Indagine Esplorativa sulle Potenzialità dell'Iniezione di acqua in motore ad alta potenza specifica

Il lavoro di tesi ਠil risultato dell'attività  di tirocinio svolta presso il LaboratorioRosso del DIEF dell'Università  degli Studi di Modena e Reggio Emilia. L'elaborato ਠincentrato sullo studio degli effetti dell'iniezione di acqua in un motore a combustione interna tramite un approccio CFD-3D. Concentrando l'attenzione sui motori ad accensione comandata, i vantaggi che offre l'utilizzo dell'acqua derivano principalmente dalle sue proprietà  fisiche, in particolare l'elevato valore del calore latente di evaporazione che puಠessere sfruttato dunque per abbassare la temperature della miscela fresca durante la fase di aspirazione e compressione determinando dunque una diminuzione della probabilità  che si verifichino combustioni anomale. Ovviamente l'aggiunta di un inerte puಠportare ad un rallentamento del processo di combustione da cui derivano prestazioni inferiori, per cui ਠnecessaria una ricalibrazione della combustione per ottenere gli stessi target. Il motore oggetto di studio ਠquello utilizzato dall'UNIMORE per partecipare alla competizione per monoposto ibride di Formula Student e attraverso simulazioni CFD-3D si ਠstudiata l'iniezione diretta di acqua in camera di combustione. Come criterio di partenza per valutare la massa di acqua da iniettare si ਠutilizzata una strategia a pari calore sottratto per evaporazione, ossia passando da una miscela ricca a una stechiometrica di benzina si ottiene lo stesso raffreddamento della carica. Lo studio ਠproseguito andando ad aumentare la massa di acqua iniettata con lo scopo di ottenere delle prestazioni target, paragonabili a quelle del motore di partenza, e per cercare di massimizzare gli effetti vantaggiosi dell'utilizzo di acqua si ਠvalutata la possibilità  dell'aumento del rapporto di compressione, a cui ਠdirettamente legata l'efficienza del ciclo termodinamico.