I risultati di questo test sono illustrati nelle figure 7a e 7b ed evidenziano

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1 SISTEMA DI MISURA VELOCE DELLE EMISSIONI DI OSSIDI DI AZOTO (NOX) PER MO- TORI A COMBUSTIONE INTERNA, FINALIZZATO ALLO SVILUPPO DI STRATEGIE DI CONTROLLO INNOVATIVE Il sistema di misura veloce delle emissioni di NOx Cambustion CLD 500, finanziato dall Università di Salerno (Fondo Grandi Attrezzature 2004) è costituito dai seguenti elementi: Sistema di analisi con due canali di misura, unità di controllo del convertitore di NO 2, sistema di autocalibrazione, pompa a vuoto. Tali apparecchiature sono alloggiate in un cabinet illustrato in Fig. 1 e disposto nella sala comandi adiacente alla sala prova motori presso il laboratorio I5 di Macchine e Sistemi Energetici. Due sonde di prelievo ad alta temperatura (NOX-PROBE), illustrate in Fig. 2, comprensive di moduli di conversione di NO 2, illustrati in Fig. 3. Le due sonde di prelievo sono state alloggiate sul motore disposto in sala prova, rispettivamente a valle della valvola di scarico del primo cilindro ed a valle del convertitore catalitico, come illustrato in Fig. 4. Personal Computer (PC) di gestione dotato di schede di comunicazione via porta RS485 / RS232 con il sistema di analisi, disposto nella sala comandi. Sul PC è installato un software per la gestione del sistema di analisi ed il campionamento dei dati a bassa frequenza di acquisizione (Fig. 5). Campionamento ed analisi dei gas rilevati allo scarico del motore ad accensione comandata disposto in sala prova. Il segnale analogico relativo alla misura delle emissioni di NOx è acquisito sia con una scheda di acquisizione NI su base temporale che con un sistema di campionamento veloce delle grandezze motoristiche su base angolare, tipicamente impiegato per il rilevo del ciclo di pressione. Di seguito sono descritte, a titolo dimostrativo, le due modalità di acquisizione dati: - TEST 1: Funzionamento del motore con la centralina di controllo originaria, a regime costante, imponendo variazioni a gradino della posizione di apertura della valvola parzializzatrice. I risultati di questo test sono illustrati nelle Figure 6a, 6b, 6c ed evidenziano l attesa riduzione delle emissioni di NOx (Fig. 6c) al ridursi delle condizioni di carico (Fig. 6a). Le figure evidenziano altresì l elevata risposta dinamica del misuratore di NOx rispetto alla sonda lambda lineare (Fig. 6b), caratteristica peculiare dello strumento che presenta un tempo di risposta inferiore ai 2 ms. - TEST 2: Funzionamento del motore a regime e carico costante, imponendo una variazione a gradino all angolo di anticipo attraverso il sistema di gestione del motore dspace/microautobox. I risultati di questo test sono illustrati nelle figure 7a e 7b ed evidenziano l atteso incremento delle emissioni di NOx (Fig. 7b) in seguito all anticipo dell angolo di accensione, che determina un aumento di pressione e temperatura in camera di combustione. Dalle figure emerge nuovamente la elevata rapidità di risposta del misuratore di NOx, comparabile con quella del trasduttore piezoelettrico per il rilievo della pressione in camera (fig. 7a).

2 Fig. 1 Cabinet di alloggiamento del sistema di misura Sample Probe Fig. 2 Sonda di prelievo Fig. 3 Modulo di conversione di NO2

3 Fig. 4 Alloggiamento delle sonde di prelievo Fig. 5 Interfaccia del software di gestione del sistema di analisi

4 30 throttle [%] AFR NOx [ppm] Fig. 6 a,b,c Andamenti nel tempo della posizione della valvola parzializzatrice, del rapporto di miscela allo scarico, delle emissioni di NOx allo scarico, con riferimento al TEST 1.

5 Pcyl [bar] NOx [ppm] Fig. 7 a,b Andamenti nel tempo della pressione in camera di combustione e delle emissioni di NOx allo scarico, con riferimento al TEST 2.