Combustione ottimizzata: incremento dell'efficienza dei motori Diesel e dell'intera unità

Oltre allo sviluppo di trazioni alternative, l'industria automobilistica è impegnata nell'ulteriore miglioramento e crescita dell'efficienza dei motori a combustione tradizionali. Cio concerne principalmente il sistema di iniezione dei motori Diesel, ma anche l'efficienza dell'intera unità.

Motori Diesel efficienti

La parte di veicoli con motore Diesel è in Germania giusto del 50 %, con percentuale similare in Europa. Generalmente, l'argomento principale in favore del motore Diesel è che – il consumo di carburante è inferiore a quello dei motori a benzina. Per ridurre ulteriormente il consumo, e pertanto anche le emissioni, è essenziale effettuare misurazioni di pressione di alta precisione.

Iniezione nei motori Diesel

Nei motori Diesel, l'elevata pressione del sistema di iniezione atomizza finemente il carburante. L'atomizzazione più fine e l'alta pressione incrementano notevolmente la velocità del processo di combustione e, nel contempo, riducono le emissioni perché le particelle hanno dimensioni minori. Nelle prime serie di automobili con iniezione Diesel, la Fiat Croma TD i.d. apparve sul mercato nel 1988, la pressione era di 1000 bar. Ora le pressioni ottenute spaziano da 2000 a 2500 bar, e tendono tuttora a crescere.

Iniezione common rail

I trasduttori di pressione HBM vengono usati, per esempio, nello sviluppo della iniezione common rail, la quale è chiamata anche “accumulatore di iniezione”, essendo la generazione della pressione completamente separata dall'effettivo processo d'iniezione. Con questa tecnologia, una pompa ad alta pressione mantiene costantemente ad un livello elevato la pressione del carburante. La temporizzazione ed il volume del carburante iniettato sono controllati dall'elettronica.

Serie di trasduttori di pressione P3TCP

I trasduttori di pressione di alta precisione della serie P3TCP vengono usati nei banchi prova dell'industria automobilistica per ottimizzare l'iniezione common rail.

I modelli “top class” possiedono una precisione di misura compresa fra lo 0,1 e lo 0,2 % (a seconda della pressione nominale) e sono disponibili con campo di misura da 0 a 3.000 bar. Essi si pongono pertanto esattamente nel campo operativo dei sistemi di iniezione odierni e delle pompe ad alta pressione ad essi connesse. L'alta precisione garantisce l'affidabile riproducibilità dei risultati di misura. Un sensore di temperatura integrato (Pt100) assicura la compensazione della temperatura.

Comunque la serie di trasduttori P3TCP è già pronta per ulteriori aumenti del livello di pressione. Con i modelli “BlueLine”, si possono determinare pressioni fra 5.000 e 15.000 bar – e ciò con classe di precisione dello 0,25 % a 5.000 bar.

Ambedue i modelli “Top Class” e “BlueLine” permettono un accurato controllo e pertanto l'impostazione ottimizzata dell'iniezione Diesel.

Ottimizzazione dell'intera unità

Uno degli scopi attuali e sempre più importanti nello sviluppo dei motori e delle trasmissioni è l'ottimizzazione dell'efficienza energetica di tutta l'unità. A tal scopo è necessaria la determinazione metrologica del consumo di energia di tutti i componenti ed aggregati ausiliari coinvolti.

E questo perché un moderno motore a combustione fornisce potenza non solo alla trasmissione ma, ad esmpio, anche al generatore od al compressore dell'aria condizionata. Anche questo assorbimento di potenza deve essere registrato metrologicamente in modo da poterlo ottimizzare. Inoltre, si devono rilevare ed ottimizzare le perdite dell'albero a camme, della cinghia di trasmissione o della catena di temporizzazione. Ciò può essere fatto con elevata precisione misurando la coppia delle relative interfaccia meccaniche delle varie unità, per esempio dell'albero a manovella o dell'albero a camme.

Torsiometri personalizzati

Per tale compito la HBM fornisce torsiometri personalizzati su specifiche del cliente. Essi vengono installati fra la ruota della cinghia o catena e l'unità ausiliaria. I carichi parassiti risultanti quali i momenti flettenti e le forze radiali od assiali vengono largamente compensati dalla struttura del trasduttore.

Impiego nei banchi prova e nelle prove su strada

Il trasduttore ha una struttura compatta ed ultrapiatta, in modo che possa rimanere in sede perfino durante il montaggio dell'intero motore nel veicolo. Ciò permette di impiegare il torsiometro sia in banchi prova che per prove su strada. Anche il suo campo di temperatura operativa è adatto ai valori estremi che si hanno nell'esercizio sul campo (percorsi in climi caldi e freddi). Sfruttando un sistema telemetrico, la trasmissione dati e l'alimentazione del rotore sono senza contatto e senza attrito. L'uscita dei dati può essere collegata direttamente ad un calcolatore di misura mediante interfaccia digitali od analogiche. L'estensione della tensione di alimentazione ne permette l'impiego sia su automobili che su autocarri.

Classe di precisione 0,2 %

La classe di precisione dei torsiometri è tipicamente dello 0,2 % con campo di misura di 100 Nm. Ciò permette misurazioni accurate e ad alta risoluzione come richiesto. Le dimensioni del trasduttore e quelle degli accoppiamenti possono essere adattate alle esigenze del cliente.

Trasduttori di pressione P3TCP

Trasduttori Personalizzati