Tesi di Dottorato di ricerca - ?· FIAT CROMA 1930 cm³ . CONDIZIONI DI PROVA Elevate pressioni di alimentazione…

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    16-Feb-2019

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<p>Tesi di Dottorato di ricerca </p> <p>in Sistemi energetici ed Ambiente </p> <p>XII ciclo - triennio 1997-1999 </p> <p>Universit degli Studi di Lecce </p> <p>1 </p> <p>Metodologie di caratterizzazione </p> <p>degli spray Diesel </p> <p>Coordinatore: prof. Saverio MONGELLI </p> <p>Relatore: prof. Domenico LAFORGIA </p> <p>Dottorando: ing. Giuseppe STARACE </p> <p>2 </p> <p>CARATTERIZZAZIONE </p> <p>SPRAY DIESEL </p> <p>Individuazione delle </p> <p>caratteristiche salienti </p> <p>Correlazione dei fenomeni alle </p> <p>condizioni di alimentazione </p> <p>Monitoraggio delle difettosit </p> <p>Cause ed azioni correttive </p> <p> Flussaggio del polverizzatore </p> <p> Impostazione dei tempi di </p> <p>eccitazione del magnete di comando </p> <p> Indagine sulla quantit iniettata </p> <p>foro per foro. </p> <p>3 </p> <p>Caratterizzazione </p> <p>idraulica </p> <p>INDAGINI </p> <p>SPERIMENTALI </p> <p>Caratterizzazione </p> <p>fotografica </p> <p>INDAGINI </p> <p>SPERIMENTALI </p> <p>Singolo foro e tutti i fori </p> <p>Tecnica della Backlight </p> <p>Photography </p> <p> Animazione della sequenza di </p> <p>fotogrammi </p> <p>Caratterizzazione </p> <p>granulometrica </p> <p>INDAGINI </p> <p>SPERIMENTALI </p> <p>Laser Diffraction Tecnique </p> <p>(MALVERN Series 2600) </p> <p> PDPA Analysis </p> <p>(Aerometrics DSA 4000) </p> <p>Caratterizzazione </p> <p>velocimetrica </p> <p>INDAGINI </p> <p>SPERIMENTALI </p> <p>Laser Doppler Velocimetry </p> <p>(Aerometrics DSA 4000) </p> <p>ELETTROINIETTORI </p> <p>MULTIFORO </p> <p>INIETTORE </p> <p>MECCANICO </p> <p>SINGOLO FORO </p> <p>5 fori simmetrico </p> <p>6 fori simmetrico </p> <p>Set di 9 iniettori 5 fori simmetrici </p> <p>FIAT CROMA </p> <p> 1930 cm </p> <p>CONDIZIONI DI PROVA </p> <p>Elevate pressioni di </p> <p>alimentazione e grandi </p> <p>quantit iniettate </p> <p>Basse pressioni di </p> <p>alimentazione e piccole </p> <p>quantit iniettate </p> <p>135 MPa </p> <p>120 MPa </p> <p>90 MPa </p> <p>60 MPa </p> <p>30 MPa </p> <p>25 MPa </p> <p>40 mm/shot </p> <p>25 mm/shot </p> <p>10 mm/shot </p> <p>4 mm/shot </p> <p>2 mm/shot </p> <p>60 mm/shot </p> <p>Caratterizzazione idraulica - I tempi delliniezione </p> <p>E.T. = Tempo di eccitazione </p> <p>T.A.S. = Tempo di alzata spillo </p> <p>T.R.I.I. = Ritardo di inizio iniezione </p> <p>T.R.F.I. = Ritardo di fine iniezione </p> <p>Pressione Po</p> <p>rta</p> <p>ta </p> <p>E.T. </p> <p>Corrente di </p> <p>eccitazione </p> <p>Legge di </p> <p>iniezione </p> <p>T.R.I.I T.A.S. </p> <p>E.T. T.R.F.I </p> <p>Flussaggio PERMEABILITA POLV. </p> <p>Banco BOSCH 615A Quantit iniettate </p> <p>Banco Hartridge propriet Singola </p> <p>iniezione, statistiche e ripetitivit </p> <p>T.R.I.I.</p> <p>250</p> <p>270</p> <p>290</p> <p>310</p> <p>330</p> <p>350</p> <p>370</p> <p>390</p> <p>410</p> <p>0 200 400 600 800 1000 1200</p> <p>E.T. [s]</p> <p> [</p> <p>s]</p> <p>P = 135 [MPa]P = 120 [MPa]P = 90 [MPa]P = 60 [MPa]P = 30 [MPa]P = 25 [MPa]</p> <p>Caratterizzazione idraulica - I tempi delliniezione </p> <p>Indagine sulla quantit iniettata foro per foro </p> <p>11 </p> <p>QUANTITA' INIETTATE PER SINGOLO FORO</p> <p>0</p> <p>2</p> <p>4</p> <p>6</p> <p>8</p> <p>10</p> <p>12</p> <p>P=1</p> <p>35;Q</p> <p>=60</p> <p>P=1</p> <p>20;Q</p> <p>=40</p> <p>P=1</p> <p>20;Q</p> <p>=25</p> <p>P=1</p> <p>20;Q</p> <p>=10</p> <p>P=9</p> <p>0;Q</p> <p>=40</p> <p>P=9</p> <p>0;Q</p> <p>=25</p> <p>P=9</p> <p>0;Q</p> <p>=10</p> <p>P=6</p> <p>0;Q</p> <p>=40</p> <p>P=6</p> <p>0;Q</p> <p>=25</p> <p>P=6</p> <p>0;Q</p> <p>=10</p> <p>P=3</p> <p>0;Q</p> <p>=25</p> <p>P=3</p> <p>0;Q</p> <p>=10</p> <p>P=3</p> <p>0;Q</p> <p>=4</p> <p>P=2</p> <p>5;Q</p> <p>=2</p> <p>[mm</p> <p>/sh</p> <p>ot]</p> <p>HOLE no.1HOLE no.2HOLE no.3HOLE no.4HOLE no.5HOLE no.6</p> <p>La strumentazione - La camera di iniezione </p> <p>12 </p> <p>Il setup di acquisizione </p> <p>13 </p> <p>ECU </p> <p>RIT MALVERN </p> <p>Receiver </p> <p>FLASH </p> <p>CAMERA </p> <p>CPU </p> <p>CPU </p> <p>MALVERN </p> <p>Transmitter </p> <p>Caratterizzazione fotografica e video </p> <p>Sequenze fotografiche e video </p> <p>Singolo foro e Tutti i fori </p> <p>14 </p> <p>Propriet macroscopiche </p> <p>- Penetrazione </p> <p>- Angolo </p> <p> di uscita </p> <p>- Diametro </p> <p> di uscita </p> <p>- Inclinazione </p> <p>Delay = 300 [s] 400 [s] 450 [s] 600 [s] 900 [s] 1050 [s] 1150 [s] 1250 [s] </p> <p>Sequenza fotografica per singolo foro </p> <p>Pressione di alimentazione = 120 [MPa], Quantit iniettata = 25 [mm/shot] </p> <p>15 </p> <p>Caratterizzazione fotografica e video </p> <p>HOLES COMPARISON</p> <p>P = 1200 [bar]</p> <p>Q = 25 [mm/shot]</p> <p>Axial Position 24 [mm] 4</p> <p>4</p> <p>5</p> <p>5</p> <p>33</p> <p>2</p> <p>2</p> <p>6</p> <p>6</p> <p>1</p> <p>1</p> <p>0</p> <p>2</p> <p>4</p> <p>6</p> <p>8</p> <p>10</p> <p>-20 -10 0 10 20Posizione radiale [mm]</p> <p>SM</p> <p>D [</p> <p>m</p> <p>]</p> <p>Caratterizzazione granulometrica </p> <p>Laser Diffraction Tecnique (MALVERN) </p> <p>SMD [m]</p> <p>0</p> <p>2</p> <p>4</p> <p>6</p> <p>8</p> <p>0 500 1000 1500 2000 2500</p> <p>Ritardo [s]</p> <p>P=60;Q=25;Ax=36;R=-8</p> <p>P=90;Q=40;Ax=36;R=-2</p> <p>P=90;Q=40;Ax=36;R=-8</p> <p>Caratterizzazione granulometrica </p> <p>Laser Diffraction Tecnique (MALVERN) </p> <p>Le cause delle differenze tra i fori </p> <p>18 </p> <p>Caratteristiche geometriche </p> <p>Asimmetrie dovute </p> <p>alle condizioni di carico </p> <p>Qualit delle lavorazioni </p> <p>Base dati </p> <p>9 polverizzatori: </p> <p>3 Minisac </p> <p>3 Microsac </p> <p>3 Sacless </p> <p>C:/presentazioni e doctorate/045_01.jpg</p> <p>Base dati </p> <p>5 valori di coppia di </p> <p>serraggio </p> <p>2 kgm </p> <p>4 kgm </p> <p>6 kgm </p> <p>8 kgm </p> <p>10 kgm </p> <p>9 polverizzatori: </p> <p>3 Minisac </p> <p>3 Microsac </p> <p>3 Sacless </p> <p>Base dati </p> <p>9 polverizzatori: </p> <p>3 Minisac </p> <p>3 Microsac </p> <p>3 Sacless </p> <p>5 valori di coppia di </p> <p>serraggio </p> <p>Indagine metrologica </p> <p>dei fori e delle sedi di </p> <p>guida della spina </p> <p>1 </p> <p>2 </p> <p>3 </p> <p>4 </p> <p>5 </p> <p>Polverizzatore SACLESS </p> <p>UNI 380 249 - k=1,5 - 220 cc/30 </p> <p>1 </p> <p>2 </p> <p>3 </p> <p>4 </p> <p>5 </p> <p>0</p> <p>10</p> <p>20</p> <p>30</p> <p>40</p> <p>50</p> <p>60</p> <p>70</p> <p>80</p> <p>90</p> <p>100</p> <p>200 600 1000 1400 1800 2200 2600</p> <p>Foro 1</p> <p>Foro 2</p> <p>Foro 3</p> <p>Foro 4</p> <p>Foro 5</p> <p>0</p> <p>10</p> <p>20</p> <p>30</p> <p>40</p> <p>50</p> <p>60</p> <p>70</p> <p>80</p> <p>90</p> <p>100</p> <p>200 600 1000 1400 1800 2200 2600</p> <p>Foro 1</p> <p>Foro 2</p> <p>Foro 3</p> <p>Foro 4</p> <p>Foro 5</p> <p>Ritardo [s] </p> <p> [mm] Penetrazione </p> <p> [mm] </p> <p>Q=9[mm3] </p> <p>p=40 [MPa] </p> <p>ET1=200 [s] </p> <p>ET2=500 [s] </p> <p>Q=34[mm3] </p> <p>p=140 [MPa] </p> <p>ET=800 [s] </p> <p>Polverizzatore MINISAC </p> <p>UNI 188 094 - k=0 - 220 cc/30 </p> <p>Ritardo [s] </p> <p> [m</p> <p>m] Penetrazione </p> <p> [m</p> <p>m] </p> <p>0</p> <p>10</p> <p>20</p> <p>30</p> <p>40</p> <p>50</p> <p>60</p> <p>70</p> <p>80</p> <p>90</p> <p>100</p> <p>200 600 1000 1400 1800 2200 2600</p> <p>Foro 1</p> <p>Foro 2</p> <p>Foro 3</p> <p>Foro 4</p> <p>Foro 5</p> <p>0</p> <p>10</p> <p>20</p> <p>30</p> <p>40</p> <p>50</p> <p>60</p> <p>70</p> <p>80</p> <p>90</p> <p>100</p> <p>200 600 1000 1400 1800 2200 2600</p> <p>Foro 1</p> <p>Foro 2</p> <p>Foro 3</p> <p>Foro 4</p> <p>Foro 5</p> <p>Penetrazione 1 </p> <p>2 </p> <p>3 </p> <p>4 </p> <p>5 </p> <p>Q=9[mm3] </p> <p>p=40 [MPa] </p> <p>ET1=200 [s] </p> <p>ET2=500 [s] </p> <p>Q=34[mm3] </p> <p>p=140 [MPa] </p> <p>ET=800 [s] </p> <p>Caratterizzazione granulometrica e velocimetrica. </p> <p>PDPA Laser Technique (AEROMETRICS) </p> <p>Allestimento del banco di analisi spray </p> <p>Ottimizzazione della tecnica - PDPA </p> <p>presso il Politecnico di Bari </p> <p> Apparato di iniezione - Iniettore Fiat 1930 cm </p> <p> Apparato di rimozione dei vapori di gasolio </p> <p> Struttura di sostegno di movimentazione </p> <p> Sincronizzazione </p> <p> Acquisizione e risultati </p> <p>Banco di analisi spray e </p> <p>ottimizzazione della tecnica di </p> <p>analisi - PDPA </p> <p>Verifica delle possibilit di </p> <p>utilizzo dellanalisi PDPA </p> <p>0</p> <p>5</p> <p>10</p> <p>15</p> <p>20</p> <p>25</p> <p>30</p> <p>35</p> <p>-20 -16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20</p> <p>Posizione radiale [mm]</p> <p>[m/s]</p> <p>750 [rpm]; Pos. Accel. = 25%</p> <p>750 [rpm]; Pos. Accel. = 70%</p> <p>750 [rpm]; Pos. Accel. = 100%</p> <p>Liv. Ass.=50 [mm]</p> <p>Velocit assiale massima </p> <p>Verifica delle possibilit di </p> <p>utilizzo dellanalisi PDPA </p> <p>0</p> <p>300000</p> <p>600000</p> <p>900000</p> <p>1200000</p> <p>1500000</p> <p>1800000</p> <p>2100000</p> <p>-20 -16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20</p> <p>Coordinata radiale [mm]</p> <p>Part</p> <p>icle</p> <p>s/cc</p> <p>750 [rpm]; Pos. Accel. = 25%</p> <p>750 [rpm]; Pos. Accel. = 70%</p> <p>750 [rpm]; Pos. Accel. = 100%</p> <p>Liv. Ass.=25 [mm]</p> <p>Number Density </p> <p>Sauter Mean Diameter </p> <p>0</p> <p>5</p> <p>10</p> <p>15</p> <p>20</p> <p>25</p> <p>30</p> <p>35</p> <p>40</p> <p>-20 -16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20</p> <p>Coordinata radiale [mm]</p> <p>mm</p> <p>500 [rpm]; Pos. Accel. = 25%</p> <p>500 [rpm]; Pos. Accel. = 70%</p> <p>500 [rpm]; Pos. Accel. = 100%</p> <p>Liv. Ass. = 25 [mm]</p> <p> [m</p> <p>] </p> <p>Verifica delle possibilit di </p> <p>utilizzo dellanalisi PDPA </p> <p>VELOCITA' ASSIALE</p> <p>-5</p> <p>0</p> <p>5</p> <p>10</p> <p>15</p> <p>20</p> <p>25</p> <p>30</p> <p>35</p> <p>40</p> <p>6800 7300 7800 8300 8800</p> <p>Tempo [s]</p> <p>[m/s</p> <p>]</p> <p>n = 500 [rpm]</p> <p>Pos. Accel.= 75%</p> <p>Liv. Ass.=25 [mm]</p> <p>Pos. Rad. = +3 [mm]</p> <p>Verifica delle possibilit di </p> <p>utilizzo dellanalisi PDPA </p> <p>CONCLUSIONI </p> <p> Si sono individuate le caratteristiche dello spray e la </p> <p>loro dipendenza dalle condizioni di alimentazione </p> <p>Le asimmetrie degli iniettori multiforo sono </p> <p>fondamentalmente di origine dinamica </p> <p> La tecnica PDPA non centra lo scopo in presenza di </p> <p>spray densi, ma consente una valutazione accettabile con </p> <p>pressioni di alimentazione basse </p>

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