Simulazione termofluidodinamica di un motore ad accensione comandata ad accesso ottico

Il motore a combustione interna rappresenta ancora il propulsore con il quale vengono equipaggiati attualmente la quasi totalità dei mezzi di trasporto su gomma. Nonostante il suo utilizzo stia progressivamente incontrando limitazioni di tipo legislativo, la ricerca è ancora in fase di sviluppo, soprattutto per quanto riguarda l’utilizzo di combustibili alternativi come i carburanti sintetici e l’idrogeno iniettato direttamente in camera di combustione. A questo scopo, un motore ottico rappresenta un importante strumento di ricerca poiché per sua costruzione permette di poter osservare ciò che accade all’interno della camera di combustione. Il principale problema di questi però è che per permettere l’accesso ottico è necessario un funzionamento in assenza di lubrificazione e un particolare tipo di fasce elastiche, che comportano un trafilamento non indifferente. Nella presente tesi ci si pone come obiettivo quello di implementare all’interno di un software di simulazione termofluidodinamica un modello di calcolo che tenga conto degli effetti del blowby. L’oggetto dello studio è il motore ottico presente nei laboratori dell’Istituto Motori del CNR–STEMS, sede di Napoli. L’analisi sul motore, già iniziata dai ricercatori dell’Università degli Studi di Bologna, è stata ripresa ed è proseguita secondo i seguenti punti: • Il modello di blowby fornito sottoforma di funzione da parte dell’Università è stato applicato come condizione al contorno alla simulazione di un ciclo trascinato. • Nel corso delle varie prove è stato calibrato ed ottimizzato, aggiungendo porzioni di codice al fine di risolvere le criticità emerse; i risultati sono stati successivamente confrontati con quelli degli studi precedenti e con quelli sperimentali. In seguito, il suo utilizzo è stato esteso anche alla simulazione del processo di iniezione del carburante, fase che precederà la simulazione della combustione.