Impiego di etanolo quale biocombustibile supplementare per motori diesel light-duty a gestione elettronica: potenzialità , problematiche e principali aspetti tecnologici.

La mia ricerca si focalizza sull'utilizzo del bio-etanolo come combustibile alternativo in motori ad accensione per compressione in applicazioni automobilistiche, miscelandolo al gasolio minerale. In questi anni ਠcresciuto molto l'interesse verso i combustibili bioderivati; in particolare verso il bio-etanolo sia perch੠ਠindustrialmente facile produrlo, sia perch੠ਠun combustibile rinnovabile ed a basso impatto ambientale. L'attività  svolta ਠpreminentemente di tipo sperimentale ed ਠstata articolata in tre fasi: analisi delle prestazioni, consumi ed emissioni di un motore Euro 5 alimentato con una miscela formulata con il 20%vol di bio-etanolo; parametrizzazione con il metodo DoE della risposta del propulsore alla variazione dei principali parametri di iniezione; definizione di una calibrazione motore specifica per la miscela a base di bio-etanolo. La miscela contenente bio-etanolo ha mostrato una significativa riduzione delle emissioni di particolato carbonioso e di ossidi di azoto, oltre che una minore rumorosità  del motore. Tuttavia a basso carico si ਠosservato un incremento degli idrocarburi incombusti e del monossido di carbonio a valori incompatibili con l'omologazione Euro 5. La parametrizzazione DoE ha consentito di definire una calibrazione ottimizzata per ridurre tali emissioni. Agendo anche solo su pochi parametri di calibrazione, ਠstato possibile migliorare di molto le prestazioni della miscela alternativa. E' dunque fattibile conservare l'omologazione Euro 5 fino anche avvicinare l'obiettivo di una omologazione Euro 6 senza l'impiego di costosa componentistica aggiuntiva. The present research activity is focused on bio-ethanol based blend, as alternative fuel in compression ignition engines for automotive applications. The interest in bio fuels and particularly in bio-ethanol is nowadays increasing, thanks to its low production cost, renewability and low environmental impact. The experimental activity has been organized in three phases: analysis of the impact of a 20%vol bio-ethanol blend on the performance and emissions of an Euro 5 diesel engine; parameterization analysis by means of DoE method to evaluate the engine sensitivity to the most important injection parameters variation; identification of a proper injection settings calibration to optimize the bio-ethanol blend use. The ethanol/diesel blend showed clear advantages on smoke, nitrogen oxide emissions and on reduced engine noise, with the drawbacks of high unburned gaseous emissions, well above the Euro 5 limits and mainly at low load engine conditions. The adoption of an optimized calibration, identified by DoE results, allowed to reduce significantly the gaseous emissions with respect to the reference calibration. It turned out that an effective recalibration permits to obtain a significant improvement in engine emissions, matching the unburned emissions Euro 5 limits and approaching Euro 6 emission limits without the use of dedicated after-treatment systems.