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Tesi etd-02022018-164148


Thesis type
Tesi di laurea magistrale
Author
BARSANTI, TOMMASO
URN
etd-02022018-164148
Title
Bounce e post-injection negli iniettori a solenoide ad alta pressione: analisi di design e misura mediante sensori a fibra ottica a reticolo di Bragg
Struttura
INGEGNERIA CIVILE E INDUSTRIALE
Corso di studi
INGEGNERIA MECCANICA
Commissione
relatore Prof. Beghini, Marco
Parole chiave
  • FBG
  • DOE
Data inizio appello
28/02/2018;
Consultabilità
parziale
Data di rilascio
28/02/2088
Riassunto analitico
L&#39;adozione in ambito europeo di normative sempre più stringenti per quanto riguarda le emissioni di particolato dei motori a combustione interna, impone una sempre migliore conoscenza ed un continuo miglioramento delle prestazioni dei sistemi di iniezione benzina. In particolar modo, le prestazioni dipendono fortemente dal funzionamento dell&#39;iniettore. In questo contesto si colloca il presente lavoro di tesi, svolto presso Continental Automotive Italy S.p.A. nello stabilimento di San Piero a Grado.<br>Lo scopo della prima parte di questo lavoro, incentrato sugli iniettori a solenoide per iniezione diretta ad alta pressione, è lo studio dell&#39;effetto che alcuni parametri di design di componenti interni all&#39;iniettore hanno sul bounce e sul post-injection; questi rappresentano delle riaperture indesiderate della valvola che provocano immissioni di combustibile attraverso uno spray di bassa qualità, con conseguente aumento delle emissioni inquinanti. <br>Per fare ciò, è stato sviluppato un modello che simulasse il comportamento fluidodinamico di questi componenti durante la chiusura della valvola, in modo da ricavare l&#39;andamento dei fenomeni di bounce e post-injection; successivamente, tramite un approccio DoE (Design of Experiments) e un&#39;analisi di regressione, sono stati individuati i CDPs (Critical Design Parameters, parametri critici di design) e sono state ricavate le funzioni di trasferimento che legano questi ai fenomeni di riapertura dell&#39;iniettore. Infine è stata eseguita un&#39;analisi di sensitività per capire quanto le variazioni di questi parametri (rispetto ad una condizione di riferimento) influenzino il bounce e il post-injection.<br>Parallelamente a questa attività teorica, è stata sviluppata un&#39;attività sperimentale in collaborazione con l&#39;Istituto TeCIP della Scuola Superiore Sant&#39;Anna ed inquadrata nell&#39;ambito del progetto MIIID (Metodi Innovativi Iniettori Iniezione Diretta) finanziato dalla Regione Toscana, volta a misurare tramite sensori a fibra ottica a reticolo di Bragg alcune grandezze di interesse legate al funzionamento dell&#39;iniettore (nello specifico la deformazione assiale e circonferenziale del corpo valvola e lo spostamento dell&#39;ago che apre e chiude la valvola).<br>Sono stati quindi sviluppati dei semplici modelli analitici per validare il metodo di misura, e sono stati progettati e riprogettati alcuni componenti interni dell&#39;iniettore necessari per l&#39;implementazione del metodo di misura. \&#39;E stata definita inoltre una procedura di assemblaggio che consenta il montaggio delle fibre all&#39;interno della valvola, tenendo conto di tutti i vincoli geometrici e funzionali esistenti.<br>In particolare, la misura dello spostamento dell&#39;ago mediante sensori a fibra ottica a reticolo di Bragg rappresenterebbe un metodo innovativo per verificare in modo semplice ed economico la presenza effettiva dei fenomeni di bounce e di post-injection nei componenti reali, verifica che ad oggi viene eseguita con grande dispendio di tempo e di risorse.
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