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È stata valutata, mediante simulazioni in 2D e 3D, l’efficacia dell’adozione dell’iniettore
Synerject Strata-IAP per l’iniezione diretta di metano in un motore di cilindrata unitaria 250
cm3 di concezione motociclistica.
Per le simulazioni in 2D è stato adottato un modello geometrico semplificato che ha
consentito di indagare il processo dell’efflusso con accuratezza e tempi di calcolo ragionevoli.
Questo ha consentito di indagare l’effetto di svariati dettagli geometrici, oltre a diversi livelli
di pressione.
Le numerose varianti geometriche considerate hanno evidenziato la grande difficoltà di
raggiungere la stratificazione della carica, target ottimale specie ai carichi medio-bassi. In via
subordinata, ai fini pratici è da perseguire una miscelazione quanto più completa possibile per
assicurare l’accensione e la corretta combustione del metano, il cui campo di infiammabilità
non è molto vasto.
L’iniettore Strata-IAP ha un comportamento soddisfacente per il raggiungimento
dell’uniformità della miscela purché venga modificato per farlo funzionare ad almeno 18 bar.
Sulla base delle simulazioni 2D, è stato collocato nell’alloggiamento originale del motore
l’iniettore Strata-IAP minimamente modificato e con una pressione di iniezione di 18 bar.
Dal lavoro di generazione delle griglie di calcolo si può concludere che il ricorso a griglie
multiblocco strutturate nel caso di geometrie complesse consente, a fronte di un impegno
significativo, di ottenere soddisfacenti distribuzioni delle celle e ridotti tempi di calcolo.
Le simulazioni 3D hanno mostrato come, nonostante la elevata pressione di iniezione, al
momento dell’accensione la carica rimane confinata nella periferia del cilindro. Questo a
causa di due limitazioni importanti:
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L’orientazione fortemente tangenziale dell’asse dell’iniettore , pur adatta all’iniezione
ritardata di benzina, non ha permesso al combustibile di distribuirsi fino al centro della
camera di combustione.
la chiusura tardiva delle valvole di aspirazione, tipica di un motore sportivo, limita il tempo
disponibile per il processo di miscelazione
Prima di procedere con la sperimentazione, saranno necessarie ulteriori simulazioni 3D con
diversi posizionamenti e orientazioni dell’iniettore.