 29 - COMBUSTIBILI CONVENZIONALICarlos SousaAGENEAL, Local Energy Management Agency of Almada MOTORI DIESEL E BENZINA Ciclistica a 4 tempi Componenti principali Sistemi ausiliari MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE L’aria entra nella camera di combustione COMPRESSIONE Con tutte le valvole chiuse, il pistone va sù, comprimendo l’aria nel cilindro Incremento della temperatura dell’aria e della pressione MOTORE DIESEL A 4 TEMPI INIEZIONE Il combustibile è iniettato nel cilindro ad alta pressione, dopo la compressione dell’aria MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ESPANSIONE Il combustibile si infiamma quando viene a contatto con l’aria calda Il motore è così creato. MOTORE DIESEL A 4 TEMPI VAPORE DI SCARICO Dopo la combustione, i gas combusti lasciano il cilindro attraverso la/le valvola/e di scarico MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE COMPRESSIONE ESPANSIONE VAPORE DI SCARICO INIEZIONE COMBUSTÃO MOTORE DIESEL A 4 TEMPI Rapporto di compressione = COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Pistone – Trasmette il movimento all’albero Albero di connessione – Trasmette il movimento all’albero a gomiti Albero a gomiti – Trasforma il movimento alternato in movimento circolare COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Distribuzione (apertura/chiusura delle valvole) Sistema di raffreddamento (previene il surriscaldamento dei componenti) Lubrificazione (riduzione di piombo, lavaggio dei componenti, ecc.) Combustibile (aspirazione di carburante ) PRINCIPALI SISTEMI AUSILIARI Doppio albero a camme in testa, DOHC Albero a camme laterali DISTRIBUZIONE DISTRIBUZIONE Finalità: SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO Raffreddare i componenti del motore: Mantenere il motore ad una temperatura accettabile (es. evitare che i componenti si surriscaldino) mantenere le proprietà fisico-chimiche del lubrificante (facilmente alterabile a temperature troppo elevate ) Riscaldare l’abitacolo per la climatizzazione del veicolo Migliorare la partenza a freddo Pompa acqua Termostato Radiatore Ventilatore Sistema di riscaldamento SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO L’olio del motore non serve solo a lubrificare ma è anche dotato di: Proprietà altamente detergenti e disperdenti Caratteristiche altamente antiossidanti Buona capacità di raffreddamento (contribuisce al raffreddamento del motore) Buona capacità di neutralizzazione degli acidi Ottima resistenza agli sbalzi di temperatura (caldo e freddo) SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI COMBUSTIONE Finalità: Una volta immesso il combustibile nel motore, esso si miscela con l’aria calda all’interno del cilindro, evapora, si infiamma e brucia Iniezione indiretta INIEZIONE DIRETTA Iniezione diretta nei cilindri Pressioni d’iniezione più elevate Tecnologia più costosa e sofisticata Iniettori multipli SISTEMA DI COMBUSTIONE INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA Squish e swirl INIEZIONE DIRETTA SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale e in linea Iniettore-pompa Common Rail SISTEMI DI INIEZIONE Pompa in linea 600...700 bar  1 000 bar all’estremità dell’iniettore
Slide 30 - COMBUSTIBILI CONVENZIONALICarlos SousaAGENEAL, Local Energy Management Agency of Almada MOTORI DIESEL E BENZINA Ciclistica a 4 tempi Componenti principali Sistemi ausiliari MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE L’aria entra nella camera di combustione COMPRESSIONE Con tutte le valvole chiuse, il pistone va sù, comprimendo l’aria nel cilindro Incremento della temperatura dell’aria e della pressione MOTORE DIESEL A 4 TEMPI INIEZIONE Il combustibile è iniettato nel cilindro ad alta pressione, dopo la compressione dell’aria MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ESPANSIONE Il combustibile si infiamma quando viene a contatto con l’aria calda Il motore è così creato. MOTORE DIESEL A 4 TEMPI VAPORE DI SCARICO Dopo la combustione, i gas combusti lasciano il cilindro attraverso la/le valvola/e di scarico MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE COMPRESSIONE ESPANSIONE VAPORE DI SCARICO INIEZIONE COMBUSTÃO MOTORE DIESEL A 4 TEMPI Rapporto di compressione = COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Pistone – Trasmette il movimento all’albero Albero di connessione – Trasmette il movimento all’albero a gomiti Albero a gomiti – Trasforma il movimento alternato in movimento circolare COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Distribuzione (apertura/chiusura delle valvole) Sistema di raffreddamento (previene il surriscaldamento dei componenti) Lubrificazione (riduzione di piombo, lavaggio dei componenti, ecc.) Combustibile (aspirazione di carburante ) PRINCIPALI SISTEMI AUSILIARI Doppio albero a camme in testa, DOHC Albero a camme laterali DISTRIBUZIONE DISTRIBUZIONE Finalità: SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO Raffreddare i componenti del motore: Mantenere il motore ad una temperatura accettabile (es. evitare che i componenti si surriscaldino) mantenere le proprietà fisico-chimiche del lubrificante (facilmente alterabile a temperature troppo elevate ) Riscaldare l’abitacolo per la climatizzazione del veicolo Migliorare la partenza a freddo Pompa acqua Termostato Radiatore Ventilatore Sistema di riscaldamento SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO L’olio del motore non serve solo a lubrificare ma è anche dotato di: Proprietà altamente detergenti e disperdenti Caratteristiche altamente antiossidanti Buona capacità di raffreddamento (contribuisce al raffreddamento del motore) Buona capacità di neutralizzazione degli acidi Ottima resistenza agli sbalzi di temperatura (caldo e freddo) SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI COMBUSTIONE Finalità: Una volta immesso il combustibile nel motore, esso si miscela con l’aria calda all’interno del cilindro, evapora, si infiamma e brucia Iniezione indiretta INIEZIONE DIRETTA Iniezione diretta nei cilindri Pressioni d’iniezione più elevate Tecnologia più costosa e sofisticata Iniettori multipli SISTEMA DI COMBUSTIONE INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA Squish e swirl INIEZIONE DIRETTA SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale e in linea Iniettore-pompa Common Rail SISTEMI DI INIEZIONE Pompa in linea 600...700 bar  1 000 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale 1 000 / 1 500 bar all’estremità dell’iniettore
Slide 31 - COMBUSTIBILI CONVENZIONALICarlos SousaAGENEAL, Local Energy Management Agency of Almada MOTORI DIESEL E BENZINA Ciclistica a 4 tempi Componenti principali Sistemi ausiliari MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE L’aria entra nella camera di combustione COMPRESSIONE Con tutte le valvole chiuse, il pistone va sù, comprimendo l’aria nel cilindro Incremento della temperatura dell’aria e della pressione MOTORE DIESEL A 4 TEMPI INIEZIONE Il combustibile è iniettato nel cilindro ad alta pressione, dopo la compressione dell’aria MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ESPANSIONE Il combustibile si infiamma quando viene a contatto con l’aria calda Il motore è così creato. MOTORE DIESEL A 4 TEMPI VAPORE DI SCARICO Dopo la combustione, i gas combusti lasciano il cilindro attraverso la/le valvola/e di scarico MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE COMPRESSIONE ESPANSIONE VAPORE DI SCARICO INIEZIONE COMBUSTÃO MOTORE DIESEL A 4 TEMPI Rapporto di compressione = COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Pistone – Trasmette il movimento all’albero Albero di connessione – Trasmette il movimento all’albero a gomiti Albero a gomiti – Trasforma il movimento alternato in movimento circolare COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Distribuzione (apertura/chiusura delle valvole) Sistema di raffreddamento (previene il surriscaldamento dei componenti) Lubrificazione (riduzione di piombo, lavaggio dei componenti, ecc.) Combustibile (aspirazione di carburante ) PRINCIPALI SISTEMI AUSILIARI Doppio albero a camme in testa, DOHC Albero a camme laterali DISTRIBUZIONE DISTRIBUZIONE Finalità: SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO Raffreddare i componenti del motore: Mantenere il motore ad una temperatura accettabile (es. evitare che i componenti si surriscaldino) mantenere le proprietà fisico-chimiche del lubrificante (facilmente alterabile a temperature troppo elevate ) Riscaldare l’abitacolo per la climatizzazione del veicolo Migliorare la partenza a freddo Pompa acqua Termostato Radiatore Ventilatore Sistema di riscaldamento SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO L’olio del motore non serve solo a lubrificare ma è anche dotato di: Proprietà altamente detergenti e disperdenti Caratteristiche altamente antiossidanti Buona capacità di raffreddamento (contribuisce al raffreddamento del motore) Buona capacità di neutralizzazione degli acidi Ottima resistenza agli sbalzi di temperatura (caldo e freddo) SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI COMBUSTIONE Finalità: Una volta immesso il combustibile nel motore, esso si miscela con l’aria calda all’interno del cilindro, evapora, si infiamma e brucia Iniezione indiretta INIEZIONE DIRETTA Iniezione diretta nei cilindri Pressioni d’iniezione più elevate Tecnologia più costosa e sofisticata Iniettori multipli SISTEMA DI COMBUSTIONE INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA Squish e swirl INIEZIONE DIRETTA SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale e in linea Iniettore-pompa Common Rail SISTEMI DI INIEZIONE Pompa in linea 600...700 bar  1 000 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale 1 000 / 1 500 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Vantaggi Nessun tubo di carburante ad alta pressione Pressioni d’iniezione più elevate Minor consumo di carburante Potenza e coppia migliori a basse velocità del motore Iniettore Pompa  2000 bar
Slide 32 - COMBUSTIBILI CONVENZIONALICarlos SousaAGENEAL, Local Energy Management Agency of Almada MOTORI DIESEL E BENZINA Ciclistica a 4 tempi Componenti principali Sistemi ausiliari MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE L’aria entra nella camera di combustione COMPRESSIONE Con tutte le valvole chiuse, il pistone va sù, comprimendo l’aria nel cilindro Incremento della temperatura dell’aria e della pressione MOTORE DIESEL A 4 TEMPI INIEZIONE Il combustibile è iniettato nel cilindro ad alta pressione, dopo la compressione dell’aria MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ESPANSIONE Il combustibile si infiamma quando viene a contatto con l’aria calda Il motore è così creato. MOTORE DIESEL A 4 TEMPI VAPORE DI SCARICO Dopo la combustione, i gas combusti lasciano il cilindro attraverso la/le valvola/e di scarico MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE COMPRESSIONE ESPANSIONE VAPORE DI SCARICO INIEZIONE COMBUSTÃO MOTORE DIESEL A 4 TEMPI Rapporto di compressione = COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Pistone – Trasmette il movimento all’albero Albero di connessione – Trasmette il movimento all’albero a gomiti Albero a gomiti – Trasforma il movimento alternato in movimento circolare COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Distribuzione (apertura/chiusura delle valvole) Sistema di raffreddamento (previene il surriscaldamento dei componenti) Lubrificazione (riduzione di piombo, lavaggio dei componenti, ecc.) Combustibile (aspirazione di carburante ) PRINCIPALI SISTEMI AUSILIARI Doppio albero a camme in testa, DOHC Albero a camme laterali DISTRIBUZIONE DISTRIBUZIONE Finalità: SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO Raffreddare i componenti del motore: Mantenere il motore ad una temperatura accettabile (es. evitare che i componenti si surriscaldino) mantenere le proprietà fisico-chimiche del lubrificante (facilmente alterabile a temperature troppo elevate ) Riscaldare l’abitacolo per la climatizzazione del veicolo Migliorare la partenza a freddo Pompa acqua Termostato Radiatore Ventilatore Sistema di riscaldamento SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO L’olio del motore non serve solo a lubrificare ma è anche dotato di: Proprietà altamente detergenti e disperdenti Caratteristiche altamente antiossidanti Buona capacità di raffreddamento (contribuisce al raffreddamento del motore) Buona capacità di neutralizzazione degli acidi Ottima resistenza agli sbalzi di temperatura (caldo e freddo) SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI COMBUSTIONE Finalità: Una volta immesso il combustibile nel motore, esso si miscela con l’aria calda all’interno del cilindro, evapora, si infiamma e brucia Iniezione indiretta INIEZIONE DIRETTA Iniezione diretta nei cilindri Pressioni d’iniezione più elevate Tecnologia più costosa e sofisticata Iniettori multipli SISTEMA DI COMBUSTIONE INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA Squish e swirl INIEZIONE DIRETTA SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale e in linea Iniettore-pompa Common Rail SISTEMI DI INIEZIONE Pompa in linea 600...700 bar  1 000 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale 1 000 / 1 500 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Vantaggi Nessun tubo di carburante ad alta pressione Pressioni d’iniezione più elevate Minor consumo di carburante Potenza e coppia migliori a basse velocità del motore Iniettore Pompa  2000 bar Pressão máx. 1350 – 1500 bar SISTEMI DI INIEZIONE Common-Rail 1 800  2 000 bar Vantaggi Migliore controllo iniezione Riduzione di rumorosità e vibrazioni Buon consumo di carburante Coppia e potenza buone Riduzione di emissioni inquinanti
Slide 33 - COMBUSTIBILI CONVENZIONALICarlos SousaAGENEAL, Local Energy Management Agency of Almada MOTORI DIESEL E BENZINA Ciclistica a 4 tempi Componenti principali Sistemi ausiliari MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE L’aria entra nella camera di combustione COMPRESSIONE Con tutte le valvole chiuse, il pistone va sù, comprimendo l’aria nel cilindro Incremento della temperatura dell’aria e della pressione MOTORE DIESEL A 4 TEMPI INIEZIONE Il combustibile è iniettato nel cilindro ad alta pressione, dopo la compressione dell’aria MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ESPANSIONE Il combustibile si infiamma quando viene a contatto con l’aria calda Il motore è così creato. MOTORE DIESEL A 4 TEMPI VAPORE DI SCARICO Dopo la combustione, i gas combusti lasciano il cilindro attraverso la/le valvola/e di scarico MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE COMPRESSIONE ESPANSIONE VAPORE DI SCARICO INIEZIONE COMBUSTÃO MOTORE DIESEL A 4 TEMPI Rapporto di compressione = COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Pistone – Trasmette il movimento all’albero Albero di connessione – Trasmette il movimento all’albero a gomiti Albero a gomiti – Trasforma il movimento alternato in movimento circolare COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Distribuzione (apertura/chiusura delle valvole) Sistema di raffreddamento (previene il surriscaldamento dei componenti) Lubrificazione (riduzione di piombo, lavaggio dei componenti, ecc.) Combustibile (aspirazione di carburante ) PRINCIPALI SISTEMI AUSILIARI Doppio albero a camme in testa, DOHC Albero a camme laterali DISTRIBUZIONE DISTRIBUZIONE Finalità: SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO Raffreddare i componenti del motore: Mantenere il motore ad una temperatura accettabile (es. evitare che i componenti si surriscaldino) mantenere le proprietà fisico-chimiche del lubrificante (facilmente alterabile a temperature troppo elevate ) Riscaldare l’abitacolo per la climatizzazione del veicolo Migliorare la partenza a freddo Pompa acqua Termostato Radiatore Ventilatore Sistema di riscaldamento SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO L’olio del motore non serve solo a lubrificare ma è anche dotato di: Proprietà altamente detergenti e disperdenti Caratteristiche altamente antiossidanti Buona capacità di raffreddamento (contribuisce al raffreddamento del motore) Buona capacità di neutralizzazione degli acidi Ottima resistenza agli sbalzi di temperatura (caldo e freddo) SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI COMBUSTIONE Finalità: Una volta immesso il combustibile nel motore, esso si miscela con l’aria calda all’interno del cilindro, evapora, si infiamma e brucia Iniezione indiretta INIEZIONE DIRETTA Iniezione diretta nei cilindri Pressioni d’iniezione più elevate Tecnologia più costosa e sofisticata Iniettori multipli SISTEMA DI COMBUSTIONE INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA Squish e swirl INIEZIONE DIRETTA SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale e in linea Iniettore-pompa Common Rail SISTEMI DI INIEZIONE Pompa in linea 600...700 bar  1 000 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale 1 000 / 1 500 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Vantaggi Nessun tubo di carburante ad alta pressione Pressioni d’iniezione più elevate Minor consumo di carburante Potenza e coppia migliori a basse velocità del motore Iniettore Pompa  2000 bar Pressão máx. 1350 – 1500 bar SISTEMI DI INIEZIONE Common-Rail 1 800  2 000 bar Vantaggi Migliore controllo iniezione Riduzione di rumorosità e vibrazioni Buon consumo di carburante Coppia e potenza buone Riduzione di emissioni inquinanti MOTORI A BENZINA Il motore a benzina permette di utilizzare: Una miscela di aria e carburante Aria, con carburante immesso direttamente nel cilindro – Motori ad Iniezione Diretta Source: Total
Slide 34 - COMBUSTIBILI CONVENZIONALICarlos SousaAGENEAL, Local Energy Management Agency of Almada MOTORI DIESEL E BENZINA Ciclistica a 4 tempi Componenti principali Sistemi ausiliari MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE L’aria entra nella camera di combustione COMPRESSIONE Con tutte le valvole chiuse, il pistone va sù, comprimendo l’aria nel cilindro Incremento della temperatura dell’aria e della pressione MOTORE DIESEL A 4 TEMPI INIEZIONE Il combustibile è iniettato nel cilindro ad alta pressione, dopo la compressione dell’aria MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ESPANSIONE Il combustibile si infiamma quando viene a contatto con l’aria calda Il motore è così creato. MOTORE DIESEL A 4 TEMPI VAPORE DI SCARICO Dopo la combustione, i gas combusti lasciano il cilindro attraverso la/le valvola/e di scarico MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE COMPRESSIONE ESPANSIONE VAPORE DI SCARICO INIEZIONE COMBUSTÃO MOTORE DIESEL A 4 TEMPI Rapporto di compressione = COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Pistone – Trasmette il movimento all’albero Albero di connessione – Trasmette il movimento all’albero a gomiti Albero a gomiti – Trasforma il movimento alternato in movimento circolare COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Distribuzione (apertura/chiusura delle valvole) Sistema di raffreddamento (previene il surriscaldamento dei componenti) Lubrificazione (riduzione di piombo, lavaggio dei componenti, ecc.) Combustibile (aspirazione di carburante ) PRINCIPALI SISTEMI AUSILIARI Doppio albero a camme in testa, DOHC Albero a camme laterali DISTRIBUZIONE DISTRIBUZIONE Finalità: SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO Raffreddare i componenti del motore: Mantenere il motore ad una temperatura accettabile (es. evitare che i componenti si surriscaldino) mantenere le proprietà fisico-chimiche del lubrificante (facilmente alterabile a temperature troppo elevate ) Riscaldare l’abitacolo per la climatizzazione del veicolo Migliorare la partenza a freddo Pompa acqua Termostato Radiatore Ventilatore Sistema di riscaldamento SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO L’olio del motore non serve solo a lubrificare ma è anche dotato di: Proprietà altamente detergenti e disperdenti Caratteristiche altamente antiossidanti Buona capacità di raffreddamento (contribuisce al raffreddamento del motore) Buona capacità di neutralizzazione degli acidi Ottima resistenza agli sbalzi di temperatura (caldo e freddo) SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI COMBUSTIONE Finalità: Una volta immesso il combustibile nel motore, esso si miscela con l’aria calda all’interno del cilindro, evapora, si infiamma e brucia Iniezione indiretta INIEZIONE DIRETTA Iniezione diretta nei cilindri Pressioni d’iniezione più elevate Tecnologia più costosa e sofisticata Iniettori multipli SISTEMA DI COMBUSTIONE INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA Squish e swirl INIEZIONE DIRETTA SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale e in linea Iniettore-pompa Common Rail SISTEMI DI INIEZIONE Pompa in linea 600...700 bar  1 000 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale 1 000 / 1 500 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Vantaggi Nessun tubo di carburante ad alta pressione Pressioni d’iniezione più elevate Minor consumo di carburante Potenza e coppia migliori a basse velocità del motore Iniettore Pompa  2000 bar Pressão máx. 1350 – 1500 bar SISTEMI DI INIEZIONE Common-Rail 1 800  2 000 bar Vantaggi Migliore controllo iniezione Riduzione di rumorosità e vibrazioni Buon consumo di carburante Coppia e potenza buone Riduzione di emissioni inquinanti MOTORI A BENZINA Il motore a benzina permette di utilizzare: Una miscela di aria e carburante Aria, con carburante immesso direttamente nel cilindro – Motori ad Iniezione Diretta Source: Total TURBOCOMPRESSIONE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Un compressore aumenta la densità dell’aria prima di essere immessa nei cilindri Svantaggi (relativi ai motori atmosferici - “non-turbo”): Complessità e costi maggiori Maggiori alterazioni fisiche e termiche del motore Vantaggi: Migliori coppia e potenza Migliore consumo di carburante
Slide 35 - COMBUSTIBILI CONVENZIONALICarlos SousaAGENEAL, Local Energy Management Agency of Almada MOTORI DIESEL E BENZINA Ciclistica a 4 tempi Componenti principali Sistemi ausiliari MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE L’aria entra nella camera di combustione COMPRESSIONE Con tutte le valvole chiuse, il pistone va sù, comprimendo l’aria nel cilindro Incremento della temperatura dell’aria e della pressione MOTORE DIESEL A 4 TEMPI INIEZIONE Il combustibile è iniettato nel cilindro ad alta pressione, dopo la compressione dell’aria MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ESPANSIONE Il combustibile si infiamma quando viene a contatto con l’aria calda Il motore è così creato. MOTORE DIESEL A 4 TEMPI VAPORE DI SCARICO Dopo la combustione, i gas combusti lasciano il cilindro attraverso la/le valvola/e di scarico MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE COMPRESSIONE ESPANSIONE VAPORE DI SCARICO INIEZIONE COMBUSTÃO MOTORE DIESEL A 4 TEMPI Rapporto di compressione = COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Pistone – Trasmette il movimento all’albero Albero di connessione – Trasmette il movimento all’albero a gomiti Albero a gomiti – Trasforma il movimento alternato in movimento circolare COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Distribuzione (apertura/chiusura delle valvole) Sistema di raffreddamento (previene il surriscaldamento dei componenti) Lubrificazione (riduzione di piombo, lavaggio dei componenti, ecc.) Combustibile (aspirazione di carburante ) PRINCIPALI SISTEMI AUSILIARI Doppio albero a camme in testa, DOHC Albero a camme laterali DISTRIBUZIONE DISTRIBUZIONE Finalità: SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO Raffreddare i componenti del motore: Mantenere il motore ad una temperatura accettabile (es. evitare che i componenti si surriscaldino) mantenere le proprietà fisico-chimiche del lubrificante (facilmente alterabile a temperature troppo elevate ) Riscaldare l’abitacolo per la climatizzazione del veicolo Migliorare la partenza a freddo Pompa acqua Termostato Radiatore Ventilatore Sistema di riscaldamento SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO L’olio del motore non serve solo a lubrificare ma è anche dotato di: Proprietà altamente detergenti e disperdenti Caratteristiche altamente antiossidanti Buona capacità di raffreddamento (contribuisce al raffreddamento del motore) Buona capacità di neutralizzazione degli acidi Ottima resistenza agli sbalzi di temperatura (caldo e freddo) SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI COMBUSTIONE Finalità: Una volta immesso il combustibile nel motore, esso si miscela con l’aria calda all’interno del cilindro, evapora, si infiamma e brucia Iniezione indiretta INIEZIONE DIRETTA Iniezione diretta nei cilindri Pressioni d’iniezione più elevate Tecnologia più costosa e sofisticata Iniettori multipli SISTEMA DI COMBUSTIONE INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA Squish e swirl INIEZIONE DIRETTA SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale e in linea Iniettore-pompa Common Rail SISTEMI DI INIEZIONE Pompa in linea 600...700 bar  1 000 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale 1 000 / 1 500 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Vantaggi Nessun tubo di carburante ad alta pressione Pressioni d’iniezione più elevate Minor consumo di carburante Potenza e coppia migliori a basse velocità del motore Iniettore Pompa  2000 bar Pressão máx. 1350 – 1500 bar SISTEMI DI INIEZIONE Common-Rail 1 800  2 000 bar Vantaggi Migliore controllo iniezione Riduzione di rumorosità e vibrazioni Buon consumo di carburante Coppia e potenza buone Riduzione di emissioni inquinanti MOTORI A BENZINA Il motore a benzina permette di utilizzare: Una miscela di aria e carburante Aria, con carburante immesso direttamente nel cilindro – Motori ad Iniezione Diretta Source: Total TURBOCOMPRESSIONE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Un compressore aumenta la densità dell’aria prima di essere immessa nei cilindri Svantaggi (relativi ai motori atmosferici - “non-turbo”): Complessità e costi maggiori Maggiori alterazioni fisiche e termiche del motore Vantaggi: Migliori coppia e potenza Migliore consumo di carburante TURBOCOMPRESSIONE
Slide 36 - COMBUSTIBILI CONVENZIONALICarlos SousaAGENEAL, Local Energy Management Agency of Almada MOTORI DIESEL E BENZINA Ciclistica a 4 tempi Componenti principali Sistemi ausiliari MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE L’aria entra nella camera di combustione COMPRESSIONE Con tutte le valvole chiuse, il pistone va sù, comprimendo l’aria nel cilindro Incremento della temperatura dell’aria e della pressione MOTORE DIESEL A 4 TEMPI INIEZIONE Il combustibile è iniettato nel cilindro ad alta pressione, dopo la compressione dell’aria MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ESPANSIONE Il combustibile si infiamma quando viene a contatto con l’aria calda Il motore è così creato. MOTORE DIESEL A 4 TEMPI VAPORE DI SCARICO Dopo la combustione, i gas combusti lasciano il cilindro attraverso la/le valvola/e di scarico MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE COMPRESSIONE ESPANSIONE VAPORE DI SCARICO INIEZIONE COMBUSTÃO MOTORE DIESEL A 4 TEMPI Rapporto di compressione = COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Pistone – Trasmette il movimento all’albero Albero di connessione – Trasmette il movimento all’albero a gomiti Albero a gomiti – Trasforma il movimento alternato in movimento circolare COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Distribuzione (apertura/chiusura delle valvole) Sistema di raffreddamento (previene il surriscaldamento dei componenti) Lubrificazione (riduzione di piombo, lavaggio dei componenti, ecc.) Combustibile (aspirazione di carburante ) PRINCIPALI SISTEMI AUSILIARI Doppio albero a camme in testa, DOHC Albero a camme laterali DISTRIBUZIONE DISTRIBUZIONE Finalità: SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO Raffreddare i componenti del motore: Mantenere il motore ad una temperatura accettabile (es. evitare che i componenti si surriscaldino) mantenere le proprietà fisico-chimiche del lubrificante (facilmente alterabile a temperature troppo elevate ) Riscaldare l’abitacolo per la climatizzazione del veicolo Migliorare la partenza a freddo Pompa acqua Termostato Radiatore Ventilatore Sistema di riscaldamento SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO L’olio del motore non serve solo a lubrificare ma è anche dotato di: Proprietà altamente detergenti e disperdenti Caratteristiche altamente antiossidanti Buona capacità di raffreddamento (contribuisce al raffreddamento del motore) Buona capacità di neutralizzazione degli acidi Ottima resistenza agli sbalzi di temperatura (caldo e freddo) SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI COMBUSTIONE Finalità: Una volta immesso il combustibile nel motore, esso si miscela con l’aria calda all’interno del cilindro, evapora, si infiamma e brucia Iniezione indiretta INIEZIONE DIRETTA Iniezione diretta nei cilindri Pressioni d’iniezione più elevate Tecnologia più costosa e sofisticata Iniettori multipli SISTEMA DI COMBUSTIONE INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA Squish e swirl INIEZIONE DIRETTA SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale e in linea Iniettore-pompa Common Rail SISTEMI DI INIEZIONE Pompa in linea 600...700 bar  1 000 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale 1 000 / 1 500 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Vantaggi Nessun tubo di carburante ad alta pressione Pressioni d’iniezione più elevate Minor consumo di carburante Potenza e coppia migliori a basse velocità del motore Iniettore Pompa  2000 bar Pressão máx. 1350 – 1500 bar SISTEMI DI INIEZIONE Common-Rail 1 800  2 000 bar Vantaggi Migliore controllo iniezione Riduzione di rumorosità e vibrazioni Buon consumo di carburante Coppia e potenza buone Riduzione di emissioni inquinanti MOTORI A BENZINA Il motore a benzina permette di utilizzare: Una miscela di aria e carburante Aria, con carburante immesso direttamente nel cilindro – Motori ad Iniezione Diretta Source: Total TURBOCOMPRESSIONE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Un compressore aumenta la densità dell’aria prima di essere immessa nei cilindri Svantaggi (relativi ai motori atmosferici - “non-turbo”): Complessità e costi maggiori Maggiori alterazioni fisiche e termiche del motore Vantaggi: Migliori coppia e potenza Migliore consumo di carburante TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE
Slide 37 - COMBUSTIBILI CONVENZIONALICarlos SousaAGENEAL, Local Energy Management Agency of Almada MOTORI DIESEL E BENZINA Ciclistica a 4 tempi Componenti principali Sistemi ausiliari MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE L’aria entra nella camera di combustione COMPRESSIONE Con tutte le valvole chiuse, il pistone va sù, comprimendo l’aria nel cilindro Incremento della temperatura dell’aria e della pressione MOTORE DIESEL A 4 TEMPI INIEZIONE Il combustibile è iniettato nel cilindro ad alta pressione, dopo la compressione dell’aria MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ESPANSIONE Il combustibile si infiamma quando viene a contatto con l’aria calda Il motore è così creato. MOTORE DIESEL A 4 TEMPI VAPORE DI SCARICO Dopo la combustione, i gas combusti lasciano il cilindro attraverso la/le valvola/e di scarico MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE COMPRESSIONE ESPANSIONE VAPORE DI SCARICO INIEZIONE COMBUSTÃO MOTORE DIESEL A 4 TEMPI Rapporto di compressione = COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Pistone – Trasmette il movimento all’albero Albero di connessione – Trasmette il movimento all’albero a gomiti Albero a gomiti – Trasforma il movimento alternato in movimento circolare COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Distribuzione (apertura/chiusura delle valvole) Sistema di raffreddamento (previene il surriscaldamento dei componenti) Lubrificazione (riduzione di piombo, lavaggio dei componenti, ecc.) Combustibile (aspirazione di carburante ) PRINCIPALI SISTEMI AUSILIARI Doppio albero a camme in testa, DOHC Albero a camme laterali DISTRIBUZIONE DISTRIBUZIONE Finalità: SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO Raffreddare i componenti del motore: Mantenere il motore ad una temperatura accettabile (es. evitare che i componenti si surriscaldino) mantenere le proprietà fisico-chimiche del lubrificante (facilmente alterabile a temperature troppo elevate ) Riscaldare l’abitacolo per la climatizzazione del veicolo Migliorare la partenza a freddo Pompa acqua Termostato Radiatore Ventilatore Sistema di riscaldamento SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO L’olio del motore non serve solo a lubrificare ma è anche dotato di: Proprietà altamente detergenti e disperdenti Caratteristiche altamente antiossidanti Buona capacità di raffreddamento (contribuisce al raffreddamento del motore) Buona capacità di neutralizzazione degli acidi Ottima resistenza agli sbalzi di temperatura (caldo e freddo) SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI COMBUSTIONE Finalità: Una volta immesso il combustibile nel motore, esso si miscela con l’aria calda all’interno del cilindro, evapora, si infiamma e brucia Iniezione indiretta INIEZIONE DIRETTA Iniezione diretta nei cilindri Pressioni d’iniezione più elevate Tecnologia più costosa e sofisticata Iniettori multipli SISTEMA DI COMBUSTIONE INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA Squish e swirl INIEZIONE DIRETTA SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale e in linea Iniettore-pompa Common Rail SISTEMI DI INIEZIONE Pompa in linea 600...700 bar  1 000 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale 1 000 / 1 500 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Vantaggi Nessun tubo di carburante ad alta pressione Pressioni d’iniezione più elevate Minor consumo di carburante Potenza e coppia migliori a basse velocità del motore Iniettore Pompa  2000 bar Pressão máx. 1350 – 1500 bar SISTEMI DI INIEZIONE Common-Rail 1 800  2 000 bar Vantaggi Migliore controllo iniezione Riduzione di rumorosità e vibrazioni Buon consumo di carburante Coppia e potenza buone Riduzione di emissioni inquinanti MOTORI A BENZINA Il motore a benzina permette di utilizzare: Una miscela di aria e carburante Aria, con carburante immesso direttamente nel cilindro – Motori ad Iniezione Diretta Source: Total TURBOCOMPRESSIONE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Un compressore aumenta la densità dell’aria prima di essere immessa nei cilindri Svantaggi (relativi ai motori atmosferici - “non-turbo”): Complessità e costi maggiori Maggiori alterazioni fisiche e termiche del motore Vantaggi: Migliori coppia e potenza Migliore consumo di carburante TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE Geometria variabile Maggiore coppia su l’intera gamma delle velocità del motore Migliore consumo di carburante Maggiore potenza TURBOCOMPRESSIONE
Slide 38 - COMBUSTIBILI CONVENZIONALICarlos SousaAGENEAL, Local Energy Management Agency of Almada MOTORI DIESEL E BENZINA Ciclistica a 4 tempi Componenti principali Sistemi ausiliari MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE L’aria entra nella camera di combustione COMPRESSIONE Con tutte le valvole chiuse, il pistone va sù, comprimendo l’aria nel cilindro Incremento della temperatura dell’aria e della pressione MOTORE DIESEL A 4 TEMPI INIEZIONE Il combustibile è iniettato nel cilindro ad alta pressione, dopo la compressione dell’aria MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ESPANSIONE Il combustibile si infiamma quando viene a contatto con l’aria calda Il motore è così creato. MOTORE DIESEL A 4 TEMPI VAPORE DI SCARICO Dopo la combustione, i gas combusti lasciano il cilindro attraverso la/le valvola/e di scarico MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE COMPRESSIONE ESPANSIONE VAPORE DI SCARICO INIEZIONE COMBUSTÃO MOTORE DIESEL A 4 TEMPI Rapporto di compressione = COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Pistone – Trasmette il movimento all’albero Albero di connessione – Trasmette il movimento all’albero a gomiti Albero a gomiti – Trasforma il movimento alternato in movimento circolare COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Distribuzione (apertura/chiusura delle valvole) Sistema di raffreddamento (previene il surriscaldamento dei componenti) Lubrificazione (riduzione di piombo, lavaggio dei componenti, ecc.) Combustibile (aspirazione di carburante ) PRINCIPALI SISTEMI AUSILIARI Doppio albero a camme in testa, DOHC Albero a camme laterali DISTRIBUZIONE DISTRIBUZIONE Finalità: SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO Raffreddare i componenti del motore: Mantenere il motore ad una temperatura accettabile (es. evitare che i componenti si surriscaldino) mantenere le proprietà fisico-chimiche del lubrificante (facilmente alterabile a temperature troppo elevate ) Riscaldare l’abitacolo per la climatizzazione del veicolo Migliorare la partenza a freddo Pompa acqua Termostato Radiatore Ventilatore Sistema di riscaldamento SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO L’olio del motore non serve solo a lubrificare ma è anche dotato di: Proprietà altamente detergenti e disperdenti Caratteristiche altamente antiossidanti Buona capacità di raffreddamento (contribuisce al raffreddamento del motore) Buona capacità di neutralizzazione degli acidi Ottima resistenza agli sbalzi di temperatura (caldo e freddo) SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI COMBUSTIONE Finalità: Una volta immesso il combustibile nel motore, esso si miscela con l’aria calda all’interno del cilindro, evapora, si infiamma e brucia Iniezione indiretta INIEZIONE DIRETTA Iniezione diretta nei cilindri Pressioni d’iniezione più elevate Tecnologia più costosa e sofisticata Iniettori multipli SISTEMA DI COMBUSTIONE INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA Squish e swirl INIEZIONE DIRETTA SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale e in linea Iniettore-pompa Common Rail SISTEMI DI INIEZIONE Pompa in linea 600...700 bar  1 000 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale 1 000 / 1 500 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Vantaggi Nessun tubo di carburante ad alta pressione Pressioni d’iniezione più elevate Minor consumo di carburante Potenza e coppia migliori a basse velocità del motore Iniettore Pompa  2000 bar Pressão máx. 1350 – 1500 bar SISTEMI DI INIEZIONE Common-Rail 1 800  2 000 bar Vantaggi Migliore controllo iniezione Riduzione di rumorosità e vibrazioni Buon consumo di carburante Coppia e potenza buone Riduzione di emissioni inquinanti MOTORI A BENZINA Il motore a benzina permette di utilizzare: Una miscela di aria e carburante Aria, con carburante immesso direttamente nel cilindro – Motori ad Iniezione Diretta Source: Total TURBOCOMPRESSIONE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Un compressore aumenta la densità dell’aria prima di essere immessa nei cilindri Svantaggi (relativi ai motori atmosferici - “non-turbo”): Complessità e costi maggiori Maggiori alterazioni fisiche e termiche del motore Vantaggi: Migliori coppia e potenza Migliore consumo di carburante TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE Geometria variabile Maggiore coppia su l’intera gamma delle velocità del motore Migliore consumo di carburante Maggiore potenza TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE SCAMBIATORE DI CALORE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Lo scambiatore di calore raffredda l’aria dopo la compressione e prima della sua ammissione nei cilindri: Maggiore massa d’aria nei cilindri Più carburante Maggiore coppia Più potenza
Slide 39 - COMBUSTIBILI CONVENZIONALICarlos SousaAGENEAL, Local Energy Management Agency of Almada MOTORI DIESEL E BENZINA Ciclistica a 4 tempi Componenti principali Sistemi ausiliari MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE L’aria entra nella camera di combustione COMPRESSIONE Con tutte le valvole chiuse, il pistone va sù, comprimendo l’aria nel cilindro Incremento della temperatura dell’aria e della pressione MOTORE DIESEL A 4 TEMPI INIEZIONE Il combustibile è iniettato nel cilindro ad alta pressione, dopo la compressione dell’aria MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ESPANSIONE Il combustibile si infiamma quando viene a contatto con l’aria calda Il motore è così creato. MOTORE DIESEL A 4 TEMPI VAPORE DI SCARICO Dopo la combustione, i gas combusti lasciano il cilindro attraverso la/le valvola/e di scarico MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE COMPRESSIONE ESPANSIONE VAPORE DI SCARICO INIEZIONE COMBUSTÃO MOTORE DIESEL A 4 TEMPI Rapporto di compressione = COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Pistone – Trasmette il movimento all’albero Albero di connessione – Trasmette il movimento all’albero a gomiti Albero a gomiti – Trasforma il movimento alternato in movimento circolare COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Distribuzione (apertura/chiusura delle valvole) Sistema di raffreddamento (previene il surriscaldamento dei componenti) Lubrificazione (riduzione di piombo, lavaggio dei componenti, ecc.) Combustibile (aspirazione di carburante ) PRINCIPALI SISTEMI AUSILIARI Doppio albero a camme in testa, DOHC Albero a camme laterali DISTRIBUZIONE DISTRIBUZIONE Finalità: SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO Raffreddare i componenti del motore: Mantenere il motore ad una temperatura accettabile (es. evitare che i componenti si surriscaldino) mantenere le proprietà fisico-chimiche del lubrificante (facilmente alterabile a temperature troppo elevate ) Riscaldare l’abitacolo per la climatizzazione del veicolo Migliorare la partenza a freddo Pompa acqua Termostato Radiatore Ventilatore Sistema di riscaldamento SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO L’olio del motore non serve solo a lubrificare ma è anche dotato di: Proprietà altamente detergenti e disperdenti Caratteristiche altamente antiossidanti Buona capacità di raffreddamento (contribuisce al raffreddamento del motore) Buona capacità di neutralizzazione degli acidi Ottima resistenza agli sbalzi di temperatura (caldo e freddo) SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI COMBUSTIONE Finalità: Una volta immesso il combustibile nel motore, esso si miscela con l’aria calda all’interno del cilindro, evapora, si infiamma e brucia Iniezione indiretta INIEZIONE DIRETTA Iniezione diretta nei cilindri Pressioni d’iniezione più elevate Tecnologia più costosa e sofisticata Iniettori multipli SISTEMA DI COMBUSTIONE INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA Squish e swirl INIEZIONE DIRETTA SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale e in linea Iniettore-pompa Common Rail SISTEMI DI INIEZIONE Pompa in linea 600...700 bar  1 000 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale 1 000 / 1 500 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Vantaggi Nessun tubo di carburante ad alta pressione Pressioni d’iniezione più elevate Minor consumo di carburante Potenza e coppia migliori a basse velocità del motore Iniettore Pompa  2000 bar Pressão máx. 1350 – 1500 bar SISTEMI DI INIEZIONE Common-Rail 1 800  2 000 bar Vantaggi Migliore controllo iniezione Riduzione di rumorosità e vibrazioni Buon consumo di carburante Coppia e potenza buone Riduzione di emissioni inquinanti MOTORI A BENZINA Il motore a benzina permette di utilizzare: Una miscela di aria e carburante Aria, con carburante immesso direttamente nel cilindro – Motori ad Iniezione Diretta Source: Total TURBOCOMPRESSIONE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Un compressore aumenta la densità dell’aria prima di essere immessa nei cilindri Svantaggi (relativi ai motori atmosferici - “non-turbo”): Complessità e costi maggiori Maggiori alterazioni fisiche e termiche del motore Vantaggi: Migliori coppia e potenza Migliore consumo di carburante TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE Geometria variabile Maggiore coppia su l’intera gamma delle velocità del motore Migliore consumo di carburante Maggiore potenza TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE SCAMBIATORE DI CALORE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Lo scambiatore di calore raffredda l’aria dopo la compressione e prima della sua ammissione nei cilindri: Maggiore massa d’aria nei cilindri Più carburante Maggiore coppia Più potenza FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI La combustione dei motori Diesel è caratterizzata da un’alta concentrazione di particelle inquinanti derivanti da combustibile (scarsa atomizzazione/vaporizzazione del carburante). Maggiori inquinanti: Sostanza particellare (PM) Idrocarburi incombusti, HC Monossido di carbonio, CO Ossidi d’azoto, NOx
Slide 40 - COMBUSTIBILI CONVENZIONALICarlos SousaAGENEAL, Local Energy Management Agency of Almada MOTORI DIESEL E BENZINA Ciclistica a 4 tempi Componenti principali Sistemi ausiliari MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE L’aria entra nella camera di combustione COMPRESSIONE Con tutte le valvole chiuse, il pistone va sù, comprimendo l’aria nel cilindro Incremento della temperatura dell’aria e della pressione MOTORE DIESEL A 4 TEMPI INIEZIONE Il combustibile è iniettato nel cilindro ad alta pressione, dopo la compressione dell’aria MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ESPANSIONE Il combustibile si infiamma quando viene a contatto con l’aria calda Il motore è così creato. MOTORE DIESEL A 4 TEMPI VAPORE DI SCARICO Dopo la combustione, i gas combusti lasciano il cilindro attraverso la/le valvola/e di scarico MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE COMPRESSIONE ESPANSIONE VAPORE DI SCARICO INIEZIONE COMBUSTÃO MOTORE DIESEL A 4 TEMPI Rapporto di compressione = COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Pistone – Trasmette il movimento all’albero Albero di connessione – Trasmette il movimento all’albero a gomiti Albero a gomiti – Trasforma il movimento alternato in movimento circolare COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Distribuzione (apertura/chiusura delle valvole) Sistema di raffreddamento (previene il surriscaldamento dei componenti) Lubrificazione (riduzione di piombo, lavaggio dei componenti, ecc.) Combustibile (aspirazione di carburante ) PRINCIPALI SISTEMI AUSILIARI Doppio albero a camme in testa, DOHC Albero a camme laterali DISTRIBUZIONE DISTRIBUZIONE Finalità: SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO Raffreddare i componenti del motore: Mantenere il motore ad una temperatura accettabile (es. evitare che i componenti si surriscaldino) mantenere le proprietà fisico-chimiche del lubrificante (facilmente alterabile a temperature troppo elevate ) Riscaldare l’abitacolo per la climatizzazione del veicolo Migliorare la partenza a freddo Pompa acqua Termostato Radiatore Ventilatore Sistema di riscaldamento SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO L’olio del motore non serve solo a lubrificare ma è anche dotato di: Proprietà altamente detergenti e disperdenti Caratteristiche altamente antiossidanti Buona capacità di raffreddamento (contribuisce al raffreddamento del motore) Buona capacità di neutralizzazione degli acidi Ottima resistenza agli sbalzi di temperatura (caldo e freddo) SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI COMBUSTIONE Finalità: Una volta immesso il combustibile nel motore, esso si miscela con l’aria calda all’interno del cilindro, evapora, si infiamma e brucia Iniezione indiretta INIEZIONE DIRETTA Iniezione diretta nei cilindri Pressioni d’iniezione più elevate Tecnologia più costosa e sofisticata Iniettori multipli SISTEMA DI COMBUSTIONE INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA Squish e swirl INIEZIONE DIRETTA SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale e in linea Iniettore-pompa Common Rail SISTEMI DI INIEZIONE Pompa in linea 600...700 bar  1 000 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale 1 000 / 1 500 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Vantaggi Nessun tubo di carburante ad alta pressione Pressioni d’iniezione più elevate Minor consumo di carburante Potenza e coppia migliori a basse velocità del motore Iniettore Pompa  2000 bar Pressão máx. 1350 – 1500 bar SISTEMI DI INIEZIONE Common-Rail 1 800  2 000 bar Vantaggi Migliore controllo iniezione Riduzione di rumorosità e vibrazioni Buon consumo di carburante Coppia e potenza buone Riduzione di emissioni inquinanti MOTORI A BENZINA Il motore a benzina permette di utilizzare: Una miscela di aria e carburante Aria, con carburante immesso direttamente nel cilindro – Motori ad Iniezione Diretta Source: Total TURBOCOMPRESSIONE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Un compressore aumenta la densità dell’aria prima di essere immessa nei cilindri Svantaggi (relativi ai motori atmosferici - “non-turbo”): Complessità e costi maggiori Maggiori alterazioni fisiche e termiche del motore Vantaggi: Migliori coppia e potenza Migliore consumo di carburante TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE Geometria variabile Maggiore coppia su l’intera gamma delle velocità del motore Migliore consumo di carburante Maggiore potenza TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE SCAMBIATORE DI CALORE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Lo scambiatore di calore raffredda l’aria dopo la compressione e prima della sua ammissione nei cilindri: Maggiore massa d’aria nei cilindri Più carburante Maggiore coppia Più potenza FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI La combustione dei motori Diesel è caratterizzata da un’alta concentrazione di particelle inquinanti derivanti da combustibile (scarsa atomizzazione/vaporizzazione del carburante). Maggiori inquinanti: Sostanza particellare (PM) Idrocarburi incombusti, HC Monossido di carbonio, CO Ossidi d’azoto, NOx FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI Controllo delle emissioni: Ricircolazione dei gas di scarico, EGR Filtri del Particolato Catalizzatori
Slide 41 - COMBUSTIBILI CONVENZIONALICarlos SousaAGENEAL, Local Energy Management Agency of Almada MOTORI DIESEL E BENZINA Ciclistica a 4 tempi Componenti principali Sistemi ausiliari MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE L’aria entra nella camera di combustione COMPRESSIONE Con tutte le valvole chiuse, il pistone va sù, comprimendo l’aria nel cilindro Incremento della temperatura dell’aria e della pressione MOTORE DIESEL A 4 TEMPI INIEZIONE Il combustibile è iniettato nel cilindro ad alta pressione, dopo la compressione dell’aria MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ESPANSIONE Il combustibile si infiamma quando viene a contatto con l’aria calda Il motore è così creato. MOTORE DIESEL A 4 TEMPI VAPORE DI SCARICO Dopo la combustione, i gas combusti lasciano il cilindro attraverso la/le valvola/e di scarico MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE COMPRESSIONE ESPANSIONE VAPORE DI SCARICO INIEZIONE COMBUSTÃO MOTORE DIESEL A 4 TEMPI Rapporto di compressione = COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Pistone – Trasmette il movimento all’albero Albero di connessione – Trasmette il movimento all’albero a gomiti Albero a gomiti – Trasforma il movimento alternato in movimento circolare COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Distribuzione (apertura/chiusura delle valvole) Sistema di raffreddamento (previene il surriscaldamento dei componenti) Lubrificazione (riduzione di piombo, lavaggio dei componenti, ecc.) Combustibile (aspirazione di carburante ) PRINCIPALI SISTEMI AUSILIARI Doppio albero a camme in testa, DOHC Albero a camme laterali DISTRIBUZIONE DISTRIBUZIONE Finalità: SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO Raffreddare i componenti del motore: Mantenere il motore ad una temperatura accettabile (es. evitare che i componenti si surriscaldino) mantenere le proprietà fisico-chimiche del lubrificante (facilmente alterabile a temperature troppo elevate ) Riscaldare l’abitacolo per la climatizzazione del veicolo Migliorare la partenza a freddo Pompa acqua Termostato Radiatore Ventilatore Sistema di riscaldamento SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO L’olio del motore non serve solo a lubrificare ma è anche dotato di: Proprietà altamente detergenti e disperdenti Caratteristiche altamente antiossidanti Buona capacità di raffreddamento (contribuisce al raffreddamento del motore) Buona capacità di neutralizzazione degli acidi Ottima resistenza agli sbalzi di temperatura (caldo e freddo) SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI COMBUSTIONE Finalità: Una volta immesso il combustibile nel motore, esso si miscela con l’aria calda all’interno del cilindro, evapora, si infiamma e brucia Iniezione indiretta INIEZIONE DIRETTA Iniezione diretta nei cilindri Pressioni d’iniezione più elevate Tecnologia più costosa e sofisticata Iniettori multipli SISTEMA DI COMBUSTIONE INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA Squish e swirl INIEZIONE DIRETTA SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale e in linea Iniettore-pompa Common Rail SISTEMI DI INIEZIONE Pompa in linea 600...700 bar  1 000 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale 1 000 / 1 500 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Vantaggi Nessun tubo di carburante ad alta pressione Pressioni d’iniezione più elevate Minor consumo di carburante Potenza e coppia migliori a basse velocità del motore Iniettore Pompa  2000 bar Pressão máx. 1350 – 1500 bar SISTEMI DI INIEZIONE Common-Rail 1 800  2 000 bar Vantaggi Migliore controllo iniezione Riduzione di rumorosità e vibrazioni Buon consumo di carburante Coppia e potenza buone Riduzione di emissioni inquinanti MOTORI A BENZINA Il motore a benzina permette di utilizzare: Una miscela di aria e carburante Aria, con carburante immesso direttamente nel cilindro – Motori ad Iniezione Diretta Source: Total TURBOCOMPRESSIONE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Un compressore aumenta la densità dell’aria prima di essere immessa nei cilindri Svantaggi (relativi ai motori atmosferici - “non-turbo”): Complessità e costi maggiori Maggiori alterazioni fisiche e termiche del motore Vantaggi: Migliori coppia e potenza Migliore consumo di carburante TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE Geometria variabile Maggiore coppia su l’intera gamma delle velocità del motore Migliore consumo di carburante Maggiore potenza TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE SCAMBIATORE DI CALORE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Lo scambiatore di calore raffredda l’aria dopo la compressione e prima della sua ammissione nei cilindri: Maggiore massa d’aria nei cilindri Più carburante Maggiore coppia Più potenza FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI La combustione dei motori Diesel è caratterizzata da un’alta concentrazione di particelle inquinanti derivanti da combustibile (scarsa atomizzazione/vaporizzazione del carburante). Maggiori inquinanti: Sostanza particellare (PM) Idrocarburi incombusti, HC Monossido di carbonio, CO Ossidi d’azoto, NOx FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI Controllo delle emissioni: Ricircolazione dei gas di scarico, EGR Filtri del Particolato Catalizzatori Catalizzattori Controllo delle emissioni Diesel: Ricircolazione dei gas di scarico, EGR (previene la formazione di NOx) Filtri del Particolato, attivi e passivi (PM) Catalizzatori per ossidazione (HC e CO) Riduzione catalitica selettiva, SCR (NOx in N2 e H2O) Benzina: Catalizzatori trivalenti Catalizzatori per ossidazione (CO e HC in CO2 e H2O) Catalizzatori per la Riduzione (NO in N2 e O2)
Slide 42 - COMBUSTIBILI CONVENZIONALICarlos SousaAGENEAL, Local Energy Management Agency of Almada MOTORI DIESEL E BENZINA Ciclistica a 4 tempi Componenti principali Sistemi ausiliari MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE L’aria entra nella camera di combustione COMPRESSIONE Con tutte le valvole chiuse, il pistone va sù, comprimendo l’aria nel cilindro Incremento della temperatura dell’aria e della pressione MOTORE DIESEL A 4 TEMPI INIEZIONE Il combustibile è iniettato nel cilindro ad alta pressione, dopo la compressione dell’aria MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ESPANSIONE Il combustibile si infiamma quando viene a contatto con l’aria calda Il motore è così creato. MOTORE DIESEL A 4 TEMPI VAPORE DI SCARICO Dopo la combustione, i gas combusti lasciano il cilindro attraverso la/le valvola/e di scarico MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE COMPRESSIONE ESPANSIONE VAPORE DI SCARICO INIEZIONE COMBUSTÃO MOTORE DIESEL A 4 TEMPI Rapporto di compressione = COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Pistone – Trasmette il movimento all’albero Albero di connessione – Trasmette il movimento all’albero a gomiti Albero a gomiti – Trasforma il movimento alternato in movimento circolare COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Distribuzione (apertura/chiusura delle valvole) Sistema di raffreddamento (previene il surriscaldamento dei componenti) Lubrificazione (riduzione di piombo, lavaggio dei componenti, ecc.) Combustibile (aspirazione di carburante ) PRINCIPALI SISTEMI AUSILIARI Doppio albero a camme in testa, DOHC Albero a camme laterali DISTRIBUZIONE DISTRIBUZIONE Finalità: SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO Raffreddare i componenti del motore: Mantenere il motore ad una temperatura accettabile (es. evitare che i componenti si surriscaldino) mantenere le proprietà fisico-chimiche del lubrificante (facilmente alterabile a temperature troppo elevate ) Riscaldare l’abitacolo per la climatizzazione del veicolo Migliorare la partenza a freddo Pompa acqua Termostato Radiatore Ventilatore Sistema di riscaldamento SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO L’olio del motore non serve solo a lubrificare ma è anche dotato di: Proprietà altamente detergenti e disperdenti Caratteristiche altamente antiossidanti Buona capacità di raffreddamento (contribuisce al raffreddamento del motore) Buona capacità di neutralizzazione degli acidi Ottima resistenza agli sbalzi di temperatura (caldo e freddo) SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI COMBUSTIONE Finalità: Una volta immesso il combustibile nel motore, esso si miscela con l’aria calda all’interno del cilindro, evapora, si infiamma e brucia Iniezione indiretta INIEZIONE DIRETTA Iniezione diretta nei cilindri Pressioni d’iniezione più elevate Tecnologia più costosa e sofisticata Iniettori multipli SISTEMA DI COMBUSTIONE INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA Squish e swirl INIEZIONE DIRETTA SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale e in linea Iniettore-pompa Common Rail SISTEMI DI INIEZIONE Pompa in linea 600...700 bar  1 000 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale 1 000 / 1 500 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Vantaggi Nessun tubo di carburante ad alta pressione Pressioni d’iniezione più elevate Minor consumo di carburante Potenza e coppia migliori a basse velocità del motore Iniettore Pompa  2000 bar Pressão máx. 1350 – 1500 bar SISTEMI DI INIEZIONE Common-Rail 1 800  2 000 bar Vantaggi Migliore controllo iniezione Riduzione di rumorosità e vibrazioni Buon consumo di carburante Coppia e potenza buone Riduzione di emissioni inquinanti MOTORI A BENZINA Il motore a benzina permette di utilizzare: Una miscela di aria e carburante Aria, con carburante immesso direttamente nel cilindro – Motori ad Iniezione Diretta Source: Total TURBOCOMPRESSIONE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Un compressore aumenta la densità dell’aria prima di essere immessa nei cilindri Svantaggi (relativi ai motori atmosferici - “non-turbo”): Complessità e costi maggiori Maggiori alterazioni fisiche e termiche del motore Vantaggi: Migliori coppia e potenza Migliore consumo di carburante TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE Geometria variabile Maggiore coppia su l’intera gamma delle velocità del motore Migliore consumo di carburante Maggiore potenza TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE SCAMBIATORE DI CALORE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Lo scambiatore di calore raffredda l’aria dopo la compressione e prima della sua ammissione nei cilindri: Maggiore massa d’aria nei cilindri Più carburante Maggiore coppia Più potenza FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI La combustione dei motori Diesel è caratterizzata da un’alta concentrazione di particelle inquinanti derivanti da combustibile (scarsa atomizzazione/vaporizzazione del carburante). Maggiori inquinanti: Sostanza particellare (PM) Idrocarburi incombusti, HC Monossido di carbonio, CO Ossidi d’azoto, NOx FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI Controllo delle emissioni: Ricircolazione dei gas di scarico, EGR Filtri del Particolato Catalizzatori Catalizzattori Controllo delle emissioni Diesel: Ricircolazione dei gas di scarico, EGR (previene la formazione di NOx) Filtri del Particolato, attivi e passivi (PM) Catalizzatori per ossidazione (HC e CO) Riduzione catalitica selettiva, SCR (NOx in N2 e H2O) Benzina: Catalizzatori trivalenti Catalizzatori per ossidazione (CO e HC in CO2 e H2O) Catalizzatori per la Riduzione (NO in N2 e O2) Qualità del combustibile, diesel: Il diesel è cetano derivato (C10H22) Il Numero di Cetano: Indica la capacità maggiore o minore del combustibile di auto accensione ( diminuire il ritardo per l’auto accensione) 15: Modesta capacità di auto accensione: isocetano 100: Elevata capacità di auto accensione: cetano Numero di cetano minimo richiesto: 51 Tenore in zolfo: Meno di 50 ppm  Carburante a basso tenore di zolfo Elimina le emissioni di anidride solforosa (SO2) Riduce le emisssioni PM Meno di 10 ppm: Carburante senza zolfo (Dal 2009)
Slide 43 - COMBUSTIBILI CONVENZIONALICarlos SousaAGENEAL, Local Energy Management Agency of Almada MOTORI DIESEL E BENZINA Ciclistica a 4 tempi Componenti principali Sistemi ausiliari MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE L’aria entra nella camera di combustione COMPRESSIONE Con tutte le valvole chiuse, il pistone va sù, comprimendo l’aria nel cilindro Incremento della temperatura dell’aria e della pressione MOTORE DIESEL A 4 TEMPI INIEZIONE Il combustibile è iniettato nel cilindro ad alta pressione, dopo la compressione dell’aria MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ESPANSIONE Il combustibile si infiamma quando viene a contatto con l’aria calda Il motore è così creato. MOTORE DIESEL A 4 TEMPI VAPORE DI SCARICO Dopo la combustione, i gas combusti lasciano il cilindro attraverso la/le valvola/e di scarico MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE COMPRESSIONE ESPANSIONE VAPORE DI SCARICO INIEZIONE COMBUSTÃO MOTORE DIESEL A 4 TEMPI Rapporto di compressione = COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Pistone – Trasmette il movimento all’albero Albero di connessione – Trasmette il movimento all’albero a gomiti Albero a gomiti – Trasforma il movimento alternato in movimento circolare COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Distribuzione (apertura/chiusura delle valvole) Sistema di raffreddamento (previene il surriscaldamento dei componenti) Lubrificazione (riduzione di piombo, lavaggio dei componenti, ecc.) Combustibile (aspirazione di carburante ) PRINCIPALI SISTEMI AUSILIARI Doppio albero a camme in testa, DOHC Albero a camme laterali DISTRIBUZIONE DISTRIBUZIONE Finalità: SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO Raffreddare i componenti del motore: Mantenere il motore ad una temperatura accettabile (es. evitare che i componenti si surriscaldino) mantenere le proprietà fisico-chimiche del lubrificante (facilmente alterabile a temperature troppo elevate ) Riscaldare l’abitacolo per la climatizzazione del veicolo Migliorare la partenza a freddo Pompa acqua Termostato Radiatore Ventilatore Sistema di riscaldamento SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO L’olio del motore non serve solo a lubrificare ma è anche dotato di: Proprietà altamente detergenti e disperdenti Caratteristiche altamente antiossidanti Buona capacità di raffreddamento (contribuisce al raffreddamento del motore) Buona capacità di neutralizzazione degli acidi Ottima resistenza agli sbalzi di temperatura (caldo e freddo) SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI COMBUSTIONE Finalità: Una volta immesso il combustibile nel motore, esso si miscela con l’aria calda all’interno del cilindro, evapora, si infiamma e brucia Iniezione indiretta INIEZIONE DIRETTA Iniezione diretta nei cilindri Pressioni d’iniezione più elevate Tecnologia più costosa e sofisticata Iniettori multipli SISTEMA DI COMBUSTIONE INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA Squish e swirl INIEZIONE DIRETTA SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale e in linea Iniettore-pompa Common Rail SISTEMI DI INIEZIONE Pompa in linea 600...700 bar  1 000 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale 1 000 / 1 500 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Vantaggi Nessun tubo di carburante ad alta pressione Pressioni d’iniezione più elevate Minor consumo di carburante Potenza e coppia migliori a basse velocità del motore Iniettore Pompa  2000 bar Pressão máx. 1350 – 1500 bar SISTEMI DI INIEZIONE Common-Rail 1 800  2 000 bar Vantaggi Migliore controllo iniezione Riduzione di rumorosità e vibrazioni Buon consumo di carburante Coppia e potenza buone Riduzione di emissioni inquinanti MOTORI A BENZINA Il motore a benzina permette di utilizzare: Una miscela di aria e carburante Aria, con carburante immesso direttamente nel cilindro – Motori ad Iniezione Diretta Source: Total TURBOCOMPRESSIONE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Un compressore aumenta la densità dell’aria prima di essere immessa nei cilindri Svantaggi (relativi ai motori atmosferici - “non-turbo”): Complessità e costi maggiori Maggiori alterazioni fisiche e termiche del motore Vantaggi: Migliori coppia e potenza Migliore consumo di carburante TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE Geometria variabile Maggiore coppia su l’intera gamma delle velocità del motore Migliore consumo di carburante Maggiore potenza TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE SCAMBIATORE DI CALORE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Lo scambiatore di calore raffredda l’aria dopo la compressione e prima della sua ammissione nei cilindri: Maggiore massa d’aria nei cilindri Più carburante Maggiore coppia Più potenza FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI La combustione dei motori Diesel è caratterizzata da un’alta concentrazione di particelle inquinanti derivanti da combustibile (scarsa atomizzazione/vaporizzazione del carburante). Maggiori inquinanti: Sostanza particellare (PM) Idrocarburi incombusti, HC Monossido di carbonio, CO Ossidi d’azoto, NOx FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI Controllo delle emissioni: Ricircolazione dei gas di scarico, EGR Filtri del Particolato Catalizzatori Catalizzattori Controllo delle emissioni Diesel: Ricircolazione dei gas di scarico, EGR (previene la formazione di NOx) Filtri del Particolato, attivi e passivi (PM) Catalizzatori per ossidazione (HC e CO) Riduzione catalitica selettiva, SCR (NOx in N2 e H2O) Benzina: Catalizzatori trivalenti Catalizzatori per ossidazione (CO e HC in CO2 e H2O) Catalizzatori per la Riduzione (NO in N2 e O2) Qualità del combustibile, diesel: Il diesel è cetano derivato (C10H22) Il Numero di Cetano: Indica la capacità maggiore o minore del combustibile di auto accensione ( diminuire il ritardo per l’auto accensione) 15: Modesta capacità di auto accensione: isocetano 100: Elevata capacità di auto accensione: cetano Numero di cetano minimo richiesto: 51 Tenore in zolfo: Meno di 50 ppm  Carburante a basso tenore di zolfo Elimina le emissioni di anidride solforosa (SO2) Riduce le emisssioni PM Meno di 10 ppm: Carburante senza zolfo (Dal 2009)
Slide 44 - COMBUSTIBILI CONVENZIONALICarlos SousaAGENEAL, Local Energy Management Agency of Almada MOTORI DIESEL E BENZINA Ciclistica a 4 tempi Componenti principali Sistemi ausiliari MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE L’aria entra nella camera di combustione COMPRESSIONE Con tutte le valvole chiuse, il pistone va sù, comprimendo l’aria nel cilindro Incremento della temperatura dell’aria e della pressione MOTORE DIESEL A 4 TEMPI INIEZIONE Il combustibile è iniettato nel cilindro ad alta pressione, dopo la compressione dell’aria MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ESPANSIONE Il combustibile si infiamma quando viene a contatto con l’aria calda Il motore è così creato. MOTORE DIESEL A 4 TEMPI VAPORE DI SCARICO Dopo la combustione, i gas combusti lasciano il cilindro attraverso la/le valvola/e di scarico MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE COMPRESSIONE ESPANSIONE VAPORE DI SCARICO INIEZIONE COMBUSTÃO MOTORE DIESEL A 4 TEMPI Rapporto di compressione = COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Pistone – Trasmette il movimento all’albero Albero di connessione – Trasmette il movimento all’albero a gomiti Albero a gomiti – Trasforma il movimento alternato in movimento circolare COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Distribuzione (apertura/chiusura delle valvole) Sistema di raffreddamento (previene il surriscaldamento dei componenti) Lubrificazione (riduzione di piombo, lavaggio dei componenti, ecc.) Combustibile (aspirazione di carburante ) PRINCIPALI SISTEMI AUSILIARI Doppio albero a camme in testa, DOHC Albero a camme laterali DISTRIBUZIONE DISTRIBUZIONE Finalità: SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO Raffreddare i componenti del motore: Mantenere il motore ad una temperatura accettabile (es. evitare che i componenti si surriscaldino) mantenere le proprietà fisico-chimiche del lubrificante (facilmente alterabile a temperature troppo elevate ) Riscaldare l’abitacolo per la climatizzazione del veicolo Migliorare la partenza a freddo Pompa acqua Termostato Radiatore Ventilatore Sistema di riscaldamento SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO L’olio del motore non serve solo a lubrificare ma è anche dotato di: Proprietà altamente detergenti e disperdenti Caratteristiche altamente antiossidanti Buona capacità di raffreddamento (contribuisce al raffreddamento del motore) Buona capacità di neutralizzazione degli acidi Ottima resistenza agli sbalzi di temperatura (caldo e freddo) SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI COMBUSTIONE Finalità: Una volta immesso il combustibile nel motore, esso si miscela con l’aria calda all’interno del cilindro, evapora, si infiamma e brucia Iniezione indiretta INIEZIONE DIRETTA Iniezione diretta nei cilindri Pressioni d’iniezione più elevate Tecnologia più costosa e sofisticata Iniettori multipli SISTEMA DI COMBUSTIONE INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA Squish e swirl INIEZIONE DIRETTA SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale e in linea Iniettore-pompa Common Rail SISTEMI DI INIEZIONE Pompa in linea 600...700 bar  1 000 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale 1 000 / 1 500 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Vantaggi Nessun tubo di carburante ad alta pressione Pressioni d’iniezione più elevate Minor consumo di carburante Potenza e coppia migliori a basse velocità del motore Iniettore Pompa  2000 bar Pressão máx. 1350 – 1500 bar SISTEMI DI INIEZIONE Common-Rail 1 800  2 000 bar Vantaggi Migliore controllo iniezione Riduzione di rumorosità e vibrazioni Buon consumo di carburante Coppia e potenza buone Riduzione di emissioni inquinanti MOTORI A BENZINA Il motore a benzina permette di utilizzare: Una miscela di aria e carburante Aria, con carburante immesso direttamente nel cilindro – Motori ad Iniezione Diretta Source: Total TURBOCOMPRESSIONE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Un compressore aumenta la densità dell’aria prima di essere immessa nei cilindri Svantaggi (relativi ai motori atmosferici - “non-turbo”): Complessità e costi maggiori Maggiori alterazioni fisiche e termiche del motore Vantaggi: Migliori coppia e potenza Migliore consumo di carburante TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE Geometria variabile Maggiore coppia su l’intera gamma delle velocità del motore Migliore consumo di carburante Maggiore potenza TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE SCAMBIATORE DI CALORE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Lo scambiatore di calore raffredda l’aria dopo la compressione e prima della sua ammissione nei cilindri: Maggiore massa d’aria nei cilindri Più carburante Maggiore coppia Più potenza FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI La combustione dei motori Diesel è caratterizzata da un’alta concentrazione di particelle inquinanti derivanti da combustibile (scarsa atomizzazione/vaporizzazione del carburante). Maggiori inquinanti: Sostanza particellare (PM) Idrocarburi incombusti, HC Monossido di carbonio, CO Ossidi d’azoto, NOx FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI Controllo delle emissioni: Ricircolazione dei gas di scarico, EGR Filtri del Particolato Catalizzatori Catalizzattori Controllo delle emissioni Diesel: Ricircolazione dei gas di scarico, EGR (previene la formazione di NOx) Filtri del Particolato, attivi e passivi (PM) Catalizzatori per ossidazione (HC e CO) Riduzione catalitica selettiva, SCR (NOx in N2 e H2O) Benzina: Catalizzatori trivalenti Catalizzatori per ossidazione (CO e HC in CO2 e H2O) Catalizzatori per la Riduzione (NO in N2 e O2) Qualità del combustibile, diesel: Il diesel è cetano derivato (C10H22) Il Numero di Cetano: Indica la capacità maggiore o minore del combustibile di auto accensione ( diminuire il ritardo per l’auto accensione) 15: Modesta capacità di auto accensione: isocetano 100: Elevata capacità di auto accensione: cetano Numero di cetano minimo richiesto: 51 Tenore in zolfo: Meno di 50 ppm  Carburante a basso tenore di zolfo Elimina le emissioni di anidride solforosa (SO2) Riduce le emisssioni PM Meno di 10 ppm: Carburante senza zolfo (Dal 2009) FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI
Slide 45 - COMBUSTIBILI CONVENZIONALICarlos SousaAGENEAL, Local Energy Management Agency of Almada MOTORI DIESEL E BENZINA Ciclistica a 4 tempi Componenti principali Sistemi ausiliari MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE L’aria entra nella camera di combustione COMPRESSIONE Con tutte le valvole chiuse, il pistone va sù, comprimendo l’aria nel cilindro Incremento della temperatura dell’aria e della pressione MOTORE DIESEL A 4 TEMPI INIEZIONE Il combustibile è iniettato nel cilindro ad alta pressione, dopo la compressione dell’aria MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ESPANSIONE Il combustibile si infiamma quando viene a contatto con l’aria calda Il motore è così creato. MOTORE DIESEL A 4 TEMPI VAPORE DI SCARICO Dopo la combustione, i gas combusti lasciano il cilindro attraverso la/le valvola/e di scarico MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE COMPRESSIONE ESPANSIONE VAPORE DI SCARICO INIEZIONE COMBUSTÃO MOTORE DIESEL A 4 TEMPI Rapporto di compressione = COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Pistone – Trasmette il movimento all’albero Albero di connessione – Trasmette il movimento all’albero a gomiti Albero a gomiti – Trasforma il movimento alternato in movimento circolare COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Distribuzione (apertura/chiusura delle valvole) Sistema di raffreddamento (previene il surriscaldamento dei componenti) Lubrificazione (riduzione di piombo, lavaggio dei componenti, ecc.) Combustibile (aspirazione di carburante ) PRINCIPALI SISTEMI AUSILIARI Doppio albero a camme in testa, DOHC Albero a camme laterali DISTRIBUZIONE DISTRIBUZIONE Finalità: SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO Raffreddare i componenti del motore: Mantenere il motore ad una temperatura accettabile (es. evitare che i componenti si surriscaldino) mantenere le proprietà fisico-chimiche del lubrificante (facilmente alterabile a temperature troppo elevate ) Riscaldare l’abitacolo per la climatizzazione del veicolo Migliorare la partenza a freddo Pompa acqua Termostato Radiatore Ventilatore Sistema di riscaldamento SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO L’olio del motore non serve solo a lubrificare ma è anche dotato di: Proprietà altamente detergenti e disperdenti Caratteristiche altamente antiossidanti Buona capacità di raffreddamento (contribuisce al raffreddamento del motore) Buona capacità di neutralizzazione degli acidi Ottima resistenza agli sbalzi di temperatura (caldo e freddo) SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI COMBUSTIONE Finalità: Una volta immesso il combustibile nel motore, esso si miscela con l’aria calda all’interno del cilindro, evapora, si infiamma e brucia Iniezione indiretta INIEZIONE DIRETTA Iniezione diretta nei cilindri Pressioni d’iniezione più elevate Tecnologia più costosa e sofisticata Iniettori multipli SISTEMA DI COMBUSTIONE INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA Squish e swirl INIEZIONE DIRETTA SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale e in linea Iniettore-pompa Common Rail SISTEMI DI INIEZIONE Pompa in linea 600...700 bar  1 000 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale 1 000 / 1 500 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Vantaggi Nessun tubo di carburante ad alta pressione Pressioni d’iniezione più elevate Minor consumo di carburante Potenza e coppia migliori a basse velocità del motore Iniettore Pompa  2000 bar Pressão máx. 1350 – 1500 bar SISTEMI DI INIEZIONE Common-Rail 1 800  2 000 bar Vantaggi Migliore controllo iniezione Riduzione di rumorosità e vibrazioni Buon consumo di carburante Coppia e potenza buone Riduzione di emissioni inquinanti MOTORI A BENZINA Il motore a benzina permette di utilizzare: Una miscela di aria e carburante Aria, con carburante immesso direttamente nel cilindro – Motori ad Iniezione Diretta Source: Total TURBOCOMPRESSIONE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Un compressore aumenta la densità dell’aria prima di essere immessa nei cilindri Svantaggi (relativi ai motori atmosferici - “non-turbo”): Complessità e costi maggiori Maggiori alterazioni fisiche e termiche del motore Vantaggi: Migliori coppia e potenza Migliore consumo di carburante TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE Geometria variabile Maggiore coppia su l’intera gamma delle velocità del motore Migliore consumo di carburante Maggiore potenza TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE SCAMBIATORE DI CALORE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Lo scambiatore di calore raffredda l’aria dopo la compressione e prima della sua ammissione nei cilindri: Maggiore massa d’aria nei cilindri Più carburante Maggiore coppia Più potenza FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI La combustione dei motori Diesel è caratterizzata da un’alta concentrazione di particelle inquinanti derivanti da combustibile (scarsa atomizzazione/vaporizzazione del carburante). Maggiori inquinanti: Sostanza particellare (PM) Idrocarburi incombusti, HC Monossido di carbonio, CO Ossidi d’azoto, NOx FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI Controllo delle emissioni: Ricircolazione dei gas di scarico, EGR Filtri del Particolato Catalizzatori Catalizzattori Controllo delle emissioni Diesel: Ricircolazione dei gas di scarico, EGR (previene la formazione di NOx) Filtri del Particolato, attivi e passivi (PM) Catalizzatori per ossidazione (HC e CO) Riduzione catalitica selettiva, SCR (NOx in N2 e H2O) Benzina: Catalizzatori trivalenti Catalizzatori per ossidazione (CO e HC in CO2 e H2O) Catalizzatori per la Riduzione (NO in N2 e O2) Qualità del combustibile, diesel: Il diesel è cetano derivato (C10H22) Il Numero di Cetano: Indica la capacità maggiore o minore del combustibile di auto accensione ( diminuire il ritardo per l’auto accensione) 15: Modesta capacità di auto accensione: isocetano 100: Elevata capacità di auto accensione: cetano Numero di cetano minimo richiesto: 51 Tenore in zolfo: Meno di 50 ppm  Carburante a basso tenore di zolfo Elimina le emissioni di anidride solforosa (SO2) Riduce le emisssioni PM Meno di 10 ppm: Carburante senza zolfo (Dal 2009) FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI RENDIMENTO ENERGETICO COPPIA Energia generata in un giro del motore, determinato dalla combustione del carburante [kg.m o N.m]. 1 kg.m=9.8 N.m Maggiore è la coppia, più efficiente è il motore per il regime del motore dato. POTENZA Energia generata per unità di tempo [W o CV]. 1kW = 1,36 CV 1 CV = 0,736 kW
Slide 46 - COMBUSTIBILI CONVENZIONALICarlos SousaAGENEAL, Local Energy Management Agency of Almada MOTORI DIESEL E BENZINA Ciclistica a 4 tempi Componenti principali Sistemi ausiliari MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE L’aria entra nella camera di combustione COMPRESSIONE Con tutte le valvole chiuse, il pistone va sù, comprimendo l’aria nel cilindro Incremento della temperatura dell’aria e della pressione MOTORE DIESEL A 4 TEMPI INIEZIONE Il combustibile è iniettato nel cilindro ad alta pressione, dopo la compressione dell’aria MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ESPANSIONE Il combustibile si infiamma quando viene a contatto con l’aria calda Il motore è così creato. MOTORE DIESEL A 4 TEMPI VAPORE DI SCARICO Dopo la combustione, i gas combusti lasciano il cilindro attraverso la/le valvola/e di scarico MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE COMPRESSIONE ESPANSIONE VAPORE DI SCARICO INIEZIONE COMBUSTÃO MOTORE DIESEL A 4 TEMPI Rapporto di compressione = COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Pistone – Trasmette il movimento all’albero Albero di connessione – Trasmette il movimento all’albero a gomiti Albero a gomiti – Trasforma il movimento alternato in movimento circolare COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Distribuzione (apertura/chiusura delle valvole) Sistema di raffreddamento (previene il surriscaldamento dei componenti) Lubrificazione (riduzione di piombo, lavaggio dei componenti, ecc.) Combustibile (aspirazione di carburante ) PRINCIPALI SISTEMI AUSILIARI Doppio albero a camme in testa, DOHC Albero a camme laterali DISTRIBUZIONE DISTRIBUZIONE Finalità: SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO Raffreddare i componenti del motore: Mantenere il motore ad una temperatura accettabile (es. evitare che i componenti si surriscaldino) mantenere le proprietà fisico-chimiche del lubrificante (facilmente alterabile a temperature troppo elevate ) Riscaldare l’abitacolo per la climatizzazione del veicolo Migliorare la partenza a freddo Pompa acqua Termostato Radiatore Ventilatore Sistema di riscaldamento SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO L’olio del motore non serve solo a lubrificare ma è anche dotato di: Proprietà altamente detergenti e disperdenti Caratteristiche altamente antiossidanti Buona capacità di raffreddamento (contribuisce al raffreddamento del motore) Buona capacità di neutralizzazione degli acidi Ottima resistenza agli sbalzi di temperatura (caldo e freddo) SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI COMBUSTIONE Finalità: Una volta immesso il combustibile nel motore, esso si miscela con l’aria calda all’interno del cilindro, evapora, si infiamma e brucia Iniezione indiretta INIEZIONE DIRETTA Iniezione diretta nei cilindri Pressioni d’iniezione più elevate Tecnologia più costosa e sofisticata Iniettori multipli SISTEMA DI COMBUSTIONE INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA Squish e swirl INIEZIONE DIRETTA SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale e in linea Iniettore-pompa Common Rail SISTEMI DI INIEZIONE Pompa in linea 600...700 bar  1 000 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale 1 000 / 1 500 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Vantaggi Nessun tubo di carburante ad alta pressione Pressioni d’iniezione più elevate Minor consumo di carburante Potenza e coppia migliori a basse velocità del motore Iniettore Pompa  2000 bar Pressão máx. 1350 – 1500 bar SISTEMI DI INIEZIONE Common-Rail 1 800  2 000 bar Vantaggi Migliore controllo iniezione Riduzione di rumorosità e vibrazioni Buon consumo di carburante Coppia e potenza buone Riduzione di emissioni inquinanti MOTORI A BENZINA Il motore a benzina permette di utilizzare: Una miscela di aria e carburante Aria, con carburante immesso direttamente nel cilindro – Motori ad Iniezione Diretta Source: Total TURBOCOMPRESSIONE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Un compressore aumenta la densità dell’aria prima di essere immessa nei cilindri Svantaggi (relativi ai motori atmosferici - “non-turbo”): Complessità e costi maggiori Maggiori alterazioni fisiche e termiche del motore Vantaggi: Migliori coppia e potenza Migliore consumo di carburante TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE Geometria variabile Maggiore coppia su l’intera gamma delle velocità del motore Migliore consumo di carburante Maggiore potenza TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE SCAMBIATORE DI CALORE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Lo scambiatore di calore raffredda l’aria dopo la compressione e prima della sua ammissione nei cilindri: Maggiore massa d’aria nei cilindri Più carburante Maggiore coppia Più potenza FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI La combustione dei motori Diesel è caratterizzata da un’alta concentrazione di particelle inquinanti derivanti da combustibile (scarsa atomizzazione/vaporizzazione del carburante). Maggiori inquinanti: Sostanza particellare (PM) Idrocarburi incombusti, HC Monossido di carbonio, CO Ossidi d’azoto, NOx FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI Controllo delle emissioni: Ricircolazione dei gas di scarico, EGR Filtri del Particolato Catalizzatori Catalizzattori Controllo delle emissioni Diesel: Ricircolazione dei gas di scarico, EGR (previene la formazione di NOx) Filtri del Particolato, attivi e passivi (PM) Catalizzatori per ossidazione (HC e CO) Riduzione catalitica selettiva, SCR (NOx in N2 e H2O) Benzina: Catalizzatori trivalenti Catalizzatori per ossidazione (CO e HC in CO2 e H2O) Catalizzatori per la Riduzione (NO in N2 e O2) Qualità del combustibile, diesel: Il diesel è cetano derivato (C10H22) Il Numero di Cetano: Indica la capacità maggiore o minore del combustibile di auto accensione ( diminuire il ritardo per l’auto accensione) 15: Modesta capacità di auto accensione: isocetano 100: Elevata capacità di auto accensione: cetano Numero di cetano minimo richiesto: 51 Tenore in zolfo: Meno di 50 ppm  Carburante a basso tenore di zolfo Elimina le emissioni di anidride solforosa (SO2) Riduce le emisssioni PM Meno di 10 ppm: Carburante senza zolfo (Dal 2009) FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI RENDIMENTO ENERGETICO COPPIA Energia generata in un giro del motore, determinato dalla combustione del carburante [kg.m o N.m]. 1 kg.m=9.8 N.m Maggiore è la coppia, più efficiente è il motore per il regime del motore dato. POTENZA Energia generata per unità di tempo [W o CV]. 1kW = 1,36 CV 1 CV = 0,736 kW RENDIMENTO ENERGETICO Curva della coppia Mostra la distribuzione della coppia durante l’intera gamma di velocità del motore, a pieno carico (con massimo afflusso di carburante). Dovrebbe essere quanto più piatta per garantire una buona risposta del motore a tutte le velocità. RPM x N.m (oppure kg.m)
Slide 47 - COMBUSTIBILI CONVENZIONALICarlos SousaAGENEAL, Local Energy Management Agency of Almada MOTORI DIESEL E BENZINA Ciclistica a 4 tempi Componenti principali Sistemi ausiliari MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE L’aria entra nella camera di combustione COMPRESSIONE Con tutte le valvole chiuse, il pistone va sù, comprimendo l’aria nel cilindro Incremento della temperatura dell’aria e della pressione MOTORE DIESEL A 4 TEMPI INIEZIONE Il combustibile è iniettato nel cilindro ad alta pressione, dopo la compressione dell’aria MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ESPANSIONE Il combustibile si infiamma quando viene a contatto con l’aria calda Il motore è così creato. MOTORE DIESEL A 4 TEMPI VAPORE DI SCARICO Dopo la combustione, i gas combusti lasciano il cilindro attraverso la/le valvola/e di scarico MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE COMPRESSIONE ESPANSIONE VAPORE DI SCARICO INIEZIONE COMBUSTÃO MOTORE DIESEL A 4 TEMPI Rapporto di compressione = COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Pistone – Trasmette il movimento all’albero Albero di connessione – Trasmette il movimento all’albero a gomiti Albero a gomiti – Trasforma il movimento alternato in movimento circolare COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Distribuzione (apertura/chiusura delle valvole) Sistema di raffreddamento (previene il surriscaldamento dei componenti) Lubrificazione (riduzione di piombo, lavaggio dei componenti, ecc.) Combustibile (aspirazione di carburante ) PRINCIPALI SISTEMI AUSILIARI Doppio albero a camme in testa, DOHC Albero a camme laterali DISTRIBUZIONE DISTRIBUZIONE Finalità: SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO Raffreddare i componenti del motore: Mantenere il motore ad una temperatura accettabile (es. evitare che i componenti si surriscaldino) mantenere le proprietà fisico-chimiche del lubrificante (facilmente alterabile a temperature troppo elevate ) Riscaldare l’abitacolo per la climatizzazione del veicolo Migliorare la partenza a freddo Pompa acqua Termostato Radiatore Ventilatore Sistema di riscaldamento SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO L’olio del motore non serve solo a lubrificare ma è anche dotato di: Proprietà altamente detergenti e disperdenti Caratteristiche altamente antiossidanti Buona capacità di raffreddamento (contribuisce al raffreddamento del motore) Buona capacità di neutralizzazione degli acidi Ottima resistenza agli sbalzi di temperatura (caldo e freddo) SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI COMBUSTIONE Finalità: Una volta immesso il combustibile nel motore, esso si miscela con l’aria calda all’interno del cilindro, evapora, si infiamma e brucia Iniezione indiretta INIEZIONE DIRETTA Iniezione diretta nei cilindri Pressioni d’iniezione più elevate Tecnologia più costosa e sofisticata Iniettori multipli SISTEMA DI COMBUSTIONE INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA Squish e swirl INIEZIONE DIRETTA SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale e in linea Iniettore-pompa Common Rail SISTEMI DI INIEZIONE Pompa in linea 600...700 bar  1 000 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale 1 000 / 1 500 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Vantaggi Nessun tubo di carburante ad alta pressione Pressioni d’iniezione più elevate Minor consumo di carburante Potenza e coppia migliori a basse velocità del motore Iniettore Pompa  2000 bar Pressão máx. 1350 – 1500 bar SISTEMI DI INIEZIONE Common-Rail 1 800  2 000 bar Vantaggi Migliore controllo iniezione Riduzione di rumorosità e vibrazioni Buon consumo di carburante Coppia e potenza buone Riduzione di emissioni inquinanti MOTORI A BENZINA Il motore a benzina permette di utilizzare: Una miscela di aria e carburante Aria, con carburante immesso direttamente nel cilindro – Motori ad Iniezione Diretta Source: Total TURBOCOMPRESSIONE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Un compressore aumenta la densità dell’aria prima di essere immessa nei cilindri Svantaggi (relativi ai motori atmosferici - “non-turbo”): Complessità e costi maggiori Maggiori alterazioni fisiche e termiche del motore Vantaggi: Migliori coppia e potenza Migliore consumo di carburante TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE Geometria variabile Maggiore coppia su l’intera gamma delle velocità del motore Migliore consumo di carburante Maggiore potenza TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE SCAMBIATORE DI CALORE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Lo scambiatore di calore raffredda l’aria dopo la compressione e prima della sua ammissione nei cilindri: Maggiore massa d’aria nei cilindri Più carburante Maggiore coppia Più potenza FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI La combustione dei motori Diesel è caratterizzata da un’alta concentrazione di particelle inquinanti derivanti da combustibile (scarsa atomizzazione/vaporizzazione del carburante). Maggiori inquinanti: Sostanza particellare (PM) Idrocarburi incombusti, HC Monossido di carbonio, CO Ossidi d’azoto, NOx FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI Controllo delle emissioni: Ricircolazione dei gas di scarico, EGR Filtri del Particolato Catalizzatori Catalizzattori Controllo delle emissioni Diesel: Ricircolazione dei gas di scarico, EGR (previene la formazione di NOx) Filtri del Particolato, attivi e passivi (PM) Catalizzatori per ossidazione (HC e CO) Riduzione catalitica selettiva, SCR (NOx in N2 e H2O) Benzina: Catalizzatori trivalenti Catalizzatori per ossidazione (CO e HC in CO2 e H2O) Catalizzatori per la Riduzione (NO in N2 e O2) Qualità del combustibile, diesel: Il diesel è cetano derivato (C10H22) Il Numero di Cetano: Indica la capacità maggiore o minore del combustibile di auto accensione ( diminuire il ritardo per l’auto accensione) 15: Modesta capacità di auto accensione: isocetano 100: Elevata capacità di auto accensione: cetano Numero di cetano minimo richiesto: 51 Tenore in zolfo: Meno di 50 ppm  Carburante a basso tenore di zolfo Elimina le emissioni di anidride solforosa (SO2) Riduce le emisssioni PM Meno di 10 ppm: Carburante senza zolfo (Dal 2009) FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI RENDIMENTO ENERGETICO COPPIA Energia generata in un giro del motore, determinato dalla combustione del carburante [kg.m o N.m]. 1 kg.m=9.8 N.m Maggiore è la coppia, più efficiente è il motore per il regime del motore dato. POTENZA Energia generata per unità di tempo [W o CV]. 1kW = 1,36 CV 1 CV = 0,736 kW RENDIMENTO ENERGETICO Curva della coppia Mostra la distribuzione della coppia durante l’intera gamma di velocità del motore, a pieno carico (con massimo afflusso di carburante). Dovrebbe essere quanto più piatta per garantire una buona risposta del motore a tutte le velocità. RPM x N.m (oppure kg.m) RENDIMENTO ENERGETICO Curva di potenza Mosta la distribuzione di potenza durante l’intera gamma di velocità del motore, a pieno carico (con massimo afflusso di carburante). RPM x kW (oppure CV)
Slide 48 - COMBUSTIBILI CONVENZIONALICarlos SousaAGENEAL, Local Energy Management Agency of Almada MOTORI DIESEL E BENZINA Ciclistica a 4 tempi Componenti principali Sistemi ausiliari MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE L’aria entra nella camera di combustione COMPRESSIONE Con tutte le valvole chiuse, il pistone va sù, comprimendo l’aria nel cilindro Incremento della temperatura dell’aria e della pressione MOTORE DIESEL A 4 TEMPI INIEZIONE Il combustibile è iniettato nel cilindro ad alta pressione, dopo la compressione dell’aria MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ESPANSIONE Il combustibile si infiamma quando viene a contatto con l’aria calda Il motore è così creato. MOTORE DIESEL A 4 TEMPI VAPORE DI SCARICO Dopo la combustione, i gas combusti lasciano il cilindro attraverso la/le valvola/e di scarico MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE COMPRESSIONE ESPANSIONE VAPORE DI SCARICO INIEZIONE COMBUSTÃO MOTORE DIESEL A 4 TEMPI Rapporto di compressione = COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Pistone – Trasmette il movimento all’albero Albero di connessione – Trasmette il movimento all’albero a gomiti Albero a gomiti – Trasforma il movimento alternato in movimento circolare COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Distribuzione (apertura/chiusura delle valvole) Sistema di raffreddamento (previene il surriscaldamento dei componenti) Lubrificazione (riduzione di piombo, lavaggio dei componenti, ecc.) Combustibile (aspirazione di carburante ) PRINCIPALI SISTEMI AUSILIARI Doppio albero a camme in testa, DOHC Albero a camme laterali DISTRIBUZIONE DISTRIBUZIONE Finalità: SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO Raffreddare i componenti del motore: Mantenere il motore ad una temperatura accettabile (es. evitare che i componenti si surriscaldino) mantenere le proprietà fisico-chimiche del lubrificante (facilmente alterabile a temperature troppo elevate ) Riscaldare l’abitacolo per la climatizzazione del veicolo Migliorare la partenza a freddo Pompa acqua Termostato Radiatore Ventilatore Sistema di riscaldamento SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO L’olio del motore non serve solo a lubrificare ma è anche dotato di: Proprietà altamente detergenti e disperdenti Caratteristiche altamente antiossidanti Buona capacità di raffreddamento (contribuisce al raffreddamento del motore) Buona capacità di neutralizzazione degli acidi Ottima resistenza agli sbalzi di temperatura (caldo e freddo) SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI COMBUSTIONE Finalità: Una volta immesso il combustibile nel motore, esso si miscela con l’aria calda all’interno del cilindro, evapora, si infiamma e brucia Iniezione indiretta INIEZIONE DIRETTA Iniezione diretta nei cilindri Pressioni d’iniezione più elevate Tecnologia più costosa e sofisticata Iniettori multipli SISTEMA DI COMBUSTIONE INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA Squish e swirl INIEZIONE DIRETTA SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale e in linea Iniettore-pompa Common Rail SISTEMI DI INIEZIONE Pompa in linea 600...700 bar  1 000 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale 1 000 / 1 500 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Vantaggi Nessun tubo di carburante ad alta pressione Pressioni d’iniezione più elevate Minor consumo di carburante Potenza e coppia migliori a basse velocità del motore Iniettore Pompa  2000 bar Pressão máx. 1350 – 1500 bar SISTEMI DI INIEZIONE Common-Rail 1 800  2 000 bar Vantaggi Migliore controllo iniezione Riduzione di rumorosità e vibrazioni Buon consumo di carburante Coppia e potenza buone Riduzione di emissioni inquinanti MOTORI A BENZINA Il motore a benzina permette di utilizzare: Una miscela di aria e carburante Aria, con carburante immesso direttamente nel cilindro – Motori ad Iniezione Diretta Source: Total TURBOCOMPRESSIONE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Un compressore aumenta la densità dell’aria prima di essere immessa nei cilindri Svantaggi (relativi ai motori atmosferici - “non-turbo”): Complessità e costi maggiori Maggiori alterazioni fisiche e termiche del motore Vantaggi: Migliori coppia e potenza Migliore consumo di carburante TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE Geometria variabile Maggiore coppia su l’intera gamma delle velocità del motore Migliore consumo di carburante Maggiore potenza TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE SCAMBIATORE DI CALORE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Lo scambiatore di calore raffredda l’aria dopo la compressione e prima della sua ammissione nei cilindri: Maggiore massa d’aria nei cilindri Più carburante Maggiore coppia Più potenza FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI La combustione dei motori Diesel è caratterizzata da un’alta concentrazione di particelle inquinanti derivanti da combustibile (scarsa atomizzazione/vaporizzazione del carburante). Maggiori inquinanti: Sostanza particellare (PM) Idrocarburi incombusti, HC Monossido di carbonio, CO Ossidi d’azoto, NOx FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI Controllo delle emissioni: Ricircolazione dei gas di scarico, EGR Filtri del Particolato Catalizzatori Catalizzattori Controllo delle emissioni Diesel: Ricircolazione dei gas di scarico, EGR (previene la formazione di NOx) Filtri del Particolato, attivi e passivi (PM) Catalizzatori per ossidazione (HC e CO) Riduzione catalitica selettiva, SCR (NOx in N2 e H2O) Benzina: Catalizzatori trivalenti Catalizzatori per ossidazione (CO e HC in CO2 e H2O) Catalizzatori per la Riduzione (NO in N2 e O2) Qualità del combustibile, diesel: Il diesel è cetano derivato (C10H22) Il Numero di Cetano: Indica la capacità maggiore o minore del combustibile di auto accensione ( diminuire il ritardo per l’auto accensione) 15: Modesta capacità di auto accensione: isocetano 100: Elevata capacità di auto accensione: cetano Numero di cetano minimo richiesto: 51 Tenore in zolfo: Meno di 50 ppm  Carburante a basso tenore di zolfo Elimina le emissioni di anidride solforosa (SO2) Riduce le emisssioni PM Meno di 10 ppm: Carburante senza zolfo (Dal 2009) FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI RENDIMENTO ENERGETICO COPPIA Energia generata in un giro del motore, determinato dalla combustione del carburante [kg.m o N.m]. 1 kg.m=9.8 N.m Maggiore è la coppia, più efficiente è il motore per il regime del motore dato. POTENZA Energia generata per unità di tempo [W o CV]. 1kW = 1,36 CV 1 CV = 0,736 kW RENDIMENTO ENERGETICO Curva della coppia Mostra la distribuzione della coppia durante l’intera gamma di velocità del motore, a pieno carico (con massimo afflusso di carburante). Dovrebbe essere quanto più piatta per garantire una buona risposta del motore a tutte le velocità. RPM x N.m (oppure kg.m) RENDIMENTO ENERGETICO Curva di potenza Mosta la distribuzione di potenza durante l’intera gamma di velocità del motore, a pieno carico (con massimo afflusso di carburante). RPM x kW (oppure CV) RENDIMENTO ENERGETICO CO2 emissioni per litro: Benzina leggermente meno del Diesel CO2 emissioni per km: il Diesel usa meno carburante... …emette meno CO2 Il rendimento energetico varia in funzione della compressione II rapporto aria/combustibile è variabile nei motori Diesel. Il rapporto aria/combustibile è costante nei motori a Benzina (stechiometrico: 14.7 / 1), a prescindere da carico e velocità. Nei motori a gasolio il rapporto aria/combustibile può abbassarsi fino a 100 / 1. Offrono quindi, rispetto ai motori a benzina, un rendimento di combustibile a carico parziale tanto più importante.
Slide 49 - COMBUSTIBILI CONVENZIONALICarlos SousaAGENEAL, Local Energy Management Agency of Almada MOTORI DIESEL E BENZINA Ciclistica a 4 tempi Componenti principali Sistemi ausiliari MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE L’aria entra nella camera di combustione COMPRESSIONE Con tutte le valvole chiuse, il pistone va sù, comprimendo l’aria nel cilindro Incremento della temperatura dell’aria e della pressione MOTORE DIESEL A 4 TEMPI INIEZIONE Il combustibile è iniettato nel cilindro ad alta pressione, dopo la compressione dell’aria MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ESPANSIONE Il combustibile si infiamma quando viene a contatto con l’aria calda Il motore è così creato. MOTORE DIESEL A 4 TEMPI VAPORE DI SCARICO Dopo la combustione, i gas combusti lasciano il cilindro attraverso la/le valvola/e di scarico MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE COMPRESSIONE ESPANSIONE VAPORE DI SCARICO INIEZIONE COMBUSTÃO MOTORE DIESEL A 4 TEMPI Rapporto di compressione = COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Pistone – Trasmette il movimento all’albero Albero di connessione – Trasmette il movimento all’albero a gomiti Albero a gomiti – Trasforma il movimento alternato in movimento circolare COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Distribuzione (apertura/chiusura delle valvole) Sistema di raffreddamento (previene il surriscaldamento dei componenti) Lubrificazione (riduzione di piombo, lavaggio dei componenti, ecc.) Combustibile (aspirazione di carburante ) PRINCIPALI SISTEMI AUSILIARI Doppio albero a camme in testa, DOHC Albero a camme laterali DISTRIBUZIONE DISTRIBUZIONE Finalità: SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO Raffreddare i componenti del motore: Mantenere il motore ad una temperatura accettabile (es. evitare che i componenti si surriscaldino) mantenere le proprietà fisico-chimiche del lubrificante (facilmente alterabile a temperature troppo elevate ) Riscaldare l’abitacolo per la climatizzazione del veicolo Migliorare la partenza a freddo Pompa acqua Termostato Radiatore Ventilatore Sistema di riscaldamento SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO L’olio del motore non serve solo a lubrificare ma è anche dotato di: Proprietà altamente detergenti e disperdenti Caratteristiche altamente antiossidanti Buona capacità di raffreddamento (contribuisce al raffreddamento del motore) Buona capacità di neutralizzazione degli acidi Ottima resistenza agli sbalzi di temperatura (caldo e freddo) SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI COMBUSTIONE Finalità: Una volta immesso il combustibile nel motore, esso si miscela con l’aria calda all’interno del cilindro, evapora, si infiamma e brucia Iniezione indiretta INIEZIONE DIRETTA Iniezione diretta nei cilindri Pressioni d’iniezione più elevate Tecnologia più costosa e sofisticata Iniettori multipli SISTEMA DI COMBUSTIONE INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA Squish e swirl INIEZIONE DIRETTA SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale e in linea Iniettore-pompa Common Rail SISTEMI DI INIEZIONE Pompa in linea 600...700 bar  1 000 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale 1 000 / 1 500 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Vantaggi Nessun tubo di carburante ad alta pressione Pressioni d’iniezione più elevate Minor consumo di carburante Potenza e coppia migliori a basse velocità del motore Iniettore Pompa  2000 bar Pressão máx. 1350 – 1500 bar SISTEMI DI INIEZIONE Common-Rail 1 800  2 000 bar Vantaggi Migliore controllo iniezione Riduzione di rumorosità e vibrazioni Buon consumo di carburante Coppia e potenza buone Riduzione di emissioni inquinanti MOTORI A BENZINA Il motore a benzina permette di utilizzare: Una miscela di aria e carburante Aria, con carburante immesso direttamente nel cilindro – Motori ad Iniezione Diretta Source: Total TURBOCOMPRESSIONE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Un compressore aumenta la densità dell’aria prima di essere immessa nei cilindri Svantaggi (relativi ai motori atmosferici - “non-turbo”): Complessità e costi maggiori Maggiori alterazioni fisiche e termiche del motore Vantaggi: Migliori coppia e potenza Migliore consumo di carburante TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE Geometria variabile Maggiore coppia su l’intera gamma delle velocità del motore Migliore consumo di carburante Maggiore potenza TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE SCAMBIATORE DI CALORE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Lo scambiatore di calore raffredda l’aria dopo la compressione e prima della sua ammissione nei cilindri: Maggiore massa d’aria nei cilindri Più carburante Maggiore coppia Più potenza FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI La combustione dei motori Diesel è caratterizzata da un’alta concentrazione di particelle inquinanti derivanti da combustibile (scarsa atomizzazione/vaporizzazione del carburante). Maggiori inquinanti: Sostanza particellare (PM) Idrocarburi incombusti, HC Monossido di carbonio, CO Ossidi d’azoto, NOx FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI Controllo delle emissioni: Ricircolazione dei gas di scarico, EGR Filtri del Particolato Catalizzatori Catalizzattori Controllo delle emissioni Diesel: Ricircolazione dei gas di scarico, EGR (previene la formazione di NOx) Filtri del Particolato, attivi e passivi (PM) Catalizzatori per ossidazione (HC e CO) Riduzione catalitica selettiva, SCR (NOx in N2 e H2O) Benzina: Catalizzatori trivalenti Catalizzatori per ossidazione (CO e HC in CO2 e H2O) Catalizzatori per la Riduzione (NO in N2 e O2) Qualità del combustibile, diesel: Il diesel è cetano derivato (C10H22) Il Numero di Cetano: Indica la capacità maggiore o minore del combustibile di auto accensione ( diminuire il ritardo per l’auto accensione) 15: Modesta capacità di auto accensione: isocetano 100: Elevata capacità di auto accensione: cetano Numero di cetano minimo richiesto: 51 Tenore in zolfo: Meno di 50 ppm  Carburante a basso tenore di zolfo Elimina le emissioni di anidride solforosa (SO2) Riduce le emisssioni PM Meno di 10 ppm: Carburante senza zolfo (Dal 2009) FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI RENDIMENTO ENERGETICO COPPIA Energia generata in un giro del motore, determinato dalla combustione del carburante [kg.m o N.m]. 1 kg.m=9.8 N.m Maggiore è la coppia, più efficiente è il motore per il regime del motore dato. POTENZA Energia generata per unità di tempo [W o CV]. 1kW = 1,36 CV 1 CV = 0,736 kW RENDIMENTO ENERGETICO Curva della coppia Mostra la distribuzione della coppia durante l’intera gamma di velocità del motore, a pieno carico (con massimo afflusso di carburante). Dovrebbe essere quanto più piatta per garantire una buona risposta del motore a tutte le velocità. RPM x N.m (oppure kg.m) RENDIMENTO ENERGETICO Curva di potenza Mosta la distribuzione di potenza durante l’intera gamma di velocità del motore, a pieno carico (con massimo afflusso di carburante). RPM x kW (oppure CV) RENDIMENTO ENERGETICO CO2 emissioni per litro: Benzina leggermente meno del Diesel CO2 emissioni per km: il Diesel usa meno carburante... …emette meno CO2 Il rendimento energetico varia in funzione della compressione II rapporto aria/combustibile è variabile nei motori Diesel. Il rapporto aria/combustibile è costante nei motori a Benzina (stechiometrico: 14.7 / 1), a prescindere da carico e velocità. Nei motori a gasolio il rapporto aria/combustibile può abbassarsi fino a 100 / 1. Offrono quindi, rispetto ai motori a benzina, un rendimento di combustibile a carico parziale tanto più importante. RENDIMENTO ENERGETICO Rapporto di compressione Teorico rendimento del motore Motori Diesel Motori a benzina
Slide 50 - COMBUSTIBILI CONVENZIONALICarlos SousaAGENEAL, Local Energy Management Agency of Almada MOTORI DIESEL E BENZINA Ciclistica a 4 tempi Componenti principali Sistemi ausiliari MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE L’aria entra nella camera di combustione COMPRESSIONE Con tutte le valvole chiuse, il pistone va sù, comprimendo l’aria nel cilindro Incremento della temperatura dell’aria e della pressione MOTORE DIESEL A 4 TEMPI INIEZIONE Il combustibile è iniettato nel cilindro ad alta pressione, dopo la compressione dell’aria MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ESPANSIONE Il combustibile si infiamma quando viene a contatto con l’aria calda Il motore è così creato. MOTORE DIESEL A 4 TEMPI VAPORE DI SCARICO Dopo la combustione, i gas combusti lasciano il cilindro attraverso la/le valvola/e di scarico MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE COMPRESSIONE ESPANSIONE VAPORE DI SCARICO INIEZIONE COMBUSTÃO MOTORE DIESEL A 4 TEMPI Rapporto di compressione = COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Pistone – Trasmette il movimento all’albero Albero di connessione – Trasmette il movimento all’albero a gomiti Albero a gomiti – Trasforma il movimento alternato in movimento circolare COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Distribuzione (apertura/chiusura delle valvole) Sistema di raffreddamento (previene il surriscaldamento dei componenti) Lubrificazione (riduzione di piombo, lavaggio dei componenti, ecc.) Combustibile (aspirazione di carburante ) PRINCIPALI SISTEMI AUSILIARI Doppio albero a camme in testa, DOHC Albero a camme laterali DISTRIBUZIONE DISTRIBUZIONE Finalità: SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO Raffreddare i componenti del motore: Mantenere il motore ad una temperatura accettabile (es. evitare che i componenti si surriscaldino) mantenere le proprietà fisico-chimiche del lubrificante (facilmente alterabile a temperature troppo elevate ) Riscaldare l’abitacolo per la climatizzazione del veicolo Migliorare la partenza a freddo Pompa acqua Termostato Radiatore Ventilatore Sistema di riscaldamento SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO L’olio del motore non serve solo a lubrificare ma è anche dotato di: Proprietà altamente detergenti e disperdenti Caratteristiche altamente antiossidanti Buona capacità di raffreddamento (contribuisce al raffreddamento del motore) Buona capacità di neutralizzazione degli acidi Ottima resistenza agli sbalzi di temperatura (caldo e freddo) SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI COMBUSTIONE Finalità: Una volta immesso il combustibile nel motore, esso si miscela con l’aria calda all’interno del cilindro, evapora, si infiamma e brucia Iniezione indiretta INIEZIONE DIRETTA Iniezione diretta nei cilindri Pressioni d’iniezione più elevate Tecnologia più costosa e sofisticata Iniettori multipli SISTEMA DI COMBUSTIONE INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA Squish e swirl INIEZIONE DIRETTA SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale e in linea Iniettore-pompa Common Rail SISTEMI DI INIEZIONE Pompa in linea 600...700 bar  1 000 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale 1 000 / 1 500 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Vantaggi Nessun tubo di carburante ad alta pressione Pressioni d’iniezione più elevate Minor consumo di carburante Potenza e coppia migliori a basse velocità del motore Iniettore Pompa  2000 bar Pressão máx. 1350 – 1500 bar SISTEMI DI INIEZIONE Common-Rail 1 800  2 000 bar Vantaggi Migliore controllo iniezione Riduzione di rumorosità e vibrazioni Buon consumo di carburante Coppia e potenza buone Riduzione di emissioni inquinanti MOTORI A BENZINA Il motore a benzina permette di utilizzare: Una miscela di aria e carburante Aria, con carburante immesso direttamente nel cilindro – Motori ad Iniezione Diretta Source: Total TURBOCOMPRESSIONE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Un compressore aumenta la densità dell’aria prima di essere immessa nei cilindri Svantaggi (relativi ai motori atmosferici - “non-turbo”): Complessità e costi maggiori Maggiori alterazioni fisiche e termiche del motore Vantaggi: Migliori coppia e potenza Migliore consumo di carburante TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE Geometria variabile Maggiore coppia su l’intera gamma delle velocità del motore Migliore consumo di carburante Maggiore potenza TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE SCAMBIATORE DI CALORE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Lo scambiatore di calore raffredda l’aria dopo la compressione e prima della sua ammissione nei cilindri: Maggiore massa d’aria nei cilindri Più carburante Maggiore coppia Più potenza FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI La combustione dei motori Diesel è caratterizzata da un’alta concentrazione di particelle inquinanti derivanti da combustibile (scarsa atomizzazione/vaporizzazione del carburante). Maggiori inquinanti: Sostanza particellare (PM) Idrocarburi incombusti, HC Monossido di carbonio, CO Ossidi d’azoto, NOx FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI Controllo delle emissioni: Ricircolazione dei gas di scarico, EGR Filtri del Particolato Catalizzatori Catalizzattori Controllo delle emissioni Diesel: Ricircolazione dei gas di scarico, EGR (previene la formazione di NOx) Filtri del Particolato, attivi e passivi (PM) Catalizzatori per ossidazione (HC e CO) Riduzione catalitica selettiva, SCR (NOx in N2 e H2O) Benzina: Catalizzatori trivalenti Catalizzatori per ossidazione (CO e HC in CO2 e H2O) Catalizzatori per la Riduzione (NO in N2 e O2) Qualità del combustibile, diesel: Il diesel è cetano derivato (C10H22) Il Numero di Cetano: Indica la capacità maggiore o minore del combustibile di auto accensione ( diminuire il ritardo per l’auto accensione) 15: Modesta capacità di auto accensione: isocetano 100: Elevata capacità di auto accensione: cetano Numero di cetano minimo richiesto: 51 Tenore in zolfo: Meno di 50 ppm  Carburante a basso tenore di zolfo Elimina le emissioni di anidride solforosa (SO2) Riduce le emisssioni PM Meno di 10 ppm: Carburante senza zolfo (Dal 2009) FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI RENDIMENTO ENERGETICO COPPIA Energia generata in un giro del motore, determinato dalla combustione del carburante [kg.m o N.m]. 1 kg.m=9.8 N.m Maggiore è la coppia, più efficiente è il motore per il regime del motore dato. POTENZA Energia generata per unità di tempo [W o CV]. 1kW = 1,36 CV 1 CV = 0,736 kW RENDIMENTO ENERGETICO Curva della coppia Mostra la distribuzione della coppia durante l’intera gamma di velocità del motore, a pieno carico (con massimo afflusso di carburante). Dovrebbe essere quanto più piatta per garantire una buona risposta del motore a tutte le velocità. RPM x N.m (oppure kg.m) RENDIMENTO ENERGETICO Curva di potenza Mosta la distribuzione di potenza durante l’intera gamma di velocità del motore, a pieno carico (con massimo afflusso di carburante). RPM x kW (oppure CV) RENDIMENTO ENERGETICO CO2 emissioni per litro: Benzina leggermente meno del Diesel CO2 emissioni per km: il Diesel usa meno carburante... …emette meno CO2 Il rendimento energetico varia in funzione della compressione II rapporto aria/combustibile è variabile nei motori Diesel. Il rapporto aria/combustibile è costante nei motori a Benzina (stechiometrico: 14.7 / 1), a prescindere da carico e velocità. Nei motori a gasolio il rapporto aria/combustibile può abbassarsi fino a 100 / 1. Offrono quindi, rispetto ai motori a benzina, un rendimento di combustibile a carico parziale tanto più importante. RENDIMENTO ENERGETICO Rapporto di compressione Teorico rendimento del motore Motori Diesel Motori a benzina RENDIMENTO ENERGETICO Lavoro utile Procedura ideale Perdite stechiometriche Perdite di combustione Variazioni di velocità Perdite Perdite di carico Perdite 87% Motore a benzina, guida in zona urbana
Slide 51 - COMBUSTIBILI CONVENZIONALICarlos SousaAGENEAL, Local Energy Management Agency of Almada MOTORI DIESEL E BENZINA Ciclistica a 4 tempi Componenti principali Sistemi ausiliari MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE L’aria entra nella camera di combustione COMPRESSIONE Con tutte le valvole chiuse, il pistone va sù, comprimendo l’aria nel cilindro Incremento della temperatura dell’aria e della pressione MOTORE DIESEL A 4 TEMPI INIEZIONE Il combustibile è iniettato nel cilindro ad alta pressione, dopo la compressione dell’aria MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ESPANSIONE Il combustibile si infiamma quando viene a contatto con l’aria calda Il motore è così creato. MOTORE DIESEL A 4 TEMPI VAPORE DI SCARICO Dopo la combustione, i gas combusti lasciano il cilindro attraverso la/le valvola/e di scarico MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE COMPRESSIONE ESPANSIONE VAPORE DI SCARICO INIEZIONE COMBUSTÃO MOTORE DIESEL A 4 TEMPI Rapporto di compressione = COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Pistone – Trasmette il movimento all’albero Albero di connessione – Trasmette il movimento all’albero a gomiti Albero a gomiti – Trasforma il movimento alternato in movimento circolare COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Distribuzione (apertura/chiusura delle valvole) Sistema di raffreddamento (previene il surriscaldamento dei componenti) Lubrificazione (riduzione di piombo, lavaggio dei componenti, ecc.) Combustibile (aspirazione di carburante ) PRINCIPALI SISTEMI AUSILIARI Doppio albero a camme in testa, DOHC Albero a camme laterali DISTRIBUZIONE DISTRIBUZIONE Finalità: SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO Raffreddare i componenti del motore: Mantenere il motore ad una temperatura accettabile (es. evitare che i componenti si surriscaldino) mantenere le proprietà fisico-chimiche del lubrificante (facilmente alterabile a temperature troppo elevate ) Riscaldare l’abitacolo per la climatizzazione del veicolo Migliorare la partenza a freddo Pompa acqua Termostato Radiatore Ventilatore Sistema di riscaldamento SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO L’olio del motore non serve solo a lubrificare ma è anche dotato di: Proprietà altamente detergenti e disperdenti Caratteristiche altamente antiossidanti Buona capacità di raffreddamento (contribuisce al raffreddamento del motore) Buona capacità di neutralizzazione degli acidi Ottima resistenza agli sbalzi di temperatura (caldo e freddo) SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI COMBUSTIONE Finalità: Una volta immesso il combustibile nel motore, esso si miscela con l’aria calda all’interno del cilindro, evapora, si infiamma e brucia Iniezione indiretta INIEZIONE DIRETTA Iniezione diretta nei cilindri Pressioni d’iniezione più elevate Tecnologia più costosa e sofisticata Iniettori multipli SISTEMA DI COMBUSTIONE INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA Squish e swirl INIEZIONE DIRETTA SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale e in linea Iniettore-pompa Common Rail SISTEMI DI INIEZIONE Pompa in linea 600...700 bar  1 000 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale 1 000 / 1 500 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Vantaggi Nessun tubo di carburante ad alta pressione Pressioni d’iniezione più elevate Minor consumo di carburante Potenza e coppia migliori a basse velocità del motore Iniettore Pompa  2000 bar Pressão máx. 1350 – 1500 bar SISTEMI DI INIEZIONE Common-Rail 1 800  2 000 bar Vantaggi Migliore controllo iniezione Riduzione di rumorosità e vibrazioni Buon consumo di carburante Coppia e potenza buone Riduzione di emissioni inquinanti MOTORI A BENZINA Il motore a benzina permette di utilizzare: Una miscela di aria e carburante Aria, con carburante immesso direttamente nel cilindro – Motori ad Iniezione Diretta Source: Total TURBOCOMPRESSIONE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Un compressore aumenta la densità dell’aria prima di essere immessa nei cilindri Svantaggi (relativi ai motori atmosferici - “non-turbo”): Complessità e costi maggiori Maggiori alterazioni fisiche e termiche del motore Vantaggi: Migliori coppia e potenza Migliore consumo di carburante TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE Geometria variabile Maggiore coppia su l’intera gamma delle velocità del motore Migliore consumo di carburante Maggiore potenza TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE SCAMBIATORE DI CALORE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Lo scambiatore di calore raffredda l’aria dopo la compressione e prima della sua ammissione nei cilindri: Maggiore massa d’aria nei cilindri Più carburante Maggiore coppia Più potenza FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI La combustione dei motori Diesel è caratterizzata da un’alta concentrazione di particelle inquinanti derivanti da combustibile (scarsa atomizzazione/vaporizzazione del carburante). Maggiori inquinanti: Sostanza particellare (PM) Idrocarburi incombusti, HC Monossido di carbonio, CO Ossidi d’azoto, NOx FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI Controllo delle emissioni: Ricircolazione dei gas di scarico, EGR Filtri del Particolato Catalizzatori Catalizzattori Controllo delle emissioni Diesel: Ricircolazione dei gas di scarico, EGR (previene la formazione di NOx) Filtri del Particolato, attivi e passivi (PM) Catalizzatori per ossidazione (HC e CO) Riduzione catalitica selettiva, SCR (NOx in N2 e H2O) Benzina: Catalizzatori trivalenti Catalizzatori per ossidazione (CO e HC in CO2 e H2O) Catalizzatori per la Riduzione (NO in N2 e O2) Qualità del combustibile, diesel: Il diesel è cetano derivato (C10H22) Il Numero di Cetano: Indica la capacità maggiore o minore del combustibile di auto accensione ( diminuire il ritardo per l’auto accensione) 15: Modesta capacità di auto accensione: isocetano 100: Elevata capacità di auto accensione: cetano Numero di cetano minimo richiesto: 51 Tenore in zolfo: Meno di 50 ppm  Carburante a basso tenore di zolfo Elimina le emissioni di anidride solforosa (SO2) Riduce le emisssioni PM Meno di 10 ppm: Carburante senza zolfo (Dal 2009) FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI RENDIMENTO ENERGETICO COPPIA Energia generata in un giro del motore, determinato dalla combustione del carburante [kg.m o N.m]. 1 kg.m=9.8 N.m Maggiore è la coppia, più efficiente è il motore per il regime del motore dato. POTENZA Energia generata per unità di tempo [W o CV]. 1kW = 1,36 CV 1 CV = 0,736 kW RENDIMENTO ENERGETICO Curva della coppia Mostra la distribuzione della coppia durante l’intera gamma di velocità del motore, a pieno carico (con massimo afflusso di carburante). Dovrebbe essere quanto più piatta per garantire una buona risposta del motore a tutte le velocità. RPM x N.m (oppure kg.m) RENDIMENTO ENERGETICO Curva di potenza Mosta la distribuzione di potenza durante l’intera gamma di velocità del motore, a pieno carico (con massimo afflusso di carburante). RPM x kW (oppure CV) RENDIMENTO ENERGETICO CO2 emissioni per litro: Benzina leggermente meno del Diesel CO2 emissioni per km: il Diesel usa meno carburante... …emette meno CO2 Il rendimento energetico varia in funzione della compressione II rapporto aria/combustibile è variabile nei motori Diesel. Il rapporto aria/combustibile è costante nei motori a Benzina (stechiometrico: 14.7 / 1), a prescindere da carico e velocità. Nei motori a gasolio il rapporto aria/combustibile può abbassarsi fino a 100 / 1. Offrono quindi, rispetto ai motori a benzina, un rendimento di combustibile a carico parziale tanto più importante. RENDIMENTO ENERGETICO Rapporto di compressione Teorico rendimento del motore Motori Diesel Motori a benzina RENDIMENTO ENERGETICO Lavoro utile Procedura ideale Perdite stechiometriche Perdite di combustione Variazioni di velocità Perdite Perdite di carico Perdite 87% Motore a benzina, guida in zona urbana DIESEL – BENZINA A CONFRONTO
Slide 52 - COMBUSTIBILI CONVENZIONALICarlos SousaAGENEAL, Local Energy Management Agency of Almada MOTORI DIESEL E BENZINA Ciclistica a 4 tempi Componenti principali Sistemi ausiliari MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE L’aria entra nella camera di combustione COMPRESSIONE Con tutte le valvole chiuse, il pistone va sù, comprimendo l’aria nel cilindro Incremento della temperatura dell’aria e della pressione MOTORE DIESEL A 4 TEMPI INIEZIONE Il combustibile è iniettato nel cilindro ad alta pressione, dopo la compressione dell’aria MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ESPANSIONE Il combustibile si infiamma quando viene a contatto con l’aria calda Il motore è così creato. MOTORE DIESEL A 4 TEMPI VAPORE DI SCARICO Dopo la combustione, i gas combusti lasciano il cilindro attraverso la/le valvola/e di scarico MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE COMPRESSIONE ESPANSIONE VAPORE DI SCARICO INIEZIONE COMBUSTÃO MOTORE DIESEL A 4 TEMPI Rapporto di compressione = COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Pistone – Trasmette il movimento all’albero Albero di connessione – Trasmette il movimento all’albero a gomiti Albero a gomiti – Trasforma il movimento alternato in movimento circolare COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Distribuzione (apertura/chiusura delle valvole) Sistema di raffreddamento (previene il surriscaldamento dei componenti) Lubrificazione (riduzione di piombo, lavaggio dei componenti, ecc.) Combustibile (aspirazione di carburante ) PRINCIPALI SISTEMI AUSILIARI Doppio albero a camme in testa, DOHC Albero a camme laterali DISTRIBUZIONE DISTRIBUZIONE Finalità: SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO Raffreddare i componenti del motore: Mantenere il motore ad una temperatura accettabile (es. evitare che i componenti si surriscaldino) mantenere le proprietà fisico-chimiche del lubrificante (facilmente alterabile a temperature troppo elevate ) Riscaldare l’abitacolo per la climatizzazione del veicolo Migliorare la partenza a freddo Pompa acqua Termostato Radiatore Ventilatore Sistema di riscaldamento SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO L’olio del motore non serve solo a lubrificare ma è anche dotato di: Proprietà altamente detergenti e disperdenti Caratteristiche altamente antiossidanti Buona capacità di raffreddamento (contribuisce al raffreddamento del motore) Buona capacità di neutralizzazione degli acidi Ottima resistenza agli sbalzi di temperatura (caldo e freddo) SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI COMBUSTIONE Finalità: Una volta immesso il combustibile nel motore, esso si miscela con l’aria calda all’interno del cilindro, evapora, si infiamma e brucia Iniezione indiretta INIEZIONE DIRETTA Iniezione diretta nei cilindri Pressioni d’iniezione più elevate Tecnologia più costosa e sofisticata Iniettori multipli SISTEMA DI COMBUSTIONE INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA Squish e swirl INIEZIONE DIRETTA SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale e in linea Iniettore-pompa Common Rail SISTEMI DI INIEZIONE Pompa in linea 600...700 bar  1 000 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale 1 000 / 1 500 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Vantaggi Nessun tubo di carburante ad alta pressione Pressioni d’iniezione più elevate Minor consumo di carburante Potenza e coppia migliori a basse velocità del motore Iniettore Pompa  2000 bar Pressão máx. 1350 – 1500 bar SISTEMI DI INIEZIONE Common-Rail 1 800  2 000 bar Vantaggi Migliore controllo iniezione Riduzione di rumorosità e vibrazioni Buon consumo di carburante Coppia e potenza buone Riduzione di emissioni inquinanti MOTORI A BENZINA Il motore a benzina permette di utilizzare: Una miscela di aria e carburante Aria, con carburante immesso direttamente nel cilindro – Motori ad Iniezione Diretta Source: Total TURBOCOMPRESSIONE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Un compressore aumenta la densità dell’aria prima di essere immessa nei cilindri Svantaggi (relativi ai motori atmosferici - “non-turbo”): Complessità e costi maggiori Maggiori alterazioni fisiche e termiche del motore Vantaggi: Migliori coppia e potenza Migliore consumo di carburante TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE Geometria variabile Maggiore coppia su l’intera gamma delle velocità del motore Migliore consumo di carburante Maggiore potenza TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE SCAMBIATORE DI CALORE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Lo scambiatore di calore raffredda l’aria dopo la compressione e prima della sua ammissione nei cilindri: Maggiore massa d’aria nei cilindri Più carburante Maggiore coppia Più potenza FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI La combustione dei motori Diesel è caratterizzata da un’alta concentrazione di particelle inquinanti derivanti da combustibile (scarsa atomizzazione/vaporizzazione del carburante). Maggiori inquinanti: Sostanza particellare (PM) Idrocarburi incombusti, HC Monossido di carbonio, CO Ossidi d’azoto, NOx FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI Controllo delle emissioni: Ricircolazione dei gas di scarico, EGR Filtri del Particolato Catalizzatori Catalizzattori Controllo delle emissioni Diesel: Ricircolazione dei gas di scarico, EGR (previene la formazione di NOx) Filtri del Particolato, attivi e passivi (PM) Catalizzatori per ossidazione (HC e CO) Riduzione catalitica selettiva, SCR (NOx in N2 e H2O) Benzina: Catalizzatori trivalenti Catalizzatori per ossidazione (CO e HC in CO2 e H2O) Catalizzatori per la Riduzione (NO in N2 e O2) Qualità del combustibile, diesel: Il diesel è cetano derivato (C10H22) Il Numero di Cetano: Indica la capacità maggiore o minore del combustibile di auto accensione ( diminuire il ritardo per l’auto accensione) 15: Modesta capacità di auto accensione: isocetano 100: Elevata capacità di auto accensione: cetano Numero di cetano minimo richiesto: 51 Tenore in zolfo: Meno di 50 ppm  Carburante a basso tenore di zolfo Elimina le emissioni di anidride solforosa (SO2) Riduce le emisssioni PM Meno di 10 ppm: Carburante senza zolfo (Dal 2009) FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI RENDIMENTO ENERGETICO COPPIA Energia generata in un giro del motore, determinato dalla combustione del carburante [kg.m o N.m]. 1 kg.m=9.8 N.m Maggiore è la coppia, più efficiente è il motore per il regime del motore dato. POTENZA Energia generata per unità di tempo [W o CV]. 1kW = 1,36 CV 1 CV = 0,736 kW RENDIMENTO ENERGETICO Curva della coppia Mostra la distribuzione della coppia durante l’intera gamma di velocità del motore, a pieno carico (con massimo afflusso di carburante). Dovrebbe essere quanto più piatta per garantire una buona risposta del motore a tutte le velocità. RPM x N.m (oppure kg.m) RENDIMENTO ENERGETICO Curva di potenza Mosta la distribuzione di potenza durante l’intera gamma di velocità del motore, a pieno carico (con massimo afflusso di carburante). RPM x kW (oppure CV) RENDIMENTO ENERGETICO CO2 emissioni per litro: Benzina leggermente meno del Diesel CO2 emissioni per km: il Diesel usa meno carburante... …emette meno CO2 Il rendimento energetico varia in funzione della compressione II rapporto aria/combustibile è variabile nei motori Diesel. Il rapporto aria/combustibile è costante nei motori a Benzina (stechiometrico: 14.7 / 1), a prescindere da carico e velocità. Nei motori a gasolio il rapporto aria/combustibile può abbassarsi fino a 100 / 1. Offrono quindi, rispetto ai motori a benzina, un rendimento di combustibile a carico parziale tanto più importante. RENDIMENTO ENERGETICO Rapporto di compressione Teorico rendimento del motore Motori Diesel Motori a benzina RENDIMENTO ENERGETICO Lavoro utile Procedura ideale Perdite stechiometriche Perdite di combustione Variazioni di velocità Perdite Perdite di carico Perdite 87% Motore a benzina, guida in zona urbana DIESEL – BENZINA A CONFRONTO DIESEL – BENZINA A CONFRONTO
Slide 53 - COMBUSTIBILI CONVENZIONALICarlos SousaAGENEAL, Local Energy Management Agency of Almada MOTORI DIESEL E BENZINA Ciclistica a 4 tempi Componenti principali Sistemi ausiliari MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE L’aria entra nella camera di combustione COMPRESSIONE Con tutte le valvole chiuse, il pistone va sù, comprimendo l’aria nel cilindro Incremento della temperatura dell’aria e della pressione MOTORE DIESEL A 4 TEMPI INIEZIONE Il combustibile è iniettato nel cilindro ad alta pressione, dopo la compressione dell’aria MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ESPANSIONE Il combustibile si infiamma quando viene a contatto con l’aria calda Il motore è così creato. MOTORE DIESEL A 4 TEMPI VAPORE DI SCARICO Dopo la combustione, i gas combusti lasciano il cilindro attraverso la/le valvola/e di scarico MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE COMPRESSIONE ESPANSIONE VAPORE DI SCARICO INIEZIONE COMBUSTÃO MOTORE DIESEL A 4 TEMPI Rapporto di compressione = COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Pistone – Trasmette il movimento all’albero Albero di connessione – Trasmette il movimento all’albero a gomiti Albero a gomiti – Trasforma il movimento alternato in movimento circolare COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Distribuzione (apertura/chiusura delle valvole) Sistema di raffreddamento (previene il surriscaldamento dei componenti) Lubrificazione (riduzione di piombo, lavaggio dei componenti, ecc.) Combustibile (aspirazione di carburante ) PRINCIPALI SISTEMI AUSILIARI Doppio albero a camme in testa, DOHC Albero a camme laterali DISTRIBUZIONE DISTRIBUZIONE Finalità: SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO Raffreddare i componenti del motore: Mantenere il motore ad una temperatura accettabile (es. evitare che i componenti si surriscaldino) mantenere le proprietà fisico-chimiche del lubrificante (facilmente alterabile a temperature troppo elevate ) Riscaldare l’abitacolo per la climatizzazione del veicolo Migliorare la partenza a freddo Pompa acqua Termostato Radiatore Ventilatore Sistema di riscaldamento SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO L’olio del motore non serve solo a lubrificare ma è anche dotato di: Proprietà altamente detergenti e disperdenti Caratteristiche altamente antiossidanti Buona capacità di raffreddamento (contribuisce al raffreddamento del motore) Buona capacità di neutralizzazione degli acidi Ottima resistenza agli sbalzi di temperatura (caldo e freddo) SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI COMBUSTIONE Finalità: Una volta immesso il combustibile nel motore, esso si miscela con l’aria calda all’interno del cilindro, evapora, si infiamma e brucia Iniezione indiretta INIEZIONE DIRETTA Iniezione diretta nei cilindri Pressioni d’iniezione più elevate Tecnologia più costosa e sofisticata Iniettori multipli SISTEMA DI COMBUSTIONE INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA Squish e swirl INIEZIONE DIRETTA SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale e in linea Iniettore-pompa Common Rail SISTEMI DI INIEZIONE Pompa in linea 600...700 bar  1 000 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale 1 000 / 1 500 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Vantaggi Nessun tubo di carburante ad alta pressione Pressioni d’iniezione più elevate Minor consumo di carburante Potenza e coppia migliori a basse velocità del motore Iniettore Pompa  2000 bar Pressão máx. 1350 – 1500 bar SISTEMI DI INIEZIONE Common-Rail 1 800  2 000 bar Vantaggi Migliore controllo iniezione Riduzione di rumorosità e vibrazioni Buon consumo di carburante Coppia e potenza buone Riduzione di emissioni inquinanti MOTORI A BENZINA Il motore a benzina permette di utilizzare: Una miscela di aria e carburante Aria, con carburante immesso direttamente nel cilindro – Motori ad Iniezione Diretta Source: Total TURBOCOMPRESSIONE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Un compressore aumenta la densità dell’aria prima di essere immessa nei cilindri Svantaggi (relativi ai motori atmosferici - “non-turbo”): Complessità e costi maggiori Maggiori alterazioni fisiche e termiche del motore Vantaggi: Migliori coppia e potenza Migliore consumo di carburante TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE Geometria variabile Maggiore coppia su l’intera gamma delle velocità del motore Migliore consumo di carburante Maggiore potenza TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE SCAMBIATORE DI CALORE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Lo scambiatore di calore raffredda l’aria dopo la compressione e prima della sua ammissione nei cilindri: Maggiore massa d’aria nei cilindri Più carburante Maggiore coppia Più potenza FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI La combustione dei motori Diesel è caratterizzata da un’alta concentrazione di particelle inquinanti derivanti da combustibile (scarsa atomizzazione/vaporizzazione del carburante). Maggiori inquinanti: Sostanza particellare (PM) Idrocarburi incombusti, HC Monossido di carbonio, CO Ossidi d’azoto, NOx FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI Controllo delle emissioni: Ricircolazione dei gas di scarico, EGR Filtri del Particolato Catalizzatori Catalizzattori Controllo delle emissioni Diesel: Ricircolazione dei gas di scarico, EGR (previene la formazione di NOx) Filtri del Particolato, attivi e passivi (PM) Catalizzatori per ossidazione (HC e CO) Riduzione catalitica selettiva, SCR (NOx in N2 e H2O) Benzina: Catalizzatori trivalenti Catalizzatori per ossidazione (CO e HC in CO2 e H2O) Catalizzatori per la Riduzione (NO in N2 e O2) Qualità del combustibile, diesel: Il diesel è cetano derivato (C10H22) Il Numero di Cetano: Indica la capacità maggiore o minore del combustibile di auto accensione ( diminuire il ritardo per l’auto accensione) 15: Modesta capacità di auto accensione: isocetano 100: Elevata capacità di auto accensione: cetano Numero di cetano minimo richiesto: 51 Tenore in zolfo: Meno di 50 ppm  Carburante a basso tenore di zolfo Elimina le emissioni di anidride solforosa (SO2) Riduce le emisssioni PM Meno di 10 ppm: Carburante senza zolfo (Dal 2009) FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI RENDIMENTO ENERGETICO COPPIA Energia generata in un giro del motore, determinato dalla combustione del carburante [kg.m o N.m]. 1 kg.m=9.8 N.m Maggiore è la coppia, più efficiente è il motore per il regime del motore dato. POTENZA Energia generata per unità di tempo [W o CV]. 1kW = 1,36 CV 1 CV = 0,736 kW RENDIMENTO ENERGETICO Curva della coppia Mostra la distribuzione della coppia durante l’intera gamma di velocità del motore, a pieno carico (con massimo afflusso di carburante). Dovrebbe essere quanto più piatta per garantire una buona risposta del motore a tutte le velocità. RPM x N.m (oppure kg.m) RENDIMENTO ENERGETICO Curva di potenza Mosta la distribuzione di potenza durante l’intera gamma di velocità del motore, a pieno carico (con massimo afflusso di carburante). RPM x kW (oppure CV) RENDIMENTO ENERGETICO CO2 emissioni per litro: Benzina leggermente meno del Diesel CO2 emissioni per km: il Diesel usa meno carburante... …emette meno CO2 Il rendimento energetico varia in funzione della compressione II rapporto aria/combustibile è variabile nei motori Diesel. Il rapporto aria/combustibile è costante nei motori a Benzina (stechiometrico: 14.7 / 1), a prescindere da carico e velocità. Nei motori a gasolio il rapporto aria/combustibile può abbassarsi fino a 100 / 1. Offrono quindi, rispetto ai motori a benzina, un rendimento di combustibile a carico parziale tanto più importante. RENDIMENTO ENERGETICO Rapporto di compressione Teorico rendimento del motore Motori Diesel Motori a benzina RENDIMENTO ENERGETICO Lavoro utile Procedura ideale Perdite stechiometriche Perdite di combustione Variazioni di velocità Perdite Perdite di carico Perdite 87% Motore a benzina, guida in zona urbana DIESEL – BENZINA A CONFRONTO DIESEL – BENZINA A CONFRONTO INDUSTRIA AUTOMOBILISTICA – UNA CURIOSITÀ Nel 1976, la Volkswagen coniò la sigla “GTI”, senza tuttavia registrarla. Quasi tutti i costruttori automobilistici l’hanno usata!! Poi, nel 1991, la Volkswagen coniò la sigla “TDI” e la registrò. Il risultato fu che…
Slide 54 - COMBUSTIBILI CONVENZIONALICarlos SousaAGENEAL, Local Energy Management Agency of Almada MOTORI DIESEL E BENZINA Ciclistica a 4 tempi Componenti principali Sistemi ausiliari MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE L’aria entra nella camera di combustione COMPRESSIONE Con tutte le valvole chiuse, il pistone va sù, comprimendo l’aria nel cilindro Incremento della temperatura dell’aria e della pressione MOTORE DIESEL A 4 TEMPI INIEZIONE Il combustibile è iniettato nel cilindro ad alta pressione, dopo la compressione dell’aria MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ESPANSIONE Il combustibile si infiamma quando viene a contatto con l’aria calda Il motore è così creato. MOTORE DIESEL A 4 TEMPI VAPORE DI SCARICO Dopo la combustione, i gas combusti lasciano il cilindro attraverso la/le valvola/e di scarico MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE COMPRESSIONE ESPANSIONE VAPORE DI SCARICO INIEZIONE COMBUSTÃO MOTORE DIESEL A 4 TEMPI Rapporto di compressione = COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Pistone – Trasmette il movimento all’albero Albero di connessione – Trasmette il movimento all’albero a gomiti Albero a gomiti – Trasforma il movimento alternato in movimento circolare COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Distribuzione (apertura/chiusura delle valvole) Sistema di raffreddamento (previene il surriscaldamento dei componenti) Lubrificazione (riduzione di piombo, lavaggio dei componenti, ecc.) Combustibile (aspirazione di carburante ) PRINCIPALI SISTEMI AUSILIARI Doppio albero a camme in testa, DOHC Albero a camme laterali DISTRIBUZIONE DISTRIBUZIONE Finalità: SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO Raffreddare i componenti del motore: Mantenere il motore ad una temperatura accettabile (es. evitare che i componenti si surriscaldino) mantenere le proprietà fisico-chimiche del lubrificante (facilmente alterabile a temperature troppo elevate ) Riscaldare l’abitacolo per la climatizzazione del veicolo Migliorare la partenza a freddo Pompa acqua Termostato Radiatore Ventilatore Sistema di riscaldamento SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO L’olio del motore non serve solo a lubrificare ma è anche dotato di: Proprietà altamente detergenti e disperdenti Caratteristiche altamente antiossidanti Buona capacità di raffreddamento (contribuisce al raffreddamento del motore) Buona capacità di neutralizzazione degli acidi Ottima resistenza agli sbalzi di temperatura (caldo e freddo) SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI COMBUSTIONE Finalità: Una volta immesso il combustibile nel motore, esso si miscela con l’aria calda all’interno del cilindro, evapora, si infiamma e brucia Iniezione indiretta INIEZIONE DIRETTA Iniezione diretta nei cilindri Pressioni d’iniezione più elevate Tecnologia più costosa e sofisticata Iniettori multipli SISTEMA DI COMBUSTIONE INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA Squish e swirl INIEZIONE DIRETTA SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale e in linea Iniettore-pompa Common Rail SISTEMI DI INIEZIONE Pompa in linea 600...700 bar  1 000 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale 1 000 / 1 500 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Vantaggi Nessun tubo di carburante ad alta pressione Pressioni d’iniezione più elevate Minor consumo di carburante Potenza e coppia migliori a basse velocità del motore Iniettore Pompa  2000 bar Pressão máx. 1350 – 1500 bar SISTEMI DI INIEZIONE Common-Rail 1 800  2 000 bar Vantaggi Migliore controllo iniezione Riduzione di rumorosità e vibrazioni Buon consumo di carburante Coppia e potenza buone Riduzione di emissioni inquinanti MOTORI A BENZINA Il motore a benzina permette di utilizzare: Una miscela di aria e carburante Aria, con carburante immesso direttamente nel cilindro – Motori ad Iniezione Diretta Source: Total TURBOCOMPRESSIONE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Un compressore aumenta la densità dell’aria prima di essere immessa nei cilindri Svantaggi (relativi ai motori atmosferici - “non-turbo”): Complessità e costi maggiori Maggiori alterazioni fisiche e termiche del motore Vantaggi: Migliori coppia e potenza Migliore consumo di carburante TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE Geometria variabile Maggiore coppia su l’intera gamma delle velocità del motore Migliore consumo di carburante Maggiore potenza TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE SCAMBIATORE DI CALORE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Lo scambiatore di calore raffredda l’aria dopo la compressione e prima della sua ammissione nei cilindri: Maggiore massa d’aria nei cilindri Più carburante Maggiore coppia Più potenza FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI La combustione dei motori Diesel è caratterizzata da un’alta concentrazione di particelle inquinanti derivanti da combustibile (scarsa atomizzazione/vaporizzazione del carburante). Maggiori inquinanti: Sostanza particellare (PM) Idrocarburi incombusti, HC Monossido di carbonio, CO Ossidi d’azoto, NOx FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI Controllo delle emissioni: Ricircolazione dei gas di scarico, EGR Filtri del Particolato Catalizzatori Catalizzattori Controllo delle emissioni Diesel: Ricircolazione dei gas di scarico, EGR (previene la formazione di NOx) Filtri del Particolato, attivi e passivi (PM) Catalizzatori per ossidazione (HC e CO) Riduzione catalitica selettiva, SCR (NOx in N2 e H2O) Benzina: Catalizzatori trivalenti Catalizzatori per ossidazione (CO e HC in CO2 e H2O) Catalizzatori per la Riduzione (NO in N2 e O2) Qualità del combustibile, diesel: Il diesel è cetano derivato (C10H22) Il Numero di Cetano: Indica la capacità maggiore o minore del combustibile di auto accensione ( diminuire il ritardo per l’auto accensione) 15: Modesta capacità di auto accensione: isocetano 100: Elevata capacità di auto accensione: cetano Numero di cetano minimo richiesto: 51 Tenore in zolfo: Meno di 50 ppm  Carburante a basso tenore di zolfo Elimina le emissioni di anidride solforosa (SO2) Riduce le emisssioni PM Meno di 10 ppm: Carburante senza zolfo (Dal 2009) FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI RENDIMENTO ENERGETICO COPPIA Energia generata in un giro del motore, determinato dalla combustione del carburante [kg.m o N.m]. 1 kg.m=9.8 N.m Maggiore è la coppia, più efficiente è il motore per il regime del motore dato. POTENZA Energia generata per unità di tempo [W o CV]. 1kW = 1,36 CV 1 CV = 0,736 kW RENDIMENTO ENERGETICO Curva della coppia Mostra la distribuzione della coppia durante l’intera gamma di velocità del motore, a pieno carico (con massimo afflusso di carburante). Dovrebbe essere quanto più piatta per garantire una buona risposta del motore a tutte le velocità. RPM x N.m (oppure kg.m) RENDIMENTO ENERGETICO Curva di potenza Mosta la distribuzione di potenza durante l’intera gamma di velocità del motore, a pieno carico (con massimo afflusso di carburante). RPM x kW (oppure CV) RENDIMENTO ENERGETICO CO2 emissioni per litro: Benzina leggermente meno del Diesel CO2 emissioni per km: il Diesel usa meno carburante... …emette meno CO2 Il rendimento energetico varia in funzione della compressione II rapporto aria/combustibile è variabile nei motori Diesel. Il rapporto aria/combustibile è costante nei motori a Benzina (stechiometrico: 14.7 / 1), a prescindere da carico e velocità. Nei motori a gasolio il rapporto aria/combustibile può abbassarsi fino a 100 / 1. Offrono quindi, rispetto ai motori a benzina, un rendimento di combustibile a carico parziale tanto più importante. RENDIMENTO ENERGETICO Rapporto di compressione Teorico rendimento del motore Motori Diesel Motori a benzina RENDIMENTO ENERGETICO Lavoro utile Procedura ideale Perdite stechiometriche Perdite di combustione Variazioni di velocità Perdite Perdite di carico Perdite 87% Motore a benzina, guida in zona urbana DIESEL – BENZINA A CONFRONTO DIESEL – BENZINA A CONFRONTO INDUSTRIA AUTOMOBILISTICA – UNA CURIOSITÀ Nel 1976, la Volkswagen coniò la sigla “GTI”, senza tuttavia registrarla. Quasi tutti i costruttori automobilistici l’hanno usata!! Poi, nel 1991, la Volkswagen coniò la sigla “TDI” e la registrò. Il risultato fu che… INDUSTRIA AUTOMOBILISTICA – UNA CURIOSITÀ TDI – VAG Group TiD - Saab JTD - Alfa, Fiat, Lancia D- 4D - Toyota d - BMW D5- Volvo CRD - Chrysler, Jeep HDI - Peugeot, Citroën TDdi - Ford Di-D – Mitsubishi TDCi - Ford dTi - Renault CDTi - Honda dCi - Renault CRDi - Hyundai CDT – Rover DvTdi – Mazda DTI – Opel DiTD – Mazda CDI – Mercedes DDTi – Nissan
Slide 55 - COMBUSTIBILI CONVENZIONALICarlos SousaAGENEAL, Local Energy Management Agency of Almada MOTORI DIESEL E BENZINA Ciclistica a 4 tempi Componenti principali Sistemi ausiliari MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE L’aria entra nella camera di combustione COMPRESSIONE Con tutte le valvole chiuse, il pistone va sù, comprimendo l’aria nel cilindro Incremento della temperatura dell’aria e della pressione MOTORE DIESEL A 4 TEMPI INIEZIONE Il combustibile è iniettato nel cilindro ad alta pressione, dopo la compressione dell’aria MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ESPANSIONE Il combustibile si infiamma quando viene a contatto con l’aria calda Il motore è così creato. MOTORE DIESEL A 4 TEMPI VAPORE DI SCARICO Dopo la combustione, i gas combusti lasciano il cilindro attraverso la/le valvola/e di scarico MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE COMPRESSIONE ESPANSIONE VAPORE DI SCARICO INIEZIONE COMBUSTÃO MOTORE DIESEL A 4 TEMPI Rapporto di compressione = COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Pistone – Trasmette il movimento all’albero Albero di connessione – Trasmette il movimento all’albero a gomiti Albero a gomiti – Trasforma il movimento alternato in movimento circolare COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Distribuzione (apertura/chiusura delle valvole) Sistema di raffreddamento (previene il surriscaldamento dei componenti) Lubrificazione (riduzione di piombo, lavaggio dei componenti, ecc.) Combustibile (aspirazione di carburante ) PRINCIPALI SISTEMI AUSILIARI Doppio albero a camme in testa, DOHC Albero a camme laterali DISTRIBUZIONE DISTRIBUZIONE Finalità: SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO Raffreddare i componenti del motore: Mantenere il motore ad una temperatura accettabile (es. evitare che i componenti si surriscaldino) mantenere le proprietà fisico-chimiche del lubrificante (facilmente alterabile a temperature troppo elevate ) Riscaldare l’abitacolo per la climatizzazione del veicolo Migliorare la partenza a freddo Pompa acqua Termostato Radiatore Ventilatore Sistema di riscaldamento SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO L’olio del motore non serve solo a lubrificare ma è anche dotato di: Proprietà altamente detergenti e disperdenti Caratteristiche altamente antiossidanti Buona capacità di raffreddamento (contribuisce al raffreddamento del motore) Buona capacità di neutralizzazione degli acidi Ottima resistenza agli sbalzi di temperatura (caldo e freddo) SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI COMBUSTIONE Finalità: Una volta immesso il combustibile nel motore, esso si miscela con l’aria calda all’interno del cilindro, evapora, si infiamma e brucia Iniezione indiretta INIEZIONE DIRETTA Iniezione diretta nei cilindri Pressioni d’iniezione più elevate Tecnologia più costosa e sofisticata Iniettori multipli SISTEMA DI COMBUSTIONE INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA Squish e swirl INIEZIONE DIRETTA SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale e in linea Iniettore-pompa Common Rail SISTEMI DI INIEZIONE Pompa in linea 600...700 bar  1 000 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale 1 000 / 1 500 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Vantaggi Nessun tubo di carburante ad alta pressione Pressioni d’iniezione più elevate Minor consumo di carburante Potenza e coppia migliori a basse velocità del motore Iniettore Pompa  2000 bar Pressão máx. 1350 – 1500 bar SISTEMI DI INIEZIONE Common-Rail 1 800  2 000 bar Vantaggi Migliore controllo iniezione Riduzione di rumorosità e vibrazioni Buon consumo di carburante Coppia e potenza buone Riduzione di emissioni inquinanti MOTORI A BENZINA Il motore a benzina permette di utilizzare: Una miscela di aria e carburante Aria, con carburante immesso direttamente nel cilindro – Motori ad Iniezione Diretta Source: Total TURBOCOMPRESSIONE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Un compressore aumenta la densità dell’aria prima di essere immessa nei cilindri Svantaggi (relativi ai motori atmosferici - “non-turbo”): Complessità e costi maggiori Maggiori alterazioni fisiche e termiche del motore Vantaggi: Migliori coppia e potenza Migliore consumo di carburante TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE Geometria variabile Maggiore coppia su l’intera gamma delle velocità del motore Migliore consumo di carburante Maggiore potenza TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE SCAMBIATORE DI CALORE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Lo scambiatore di calore raffredda l’aria dopo la compressione e prima della sua ammissione nei cilindri: Maggiore massa d’aria nei cilindri Più carburante Maggiore coppia Più potenza FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI La combustione dei motori Diesel è caratterizzata da un’alta concentrazione di particelle inquinanti derivanti da combustibile (scarsa atomizzazione/vaporizzazione del carburante). Maggiori inquinanti: Sostanza particellare (PM) Idrocarburi incombusti, HC Monossido di carbonio, CO Ossidi d’azoto, NOx FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI Controllo delle emissioni: Ricircolazione dei gas di scarico, EGR Filtri del Particolato Catalizzatori Catalizzattori Controllo delle emissioni Diesel: Ricircolazione dei gas di scarico, EGR (previene la formazione di NOx) Filtri del Particolato, attivi e passivi (PM) Catalizzatori per ossidazione (HC e CO) Riduzione catalitica selettiva, SCR (NOx in N2 e H2O) Benzina: Catalizzatori trivalenti Catalizzatori per ossidazione (CO e HC in CO2 e H2O) Catalizzatori per la Riduzione (NO in N2 e O2) Qualità del combustibile, diesel: Il diesel è cetano derivato (C10H22) Il Numero di Cetano: Indica la capacità maggiore o minore del combustibile di auto accensione ( diminuire il ritardo per l’auto accensione) 15: Modesta capacità di auto accensione: isocetano 100: Elevata capacità di auto accensione: cetano Numero di cetano minimo richiesto: 51 Tenore in zolfo: Meno di 50 ppm  Carburante a basso tenore di zolfo Elimina le emissioni di anidride solforosa (SO2) Riduce le emisssioni PM Meno di 10 ppm: Carburante senza zolfo (Dal 2009) FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI RENDIMENTO ENERGETICO COPPIA Energia generata in un giro del motore, determinato dalla combustione del carburante [kg.m o N.m]. 1 kg.m=9.8 N.m Maggiore è la coppia, più efficiente è il motore per il regime del motore dato. POTENZA Energia generata per unità di tempo [W o CV]. 1kW = 1,36 CV 1 CV = 0,736 kW RENDIMENTO ENERGETICO Curva della coppia Mostra la distribuzione della coppia durante l’intera gamma di velocità del motore, a pieno carico (con massimo afflusso di carburante). Dovrebbe essere quanto più piatta per garantire una buona risposta del motore a tutte le velocità. RPM x N.m (oppure kg.m) RENDIMENTO ENERGETICO Curva di potenza Mosta la distribuzione di potenza durante l’intera gamma di velocità del motore, a pieno carico (con massimo afflusso di carburante). RPM x kW (oppure CV) RENDIMENTO ENERGETICO CO2 emissioni per litro: Benzina leggermente meno del Diesel CO2 emissioni per km: il Diesel usa meno carburante... …emette meno CO2 Il rendimento energetico varia in funzione della compressione II rapporto aria/combustibile è variabile nei motori Diesel. Il rapporto aria/combustibile è costante nei motori a Benzina (stechiometrico: 14.7 / 1), a prescindere da carico e velocità. Nei motori a gasolio il rapporto aria/combustibile può abbassarsi fino a 100 / 1. Offrono quindi, rispetto ai motori a benzina, un rendimento di combustibile a carico parziale tanto più importante. RENDIMENTO ENERGETICO Rapporto di compressione Teorico rendimento del motore Motori Diesel Motori a benzina RENDIMENTO ENERGETICO Lavoro utile Procedura ideale Perdite stechiometriche Perdite di combustione Variazioni di velocità Perdite Perdite di carico Perdite 87% Motore a benzina, guida in zona urbana DIESEL – BENZINA A CONFRONTO DIESEL – BENZINA A CONFRONTO INDUSTRIA AUTOMOBILISTICA – UNA CURIOSITÀ Nel 1976, la Volkswagen coniò la sigla “GTI”, senza tuttavia registrarla. Quasi tutti i costruttori automobilistici l’hanno usata!! Poi, nel 1991, la Volkswagen coniò la sigla “TDI” e la registrò. Il risultato fu che… INDUSTRIA AUTOMOBILISTICA – UNA CURIOSITÀ TDI – VAG Group TiD - Saab JTD - Alfa, Fiat, Lancia D- 4D - Toyota d - BMW D5- Volvo CRD - Chrysler, Jeep HDI - Peugeot, Citroën TDdi - Ford Di-D – Mitsubishi TDCi - Ford dTi - Renault CDTi - Honda dCi - Renault CRDi - Hyundai CDT – Rover DvTdi – Mazda DTI – Opel DiTD – Mazda CDI – Mercedes DDTi – Nissan Riassumendo…. Vantaggi del motore Diesel: Miglior rendimento energetico: usa meno carburante/energia (funziona con rapporti di compressione più alti) Vantaggi del motore a Benzina: Migliore accensione a freddo Meno rumorosità e vibrazioni Più elasticità (velocità del motore più alte) Più leggero Maggiore potenza rispetto a un motore Diesel delle stesse dimensioni
Slide 56 - COMBUSTIBILI CONVENZIONALICarlos SousaAGENEAL, Local Energy Management Agency of Almada MOTORI DIESEL E BENZINA Ciclistica a 4 tempi Componenti principali Sistemi ausiliari MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE L’aria entra nella camera di combustione COMPRESSIONE Con tutte le valvole chiuse, il pistone va sù, comprimendo l’aria nel cilindro Incremento della temperatura dell’aria e della pressione MOTORE DIESEL A 4 TEMPI INIEZIONE Il combustibile è iniettato nel cilindro ad alta pressione, dopo la compressione dell’aria MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ESPANSIONE Il combustibile si infiamma quando viene a contatto con l’aria calda Il motore è così creato. MOTORE DIESEL A 4 TEMPI VAPORE DI SCARICO Dopo la combustione, i gas combusti lasciano il cilindro attraverso la/le valvola/e di scarico MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE COMPRESSIONE ESPANSIONE VAPORE DI SCARICO INIEZIONE COMBUSTÃO MOTORE DIESEL A 4 TEMPI Rapporto di compressione = COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Pistone – Trasmette il movimento all’albero Albero di connessione – Trasmette il movimento all’albero a gomiti Albero a gomiti – Trasforma il movimento alternato in movimento circolare COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Distribuzione (apertura/chiusura delle valvole) Sistema di raffreddamento (previene il surriscaldamento dei componenti) Lubrificazione (riduzione di piombo, lavaggio dei componenti, ecc.) Combustibile (aspirazione di carburante ) PRINCIPALI SISTEMI AUSILIARI Doppio albero a camme in testa, DOHC Albero a camme laterali DISTRIBUZIONE DISTRIBUZIONE Finalità: SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO Raffreddare i componenti del motore: Mantenere il motore ad una temperatura accettabile (es. evitare che i componenti si surriscaldino) mantenere le proprietà fisico-chimiche del lubrificante (facilmente alterabile a temperature troppo elevate ) Riscaldare l’abitacolo per la climatizzazione del veicolo Migliorare la partenza a freddo Pompa acqua Termostato Radiatore Ventilatore Sistema di riscaldamento SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO L’olio del motore non serve solo a lubrificare ma è anche dotato di: Proprietà altamente detergenti e disperdenti Caratteristiche altamente antiossidanti Buona capacità di raffreddamento (contribuisce al raffreddamento del motore) Buona capacità di neutralizzazione degli acidi Ottima resistenza agli sbalzi di temperatura (caldo e freddo) SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI COMBUSTIONE Finalità: Una volta immesso il combustibile nel motore, esso si miscela con l’aria calda all’interno del cilindro, evapora, si infiamma e brucia Iniezione indiretta INIEZIONE DIRETTA Iniezione diretta nei cilindri Pressioni d’iniezione più elevate Tecnologia più costosa e sofisticata Iniettori multipli SISTEMA DI COMBUSTIONE INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA Squish e swirl INIEZIONE DIRETTA SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale e in linea Iniettore-pompa Common Rail SISTEMI DI INIEZIONE Pompa in linea 600...700 bar  1 000 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale 1 000 / 1 500 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Vantaggi Nessun tubo di carburante ad alta pressione Pressioni d’iniezione più elevate Minor consumo di carburante Potenza e coppia migliori a basse velocità del motore Iniettore Pompa  2000 bar Pressão máx. 1350 – 1500 bar SISTEMI DI INIEZIONE Common-Rail 1 800  2 000 bar Vantaggi Migliore controllo iniezione Riduzione di rumorosità e vibrazioni Buon consumo di carburante Coppia e potenza buone Riduzione di emissioni inquinanti MOTORI A BENZINA Il motore a benzina permette di utilizzare: Una miscela di aria e carburante Aria, con carburante immesso direttamente nel cilindro – Motori ad Iniezione Diretta Source: Total TURBOCOMPRESSIONE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Un compressore aumenta la densità dell’aria prima di essere immessa nei cilindri Svantaggi (relativi ai motori atmosferici - “non-turbo”): Complessità e costi maggiori Maggiori alterazioni fisiche e termiche del motore Vantaggi: Migliori coppia e potenza Migliore consumo di carburante TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE Geometria variabile Maggiore coppia su l’intera gamma delle velocità del motore Migliore consumo di carburante Maggiore potenza TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE SCAMBIATORE DI CALORE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Lo scambiatore di calore raffredda l’aria dopo la compressione e prima della sua ammissione nei cilindri: Maggiore massa d’aria nei cilindri Più carburante Maggiore coppia Più potenza FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI La combustione dei motori Diesel è caratterizzata da un’alta concentrazione di particelle inquinanti derivanti da combustibile (scarsa atomizzazione/vaporizzazione del carburante). Maggiori inquinanti: Sostanza particellare (PM) Idrocarburi incombusti, HC Monossido di carbonio, CO Ossidi d’azoto, NOx FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI Controllo delle emissioni: Ricircolazione dei gas di scarico, EGR Filtri del Particolato Catalizzatori Catalizzattori Controllo delle emissioni Diesel: Ricircolazione dei gas di scarico, EGR (previene la formazione di NOx) Filtri del Particolato, attivi e passivi (PM) Catalizzatori per ossidazione (HC e CO) Riduzione catalitica selettiva, SCR (NOx in N2 e H2O) Benzina: Catalizzatori trivalenti Catalizzatori per ossidazione (CO e HC in CO2 e H2O) Catalizzatori per la Riduzione (NO in N2 e O2) Qualità del combustibile, diesel: Il diesel è cetano derivato (C10H22) Il Numero di Cetano: Indica la capacità maggiore o minore del combustibile di auto accensione ( diminuire il ritardo per l’auto accensione) 15: Modesta capacità di auto accensione: isocetano 100: Elevata capacità di auto accensione: cetano Numero di cetano minimo richiesto: 51 Tenore in zolfo: Meno di 50 ppm  Carburante a basso tenore di zolfo Elimina le emissioni di anidride solforosa (SO2) Riduce le emisssioni PM Meno di 10 ppm: Carburante senza zolfo (Dal 2009) FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI RENDIMENTO ENERGETICO COPPIA Energia generata in un giro del motore, determinato dalla combustione del carburante [kg.m o N.m]. 1 kg.m=9.8 N.m Maggiore è la coppia, più efficiente è il motore per il regime del motore dato. POTENZA Energia generata per unità di tempo [W o CV]. 1kW = 1,36 CV 1 CV = 0,736 kW RENDIMENTO ENERGETICO Curva della coppia Mostra la distribuzione della coppia durante l’intera gamma di velocità del motore, a pieno carico (con massimo afflusso di carburante). Dovrebbe essere quanto più piatta per garantire una buona risposta del motore a tutte le velocità. RPM x N.m (oppure kg.m) RENDIMENTO ENERGETICO Curva di potenza Mosta la distribuzione di potenza durante l’intera gamma di velocità del motore, a pieno carico (con massimo afflusso di carburante). RPM x kW (oppure CV) RENDIMENTO ENERGETICO CO2 emissioni per litro: Benzina leggermente meno del Diesel CO2 emissioni per km: il Diesel usa meno carburante... …emette meno CO2 Il rendimento energetico varia in funzione della compressione II rapporto aria/combustibile è variabile nei motori Diesel. Il rapporto aria/combustibile è costante nei motori a Benzina (stechiometrico: 14.7 / 1), a prescindere da carico e velocità. Nei motori a gasolio il rapporto aria/combustibile può abbassarsi fino a 100 / 1. Offrono quindi, rispetto ai motori a benzina, un rendimento di combustibile a carico parziale tanto più importante. RENDIMENTO ENERGETICO Rapporto di compressione Teorico rendimento del motore Motori Diesel Motori a benzina RENDIMENTO ENERGETICO Lavoro utile Procedura ideale Perdite stechiometriche Perdite di combustione Variazioni di velocità Perdite Perdite di carico Perdite 87% Motore a benzina, guida in zona urbana DIESEL – BENZINA A CONFRONTO DIESEL – BENZINA A CONFRONTO INDUSTRIA AUTOMOBILISTICA – UNA CURIOSITÀ Nel 1976, la Volkswagen coniò la sigla “GTI”, senza tuttavia registrarla. Quasi tutti i costruttori automobilistici l’hanno usata!! Poi, nel 1991, la Volkswagen coniò la sigla “TDI” e la registrò. Il risultato fu che… INDUSTRIA AUTOMOBILISTICA – UNA CURIOSITÀ TDI – VAG Group TiD - Saab JTD - Alfa, Fiat, Lancia D- 4D - Toyota d - BMW D5- Volvo CRD - Chrysler, Jeep HDI - Peugeot, Citroën TDdi - Ford Di-D – Mitsubishi TDCi - Ford dTi - Renault CDTi - Honda dCi - Renault CRDi - Hyundai CDT – Rover DvTdi – Mazda DTI – Opel DiTD – Mazda CDI – Mercedes DDTi – Nissan Riassumendo…. Vantaggi del motore Diesel: Miglior rendimento energetico: usa meno carburante/energia (funziona con rapporti di compressione più alti) Vantaggi del motore a Benzina: Migliore accensione a freddo Meno rumorosità e vibrazioni Più elasticità (velocità del motore più alte) Più leggero Maggiore potenza rispetto a un motore Diesel delle stesse dimensioni Riassumendo…. Investire nel motore e la tecnologia Diesel significa: Migliorare l’atomizzazione del carburante (più alte pressioni d’iniezione) Migliorare il flusso all’interno del cilindro ottimizzare l’iniezine per ridurre rumorosità e vibrazioni Massimizzare potenza e coppia senza che ne risenta il consumo di carburante (ottimizzare la turbocompressione) Ottimizzare l’iniezione di combustibile per ridurre il consumo di carburante (es.: tecnologie per l’iniezione nei motori)
Slide 57 - COMBUSTIBILI CONVENZIONALICarlos SousaAGENEAL, Local Energy Management Agency of Almada MOTORI DIESEL E BENZINA Ciclistica a 4 tempi Componenti principali Sistemi ausiliari MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE L’aria entra nella camera di combustione COMPRESSIONE Con tutte le valvole chiuse, il pistone va sù, comprimendo l’aria nel cilindro Incremento della temperatura dell’aria e della pressione MOTORE DIESEL A 4 TEMPI INIEZIONE Il combustibile è iniettato nel cilindro ad alta pressione, dopo la compressione dell’aria MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ESPANSIONE Il combustibile si infiamma quando viene a contatto con l’aria calda Il motore è così creato. MOTORE DIESEL A 4 TEMPI VAPORE DI SCARICO Dopo la combustione, i gas combusti lasciano il cilindro attraverso la/le valvola/e di scarico MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE COMPRESSIONE ESPANSIONE VAPORE DI SCARICO INIEZIONE COMBUSTÃO MOTORE DIESEL A 4 TEMPI Rapporto di compressione = COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Pistone – Trasmette il movimento all’albero Albero di connessione – Trasmette il movimento all’albero a gomiti Albero a gomiti – Trasforma il movimento alternato in movimento circolare COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Distribuzione (apertura/chiusura delle valvole) Sistema di raffreddamento (previene il surriscaldamento dei componenti) Lubrificazione (riduzione di piombo, lavaggio dei componenti, ecc.) Combustibile (aspirazione di carburante ) PRINCIPALI SISTEMI AUSILIARI Doppio albero a camme in testa, DOHC Albero a camme laterali DISTRIBUZIONE DISTRIBUZIONE Finalità: SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO Raffreddare i componenti del motore: Mantenere il motore ad una temperatura accettabile (es. evitare che i componenti si surriscaldino) mantenere le proprietà fisico-chimiche del lubrificante (facilmente alterabile a temperature troppo elevate ) Riscaldare l’abitacolo per la climatizzazione del veicolo Migliorare la partenza a freddo Pompa acqua Termostato Radiatore Ventilatore Sistema di riscaldamento SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO L’olio del motore non serve solo a lubrificare ma è anche dotato di: Proprietà altamente detergenti e disperdenti Caratteristiche altamente antiossidanti Buona capacità di raffreddamento (contribuisce al raffreddamento del motore) Buona capacità di neutralizzazione degli acidi Ottima resistenza agli sbalzi di temperatura (caldo e freddo) SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI COMBUSTIONE Finalità: Una volta immesso il combustibile nel motore, esso si miscela con l’aria calda all’interno del cilindro, evapora, si infiamma e brucia Iniezione indiretta INIEZIONE DIRETTA Iniezione diretta nei cilindri Pressioni d’iniezione più elevate Tecnologia più costosa e sofisticata Iniettori multipli SISTEMA DI COMBUSTIONE INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA Squish e swirl INIEZIONE DIRETTA SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale e in linea Iniettore-pompa Common Rail SISTEMI DI INIEZIONE Pompa in linea 600...700 bar  1 000 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale 1 000 / 1 500 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Vantaggi Nessun tubo di carburante ad alta pressione Pressioni d’iniezione più elevate Minor consumo di carburante Potenza e coppia migliori a basse velocità del motore Iniettore Pompa  2000 bar Pressão máx. 1350 – 1500 bar SISTEMI DI INIEZIONE Common-Rail 1 800  2 000 bar Vantaggi Migliore controllo iniezione Riduzione di rumorosità e vibrazioni Buon consumo di carburante Coppia e potenza buone Riduzione di emissioni inquinanti MOTORI A BENZINA Il motore a benzina permette di utilizzare: Una miscela di aria e carburante Aria, con carburante immesso direttamente nel cilindro – Motori ad Iniezione Diretta Source: Total TURBOCOMPRESSIONE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Un compressore aumenta la densità dell’aria prima di essere immessa nei cilindri Svantaggi (relativi ai motori atmosferici - “non-turbo”): Complessità e costi maggiori Maggiori alterazioni fisiche e termiche del motore Vantaggi: Migliori coppia e potenza Migliore consumo di carburante TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE Geometria variabile Maggiore coppia su l’intera gamma delle velocità del motore Migliore consumo di carburante Maggiore potenza TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE SCAMBIATORE DI CALORE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Lo scambiatore di calore raffredda l’aria dopo la compressione e prima della sua ammissione nei cilindri: Maggiore massa d’aria nei cilindri Più carburante Maggiore coppia Più potenza FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI La combustione dei motori Diesel è caratterizzata da un’alta concentrazione di particelle inquinanti derivanti da combustibile (scarsa atomizzazione/vaporizzazione del carburante). Maggiori inquinanti: Sostanza particellare (PM) Idrocarburi incombusti, HC Monossido di carbonio, CO Ossidi d’azoto, NOx FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI Controllo delle emissioni: Ricircolazione dei gas di scarico, EGR Filtri del Particolato Catalizzatori Catalizzattori Controllo delle emissioni Diesel: Ricircolazione dei gas di scarico, EGR (previene la formazione di NOx) Filtri del Particolato, attivi e passivi (PM) Catalizzatori per ossidazione (HC e CO) Riduzione catalitica selettiva, SCR (NOx in N2 e H2O) Benzina: Catalizzatori trivalenti Catalizzatori per ossidazione (CO e HC in CO2 e H2O) Catalizzatori per la Riduzione (NO in N2 e O2) Qualità del combustibile, diesel: Il diesel è cetano derivato (C10H22) Il Numero di Cetano: Indica la capacità maggiore o minore del combustibile di auto accensione ( diminuire il ritardo per l’auto accensione) 15: Modesta capacità di auto accensione: isocetano 100: Elevata capacità di auto accensione: cetano Numero di cetano minimo richiesto: 51 Tenore in zolfo: Meno di 50 ppm  Carburante a basso tenore di zolfo Elimina le emissioni di anidride solforosa (SO2) Riduce le emisssioni PM Meno di 10 ppm: Carburante senza zolfo (Dal 2009) FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI RENDIMENTO ENERGETICO COPPIA Energia generata in un giro del motore, determinato dalla combustione del carburante [kg.m o N.m]. 1 kg.m=9.8 N.m Maggiore è la coppia, più efficiente è il motore per il regime del motore dato. POTENZA Energia generata per unità di tempo [W o CV]. 1kW = 1,36 CV 1 CV = 0,736 kW RENDIMENTO ENERGETICO Curva della coppia Mostra la distribuzione della coppia durante l’intera gamma di velocità del motore, a pieno carico (con massimo afflusso di carburante). Dovrebbe essere quanto più piatta per garantire una buona risposta del motore a tutte le velocità. RPM x N.m (oppure kg.m) RENDIMENTO ENERGETICO Curva di potenza Mosta la distribuzione di potenza durante l’intera gamma di velocità del motore, a pieno carico (con massimo afflusso di carburante). RPM x kW (oppure CV) RENDIMENTO ENERGETICO CO2 emissioni per litro: Benzina leggermente meno del Diesel CO2 emissioni per km: il Diesel usa meno carburante... …emette meno CO2 Il rendimento energetico varia in funzione della compressione II rapporto aria/combustibile è variabile nei motori Diesel. Il rapporto aria/combustibile è costante nei motori a Benzina (stechiometrico: 14.7 / 1), a prescindere da carico e velocità. Nei motori a gasolio il rapporto aria/combustibile può abbassarsi fino a 100 / 1. Offrono quindi, rispetto ai motori a benzina, un rendimento di combustibile a carico parziale tanto più importante. RENDIMENTO ENERGETICO Rapporto di compressione Teorico rendimento del motore Motori Diesel Motori a benzina RENDIMENTO ENERGETICO Lavoro utile Procedura ideale Perdite stechiometriche Perdite di combustione Variazioni di velocità Perdite Perdite di carico Perdite 87% Motore a benzina, guida in zona urbana DIESEL – BENZINA A CONFRONTO DIESEL – BENZINA A CONFRONTO INDUSTRIA AUTOMOBILISTICA – UNA CURIOSITÀ Nel 1976, la Volkswagen coniò la sigla “GTI”, senza tuttavia registrarla. Quasi tutti i costruttori automobilistici l’hanno usata!! Poi, nel 1991, la Volkswagen coniò la sigla “TDI” e la registrò. Il risultato fu che… INDUSTRIA AUTOMOBILISTICA – UNA CURIOSITÀ TDI – VAG Group TiD - Saab JTD - Alfa, Fiat, Lancia D- 4D - Toyota d - BMW D5- Volvo CRD - Chrysler, Jeep HDI - Peugeot, Citroën TDdi - Ford Di-D – Mitsubishi TDCi - Ford dTi - Renault CDTi - Honda dCi - Renault CRDi - Hyundai CDT – Rover DvTdi – Mazda DTI – Opel DiTD – Mazda CDI – Mercedes DDTi – Nissan Riassumendo…. Vantaggi del motore Diesel: Miglior rendimento energetico: usa meno carburante/energia (funziona con rapporti di compressione più alti) Vantaggi del motore a Benzina: Migliore accensione a freddo Meno rumorosità e vibrazioni Più elasticità (velocità del motore più alte) Più leggero Maggiore potenza rispetto a un motore Diesel delle stesse dimensioni Riassumendo…. Investire nel motore e la tecnologia Diesel significa: Migliorare l’atomizzazione del carburante (più alte pressioni d’iniezione) Migliorare il flusso all’interno del cilindro ottimizzare l’iniezine per ridurre rumorosità e vibrazioni Massimizzare potenza e coppia senza che ne risenta il consumo di carburante (ottimizzare la turbocompressione) Ottimizzare l’iniezione di combustibile per ridurre il consumo di carburante (es.: tecnologie per l’iniezione nei motori) Le compagnie petrolifere lavorano per: Aumentare il numero di cetano Abbassare il tenore in zolfo Riassumendo….
Slide 58 - COMBUSTIBILI CONVENZIONALICarlos SousaAGENEAL, Local Energy Management Agency of Almada MOTORI DIESEL E BENZINA Ciclistica a 4 tempi Componenti principali Sistemi ausiliari MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE L’aria entra nella camera di combustione COMPRESSIONE Con tutte le valvole chiuse, il pistone va sù, comprimendo l’aria nel cilindro Incremento della temperatura dell’aria e della pressione MOTORE DIESEL A 4 TEMPI INIEZIONE Il combustibile è iniettato nel cilindro ad alta pressione, dopo la compressione dell’aria MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ESPANSIONE Il combustibile si infiamma quando viene a contatto con l’aria calda Il motore è così creato. MOTORE DIESEL A 4 TEMPI VAPORE DI SCARICO Dopo la combustione, i gas combusti lasciano il cilindro attraverso la/le valvola/e di scarico MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE COMPRESSIONE ESPANSIONE VAPORE DI SCARICO INIEZIONE COMBUSTÃO MOTORE DIESEL A 4 TEMPI Rapporto di compressione = COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Pistone – Trasmette il movimento all’albero Albero di connessione – Trasmette il movimento all’albero a gomiti Albero a gomiti – Trasforma il movimento alternato in movimento circolare COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Distribuzione (apertura/chiusura delle valvole) Sistema di raffreddamento (previene il surriscaldamento dei componenti) Lubrificazione (riduzione di piombo, lavaggio dei componenti, ecc.) Combustibile (aspirazione di carburante ) PRINCIPALI SISTEMI AUSILIARI Doppio albero a camme in testa, DOHC Albero a camme laterali DISTRIBUZIONE DISTRIBUZIONE Finalità: SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO Raffreddare i componenti del motore: Mantenere il motore ad una temperatura accettabile (es. evitare che i componenti si surriscaldino) mantenere le proprietà fisico-chimiche del lubrificante (facilmente alterabile a temperature troppo elevate ) Riscaldare l’abitacolo per la climatizzazione del veicolo Migliorare la partenza a freddo Pompa acqua Termostato Radiatore Ventilatore Sistema di riscaldamento SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO L’olio del motore non serve solo a lubrificare ma è anche dotato di: Proprietà altamente detergenti e disperdenti Caratteristiche altamente antiossidanti Buona capacità di raffreddamento (contribuisce al raffreddamento del motore) Buona capacità di neutralizzazione degli acidi Ottima resistenza agli sbalzi di temperatura (caldo e freddo) SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI COMBUSTIONE Finalità: Una volta immesso il combustibile nel motore, esso si miscela con l’aria calda all’interno del cilindro, evapora, si infiamma e brucia Iniezione indiretta INIEZIONE DIRETTA Iniezione diretta nei cilindri Pressioni d’iniezione più elevate Tecnologia più costosa e sofisticata Iniettori multipli SISTEMA DI COMBUSTIONE INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA Squish e swirl INIEZIONE DIRETTA SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale e in linea Iniettore-pompa Common Rail SISTEMI DI INIEZIONE Pompa in linea 600...700 bar  1 000 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale 1 000 / 1 500 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Vantaggi Nessun tubo di carburante ad alta pressione Pressioni d’iniezione più elevate Minor consumo di carburante Potenza e coppia migliori a basse velocità del motore Iniettore Pompa  2000 bar Pressão máx. 1350 – 1500 bar SISTEMI DI INIEZIONE Common-Rail 1 800  2 000 bar Vantaggi Migliore controllo iniezione Riduzione di rumorosità e vibrazioni Buon consumo di carburante Coppia e potenza buone Riduzione di emissioni inquinanti MOTORI A BENZINA Il motore a benzina permette di utilizzare: Una miscela di aria e carburante Aria, con carburante immesso direttamente nel cilindro – Motori ad Iniezione Diretta Source: Total TURBOCOMPRESSIONE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Un compressore aumenta la densità dell’aria prima di essere immessa nei cilindri Svantaggi (relativi ai motori atmosferici - “non-turbo”): Complessità e costi maggiori Maggiori alterazioni fisiche e termiche del motore Vantaggi: Migliori coppia e potenza Migliore consumo di carburante TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE Geometria variabile Maggiore coppia su l’intera gamma delle velocità del motore Migliore consumo di carburante Maggiore potenza TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE SCAMBIATORE DI CALORE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Lo scambiatore di calore raffredda l’aria dopo la compressione e prima della sua ammissione nei cilindri: Maggiore massa d’aria nei cilindri Più carburante Maggiore coppia Più potenza FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI La combustione dei motori Diesel è caratterizzata da un’alta concentrazione di particelle inquinanti derivanti da combustibile (scarsa atomizzazione/vaporizzazione del carburante). Maggiori inquinanti: Sostanza particellare (PM) Idrocarburi incombusti, HC Monossido di carbonio, CO Ossidi d’azoto, NOx FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI Controllo delle emissioni: Ricircolazione dei gas di scarico, EGR Filtri del Particolato Catalizzatori Catalizzattori Controllo delle emissioni Diesel: Ricircolazione dei gas di scarico, EGR (previene la formazione di NOx) Filtri del Particolato, attivi e passivi (PM) Catalizzatori per ossidazione (HC e CO) Riduzione catalitica selettiva, SCR (NOx in N2 e H2O) Benzina: Catalizzatori trivalenti Catalizzatori per ossidazione (CO e HC in CO2 e H2O) Catalizzatori per la Riduzione (NO in N2 e O2) Qualità del combustibile, diesel: Il diesel è cetano derivato (C10H22) Il Numero di Cetano: Indica la capacità maggiore o minore del combustibile di auto accensione ( diminuire il ritardo per l’auto accensione) 15: Modesta capacità di auto accensione: isocetano 100: Elevata capacità di auto accensione: cetano Numero di cetano minimo richiesto: 51 Tenore in zolfo: Meno di 50 ppm  Carburante a basso tenore di zolfo Elimina le emissioni di anidride solforosa (SO2) Riduce le emisssioni PM Meno di 10 ppm: Carburante senza zolfo (Dal 2009) FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI RENDIMENTO ENERGETICO COPPIA Energia generata in un giro del motore, determinato dalla combustione del carburante [kg.m o N.m]. 1 kg.m=9.8 N.m Maggiore è la coppia, più efficiente è il motore per il regime del motore dato. POTENZA Energia generata per unità di tempo [W o CV]. 1kW = 1,36 CV 1 CV = 0,736 kW RENDIMENTO ENERGETICO Curva della coppia Mostra la distribuzione della coppia durante l’intera gamma di velocità del motore, a pieno carico (con massimo afflusso di carburante). Dovrebbe essere quanto più piatta per garantire una buona risposta del motore a tutte le velocità. RPM x N.m (oppure kg.m) RENDIMENTO ENERGETICO Curva di potenza Mosta la distribuzione di potenza durante l’intera gamma di velocità del motore, a pieno carico (con massimo afflusso di carburante). RPM x kW (oppure CV) RENDIMENTO ENERGETICO CO2 emissioni per litro: Benzina leggermente meno del Diesel CO2 emissioni per km: il Diesel usa meno carburante... …emette meno CO2 Il rendimento energetico varia in funzione della compressione II rapporto aria/combustibile è variabile nei motori Diesel. Il rapporto aria/combustibile è costante nei motori a Benzina (stechiometrico: 14.7 / 1), a prescindere da carico e velocità. Nei motori a gasolio il rapporto aria/combustibile può abbassarsi fino a 100 / 1. Offrono quindi, rispetto ai motori a benzina, un rendimento di combustibile a carico parziale tanto più importante. RENDIMENTO ENERGETICO Rapporto di compressione Teorico rendimento del motore Motori Diesel Motori a benzina RENDIMENTO ENERGETICO Lavoro utile Procedura ideale Perdite stechiometriche Perdite di combustione Variazioni di velocità Perdite Perdite di carico Perdite 87% Motore a benzina, guida in zona urbana DIESEL – BENZINA A CONFRONTO DIESEL – BENZINA A CONFRONTO INDUSTRIA AUTOMOBILISTICA – UNA CURIOSITÀ Nel 1976, la Volkswagen coniò la sigla “GTI”, senza tuttavia registrarla. Quasi tutti i costruttori automobilistici l’hanno usata!! Poi, nel 1991, la Volkswagen coniò la sigla “TDI” e la registrò. Il risultato fu che… INDUSTRIA AUTOMOBILISTICA – UNA CURIOSITÀ TDI – VAG Group TiD - Saab JTD - Alfa, Fiat, Lancia D- 4D - Toyota d - BMW D5- Volvo CRD - Chrysler, Jeep HDI - Peugeot, Citroën TDdi - Ford Di-D – Mitsubishi TDCi - Ford dTi - Renault CDTi - Honda dCi - Renault CRDi - Hyundai CDT – Rover DvTdi – Mazda DTI – Opel DiTD – Mazda CDI – Mercedes DDTi – Nissan Riassumendo…. Vantaggi del motore Diesel: Miglior rendimento energetico: usa meno carburante/energia (funziona con rapporti di compressione più alti) Vantaggi del motore a Benzina: Migliore accensione a freddo Meno rumorosità e vibrazioni Più elasticità (velocità del motore più alte) Più leggero Maggiore potenza rispetto a un motore Diesel delle stesse dimensioni Riassumendo…. Investire nel motore e la tecnologia Diesel significa: Migliorare l’atomizzazione del carburante (più alte pressioni d’iniezione) Migliorare il flusso all’interno del cilindro ottimizzare l’iniezine per ridurre rumorosità e vibrazioni Massimizzare potenza e coppia senza che ne risenta il consumo di carburante (ottimizzare la turbocompressione) Ottimizzare l’iniezione di combustibile per ridurre il consumo di carburante (es.: tecnologie per l’iniezione nei motori) Le compagnie petrolifere lavorano per: Aumentare il numero di cetano Abbassare il tenore in zolfo Riassumendo…. Grazie al Prof. Tiago Farias, docente presso l’Università Tecnica di Lisbona
Slide 59 - COMBUSTIBILI CONVENZIONALICarlos SousaAGENEAL, Local Energy Management Agency of Almada MOTORI DIESEL E BENZINA Ciclistica a 4 tempi Componenti principali Sistemi ausiliari MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE L’aria entra nella camera di combustione COMPRESSIONE Con tutte le valvole chiuse, il pistone va sù, comprimendo l’aria nel cilindro Incremento della temperatura dell’aria e della pressione MOTORE DIESEL A 4 TEMPI INIEZIONE Il combustibile è iniettato nel cilindro ad alta pressione, dopo la compressione dell’aria MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ESPANSIONE Il combustibile si infiamma quando viene a contatto con l’aria calda Il motore è così creato. MOTORE DIESEL A 4 TEMPI VAPORE DI SCARICO Dopo la combustione, i gas combusti lasciano il cilindro attraverso la/le valvola/e di scarico MOTORE DIESEL A 4 TEMPI ASPIRAZIONE COMPRESSIONE ESPANSIONE VAPORE DI SCARICO INIEZIONE COMBUSTÃO MOTORE DIESEL A 4 TEMPI Rapporto di compressione = COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Pistone – Trasmette il movimento all’albero Albero di connessione – Trasmette il movimento all’albero a gomiti Albero a gomiti – Trasforma il movimento alternato in movimento circolare COMPONENTI PRINCIPALI DEL MOTORE Distribuzione (apertura/chiusura delle valvole) Sistema di raffreddamento (previene il surriscaldamento dei componenti) Lubrificazione (riduzione di piombo, lavaggio dei componenti, ecc.) Combustibile (aspirazione di carburante ) PRINCIPALI SISTEMI AUSILIARI Doppio albero a camme in testa, DOHC Albero a camme laterali DISTRIBUZIONE DISTRIBUZIONE Finalità: SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO Raffreddare i componenti del motore: Mantenere il motore ad una temperatura accettabile (es. evitare che i componenti si surriscaldino) mantenere le proprietà fisico-chimiche del lubrificante (facilmente alterabile a temperature troppo elevate ) Riscaldare l’abitacolo per la climatizzazione del veicolo Migliorare la partenza a freddo Pompa acqua Termostato Radiatore Ventilatore Sistema di riscaldamento SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO L’olio del motore non serve solo a lubrificare ma è anche dotato di: Proprietà altamente detergenti e disperdenti Caratteristiche altamente antiossidanti Buona capacità di raffreddamento (contribuisce al raffreddamento del motore) Buona capacità di neutralizzazione degli acidi Ottima resistenza agli sbalzi di temperatura (caldo e freddo) SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI LUBRIFICAZIONE SISTEMA DI COMBUSTIONE Finalità: Una volta immesso il combustibile nel motore, esso si miscela con l’aria calda all’interno del cilindro, evapora, si infiamma e brucia Iniezione indiretta INIEZIONE DIRETTA Iniezione diretta nei cilindri Pressioni d’iniezione più elevate Tecnologia più costosa e sofisticata Iniettori multipli SISTEMA DI COMBUSTIONE INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA – INIEZIONE INDIRETTA A CONFRONTO INIEZIONE DIRETTA Squish e swirl INIEZIONE DIRETTA SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale e in linea Iniettore-pompa Common Rail SISTEMI DI INIEZIONE Pompa in linea 600...700 bar  1 000 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Pompa radiale 1 000 / 1 500 bar all’estremità dell’iniettore SISTEMI DI INIEZIONE Vantaggi Nessun tubo di carburante ad alta pressione Pressioni d’iniezione più elevate Minor consumo di carburante Potenza e coppia migliori a basse velocità del motore Iniettore Pompa  2000 bar Pressão máx. 1350 – 1500 bar SISTEMI DI INIEZIONE Common-Rail 1 800  2 000 bar Vantaggi Migliore controllo iniezione Riduzione di rumorosità e vibrazioni Buon consumo di carburante Coppia e potenza buone Riduzione di emissioni inquinanti MOTORI A BENZINA Il motore a benzina permette di utilizzare: Una miscela di aria e carburante Aria, con carburante immesso direttamente nel cilindro – Motori ad Iniezione Diretta Source: Total TURBOCOMPRESSIONE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Un compressore aumenta la densità dell’aria prima di essere immessa nei cilindri Svantaggi (relativi ai motori atmosferici - “non-turbo”): Complessità e costi maggiori Maggiori alterazioni fisiche e termiche del motore Vantaggi: Migliori coppia e potenza Migliore consumo di carburante TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE Geometria variabile Maggiore coppia su l’intera gamma delle velocità del motore Migliore consumo di carburante Maggiore potenza TURBOCOMPRESSIONE TURBOCOMPRESSIONE SCAMBIATORE DI CALORE Finalità: Aumentare il rapporto potenza/peso Lo scambiatore di calore raffredda l’aria dopo la compressione e prima della sua ammissione nei cilindri: Maggiore massa d’aria nei cilindri Più carburante Maggiore coppia Più potenza FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI La combustione dei motori Diesel è caratterizzata da un’alta concentrazione di particelle inquinanti derivanti da combustibile (scarsa atomizzazione/vaporizzazione del carburante). Maggiori inquinanti: Sostanza particellare (PM) Idrocarburi incombusti, HC Monossido di carbonio, CO Ossidi d’azoto, NOx FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI Controllo delle emissioni: Ricircolazione dei gas di scarico, EGR Filtri del Particolato Catalizzatori Catalizzattori Controllo delle emissioni Diesel: Ricircolazione dei gas di scarico, EGR (previene la formazione di NOx) Filtri del Particolato, attivi e passivi (PM) Catalizzatori per ossidazione (HC e CO) Riduzione catalitica selettiva, SCR (NOx in N2 e H2O) Benzina: Catalizzatori trivalenti Catalizzatori per ossidazione (CO e HC in CO2 e H2O) Catalizzatori per la Riduzione (NO in N2 e O2) Qualità del combustibile, diesel: Il diesel è cetano derivato (C10H22) Il Numero di Cetano: Indica la capacità maggiore o minore del combustibile di auto accensione ( diminuire il ritardo per l’auto accensione) 15: Modesta capacità di auto accensione: isocetano 100: Elevata capacità di auto accensione: cetano Numero di cetano minimo richiesto: 51 Tenore in zolfo: Meno di 50 ppm  Carburante a basso tenore di zolfo Elimina le emissioni di anidride solforosa (SO2) Riduce le emisssioni PM Meno di 10 ppm: Carburante senza zolfo (Dal 2009) FORMAZIONE E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI RENDIMENTO ENERGETICO COPPIA Energia generata in un giro del motore, determinato dalla combustione del carburante [kg.m o N.m]. 1 kg.m=9.8 N.m Maggiore è la coppia, più efficiente è il motore per il regime del motore dato. POTENZA Energia generata per unità di tempo [W o CV]. 1kW = 1,36 CV 1 CV = 0,736 kW RENDIMENTO ENERGETICO Curva della coppia Mostra la distribuzione della coppia durante l’intera gamma di velocità del motore, a pieno carico (con massimo afflusso di carburante). Dovrebbe essere quanto più piatta per garantire una buona risposta del motore a tutte le velocità. RPM x N.m (oppure kg.m) RENDIMENTO ENERGETICO Curva di potenza Mosta la distribuzione di potenza durante l’intera gamma di velocità del motore, a pieno carico (con massimo afflusso di carburante). RPM x kW (oppure CV) RENDIMENTO ENERGETICO CO2 emissioni per litro: Benzina leggermente meno del Diesel CO2 emissioni per km: il Diesel usa meno carburante... …emette meno CO2 Il rendimento energetico varia in funzione della compressione II rapporto aria/combustibile è variabile nei motori Diesel. Il rapporto aria/combustibile è costante nei motori a Benzina (stechiometrico: 14.7 / 1), a prescindere da carico e velocità. Nei motori a gasolio il rapporto aria/combustibile può abbassarsi fino a 100 / 1. Offrono quindi, rispetto ai motori a benzina, un rendimento di combustibile a carico parziale tanto più importante. RENDIMENTO ENERGETICO Rapporto di compressione Teorico rendimento del motore Motori Diesel Motori a benzina RENDIMENTO ENERGETICO Lavoro utile Procedura ideale Perdite stechiometriche Perdite di combustione Variazioni di velocità Perdite Perdite di carico Perdite 87% Motore a benzina, guida in zona urbana DIESEL – BENZINA A CONFRONTO DIESEL – BENZINA A CONFRONTO INDUSTRIA AUTOMOBILISTICA – UNA CURIOSITÀ Nel 1976, la Volkswagen coniò la sigla “GTI”, senza tuttavia registrarla. Quasi tutti i costruttori automobilistici l’hanno usata!! Poi, nel 1991, la Volkswagen coniò la sigla “TDI” e la registrò. Il risultato fu che… INDUSTRIA AUTOMOBILISTICA – UNA CURIOSITÀ TDI – VAG Group TiD - Saab JTD - Alfa, Fiat, Lancia D- 4D - Toyota d - BMW D5- Volvo CRD - Chrysler, Jeep HDI - Peugeot, Citroën TDdi - Ford Di-D – Mitsubishi TDCi - Ford dTi - Renault CDTi - Honda dCi - Renault CRDi - Hyundai CDT – Rover DvTdi – Mazda DTI – Opel DiTD – Mazda CDI – Mercedes DDTi – Nissan Riassumendo…. Vantaggi del motore Diesel: Miglior rendimento energetico: usa meno carburante/energia (funziona con rapporti di compressione più alti) Vantaggi del motore a Benzina: Migliore accensione a freddo Meno rumorosità e vibrazioni Più elasticità (velocità del motore più alte) Più leggero Maggiore potenza rispetto a un motore Diesel delle stesse dimensioni Riassumendo…. Investire nel motore e la tecnologia Diesel significa: Migliorare l’atomizzazione del carburante (più alte pressioni d’iniezione) Migliorare il flusso all’interno del cilindro ottimizzare l’iniezine per ridurre rumorosità e vibrazioni Massimizzare potenza e coppia senza che ne risenta il consumo di carburante (ottimizzare la turbocompressione) Ottimizzare l’iniezione di combustibile per ridurre il consumo di carburante (es.: tecnologie per l’iniezione nei motori) Le compagnie petrolifere lavorano per: Aumentare il numero di cetano Abbassare il tenore in zolfo Riassumendo…. Grazie al Prof. Tiago Farias, docente presso l’Università Tecnica di Lisbona Grazie per l’attenzione!