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Il presente lavoro di tesi documenta l'intero processo di progettazione, validazione strutturale e sperimentazione finalizzato alla conversione Dual Fuel (gasolio-idrogeno) di un veicolo industriale pesante Heavy-Duty. Il settore del trasporto merci su gomma rappresenta una delle fonti principali di emissioni di gas serra e inquinanti locali a livello globale e, a causa delle severe richieste di coppia, dell'elevata autonomia richiesta e dei tempi di ricarica prolungati delle tecnologie a batteria, l'elettrificazione diretta dei mezzi commerciali pesanti mostra forti limiti applicativi nel breve e medio termine. In questo scenario, la tecnologia Dual Fuel si configura come una soluzione di transizione di fondamentale importanza, capace di coniugare una drastica e immediata decarbonizzazione con il riutilizzo dei motori a combustione interna esistenti, senza richiedere modifiche strutturali invasive al propulsore. L'attività ingegneristica ha abbracciato l'intero workflow realizzativo, partendo dalla scelta, disposizione e ancoraggio strutturale delle bombole di idrogeno ad alta pressione sul telaio del camion. Utilizzando il software di modellazione tridimensionale SolidWorks, sono stati progettati i supporti meccanici e le staffe di fissaggio, la cui robustezza è stata successivamente verificata mediante analisi numerica agli elementi finiti (FEM). Tali simulazioni statiche e dinamiche sono state necessarie per certificare che i sostegni fossero in grado di resistere alle severe sollecitazioni meccaniche e ai vincoli imposti dalle rigide direttive della normativa europea per lo stoccaggio di gas a bordo dei veicoli commerciali, garantendo la massima sicurezza strutturale prima della fase costruttiva. Successivamente alla convalida del design, si è proceduto alla modifica fisica dell'hardware del motore, focalizzandosi sulla riprogettazione del sistema di aspirazione dell'aria. Questo intervento è stato finalizzato a consentire l'iniezione e l'induzione controllata dell'idrogeno gassoso nei condotti prima dell'ingresso in camera di combustione. Il veicolo così configurato è stato sottoposto a una campagna di prove sperimentali presso i laboratori del centro di ricerca, operando sul ciclo transitorio normato WHVC (World Harmonized Vehicle Cycle) per simulare fedelmente le reali condizioni di guida urbane, extra-urbane e autostradali. Per isolare l'influenza delle variabili esogene, i test sono stati condotti a diverse temperature ambientali controllate di 23°C, 30°C e -7°C, analizzando sia le partenze a freddo (Cold Start) che a caldo (Hot Start) dopo una fase di condizionamento termico del propulsore. La quantificazione accurata dei parametri emissivi è stata effettuata mediante sistemi di analisi dei gas di scarico di laboratorio con precisione metrologica e, parallelamente, tramite la sensoristica di serie del veicolo interfacciata con la centralina elettronica (ECU). I dati grezzi così acquisiti sono stati infine elaborati e analizzati mediante codici di calcolo personalizzati sviluppati in ambiente MATLAB. Il confronto tra la linea di base (baseline 100% Diesel) e la modalità Dual Fuel con una sostituzione energetica del 15% di idrogeno ha evidenziato dinamiche complesse e un bilancio ecologico estremamente positivo, seppur con alcuni compromessi tecnologici. L'analisi della concentrazione di anidride carbonica (CO2) ha mostrato una riduzione sistematica e costante lungo tutto il ciclo WHVC nella configurazione con idrogeno. Poiché l'idrogeno è un combustibile privo di carbonio, la sua combustione produce esclusivamente vapore acqueo, abbattendo la produzione di CO2 in modo proporzionale alla quota di sostituzione energetica. La curva della CO2 ha mantenuto un profilo identico a quello del diesel puro poiché strettamente legata alla richiesta istantanea di coppia, ma traslata verso il basso, confermando l'efficacia immediata del sistema nella riduzione dei gas serra. Nelle prove condotte a -7°C si è registrato un generale innalzamento della baseline di CO2 per entrambe le configurazioni, a causa delle maggiori perdite per attrito meccanico e del dispendio energetico superiore richiesto dalla gestione termica del motore freddo. Il filtro antiparticolato (DPF) ha registrato i benefici più netti dall'introduzione dell'idrogeno. Il grafico dell'accumulo di particolato (Soot Load) ha mostrato una pendenza di crescita significativamente inferiore nella modalità Dual Fuel rispetto al funzionamento originale. Le proprietà chimico-fisiche dell'idrogeno, come l'elevata velocità di propagazione della fiamma e l'assenza di atomi di carbonio, hanno favorito una combustione del gasolio residuo molto più completa e pulita, promuovendo l'ossidazione dei precursori della fuliggine. Ciò si traduce in un intasamento più lento del filtro DPF, implicando una minore frequenza di rigenerazioni attive nella vita utile del veicolo e un conseguente risparmio energetico. Parallelamente, anche gli idrocarburi incombusti (HC) hanno mostrato una riduzione significativa nella configurazione Dual Fuel, con un drastico smorzamento dei picchi emissivi riscontrati nel diesel puro durante i transitori di accelerazione urbana. La presenza di idrogeno ha migliorato la stabilità globale della combustione, limitando i fenomeni di quenching (spegnimento della fiamma) vicino alle pareti fredde del cilindro e favorendo un'ossidazione più efficace della quota residua prima del raggiungimento del catalizzatore ossidante. L'analisi degli ossidi di azoto (NOx) ha evidenziato la principale criticità legata all'uso dell'idrogeno nei motori a combustione interna. A causa dell'elevata temperatura adiabatica di fiamma dell'idrogeno, le temperature di picco locali all'interno del cilindro sono aumentate, accelerando la formazione di ossidi di azoto per via termica secondo il meccanismo di Zeldovich. Nei transitori urbani più severi e durante le partenze a freddo, dove il catalizzatore SCR non ha ancora raggiunto la temperatura di attivazione (light-off), la modalità Dual Fuel ha registrato picchi di NOx superiori alla configurazione originale. Tuttavia, le analisi a caldo hanno dimostrato che, una volta regimato termicamente, il sistema SCR di serie mantiene un'efficienza di conversione estremamente elevata, riuscendo ad abbattere quasi totalmente l'incremento di emissioni grezze e indicando che la criticità può essere gestita mediante una specifica ricalibrazione del dosaggio di urea. In conclusione, la tesi ha dimostrato con successo la fattibilità tecnica della conversione del motore Ford F-Max in modalità Dual Fuel Diesel-Idrogeno. La stabilità operativa riscontrata durante i cicli WHVC e i netti benefici ambientali legati alla riduzione simultanea di CO2, particolato e idrocarburi incombusti promuovono questa tecnologia come una soluzione altamente valida e immediatamente applicabile. Le criticità relative all'incremento locale degli NOx e alla ridotta efficienza del post-trattamento alle basse temperature ambientali definiscono i principali ambiti per i futuri sviluppi della ricerca, i quali dovranno focalizzarsi sull'implementazione di strategie di ricircolo dei gas di scarico (EGR) dedicate per abbassare le temperature di combustione, sull'ottimizzazione del software della centralina per la gestione predittiva dei sistemi catalitici e sullo studio di percentuali di sostituzione energetica dell'idrogeno ancora più elevate.