Utilizzo di n-Butanolo come fuel replacement in motori ad accensione comandata: analisi CFD 3D e sperimentale su un motore da ricerca ad accesso ottico

Il lavoro presentato riguarda il confronto, in termini di comportamento durante il fenomeno di combustione, tra carburante tradizionale ed uno specifico carburante alternativo, n-Butanolo. L'esigenza di sperimentare l'utilizzo di carburanti alternativi ਠla conseguenza di una serie di fattori; da un lato, infatti, le politiche ecologiste, hanno determinato un progressivo inasprimento della regolamentazione in termini di emissioni, mentre dall'altro il continuo aumento del prezzo del petrolio e le particolari condizioni politiche dei paesi che lo producono, spingono nella ricerca di combustibili alternativi, ma che siano comunque utilizzabili nei motori attualmente esistenti. La scelta dell'n-Butanolo ਠdovuta alla semplicità  di produzione, sono infatti ottenibili da biomasse, e dalle proprietà  chimico-fisiche, nello specifico delle caratteristiche chiave nel processo di combustione, che risultano simili a quelle della benzina tradizionale. Il confronto ਠstato effettuato affiancando ai dati ottenuti attraverso prove sperimentali al banco prova i risultati di una serie di simulazioni fluidodinamiche 3D. I motore utilizzato per le prove sperimentali ਠun monocilindrico, ad iniezione diretta ed accensione comandata, che presenta un pistone piatto ad accesso ottico; le prove sono state realizzate in condizione di miscela stechiometrica ed in condizione di miscela magra. Le simulazioni fluidodinamiche sono state effettuate nelle medesime configurazioni, ed i fenomeni di preparazione della miscela e di sviluppo della combustione sono stati analizzati nel dettaglio per poter spiegare i comportamenti evidenziati nelle prove sperimentali e per argomentare le differenze fra i combustibili esaminati. Infine, i risultati prodotti permettono di trarre le conclusioni che sottolineano i vantaggi di un possibile utilizzo del n-Butanolo come combustibile sostitutivo nei moderni motori ad accensione comandata.