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Il progetto VEDO è finalizzato alla produzione industriale di elettrovalvole EGR (Exhaust Gas Recirculation) con un sistema diagnostico integrato.

Come è noto il sistema di ricircolo dei gas di scarico è costituito essenzialmente da due moduli: la valvola EGR e lo scambiatore di calore. Esistono diverse versioni di valvole EGR, alcune delle quali prevedono una diagnostica on/off con riscontro della posizione. Questo significa che sulla valvola EGR è installato un potenziometro che invia alla centralina un segnale in corrispondenza di un malfunzionamento, senza poter valutare lo stato di degrado del sistema o dei suoi componenti. Inoltre la diagnostica dello scambiatore è limitata ad alcuni modelli e non è sinergica a quella della valvola.

Il progetto prevede quindi la realizzazione di una sensoristica digitale applicata alla valvola e la definizione di una diagnostica integrata, che tenga conto del funzionamento dello scambiatore di calore. A tale scopo, per migliorare il monitoraggio della apertura valvola, sono installati tre sensori di spostamento lineare, dedicati alla misura degli spostamenti dell’asse di azionamento, posizionati ortogonalmente l’uno all’altro. Le misure di spostamento associate a misure di temperatura in ingresso ed in uscita dello scambiatore permettono la definizione di algoritmi relativi al trasferimento di calore dei componenti del sistema di ricircolo e consentono la definizione di una diagnostica real-time di controllo dello stato di degrado.

L’uso di una sensoristica digitale integrata rappresenta uno dei punti di forza del progetto perché permette un monitoraggio del funzionamento real time attraverso i dati relativi allo stato del sistema EGR trasmessi alla centralina di bordo. Questo permette una riduzione dei costi di manutenzione e la riduzione delle immissioni inquinanti derivanti dall’utilizzo di valvole EGR non perfettamente funzionanti.

L’aspetto distintivo della soluzione tecnologica proposta consiste nella versatilità della diagnostica integrata, che non è vincolata alle specifiche geometriche della valvola e quindi può essere riferita ad un’ampia scala di motori da utilizzare su sistemi di trasporto per varie applicazioni. Inoltre, il sensore può essere applicato tanto su valvole rigenerate che su valvole di nuova realizzazione. Il progetto consentirà la produzione di valvole più efficienti e di maggiore durata, garantendo un minore impatto ambientale.

 

Analisi sulla distribuzione dei veicoli presenti in Italia

 

veicoli italia

Figura 1 _ Parco auto circolante 2017 nelle regioni italiane a maggior tasso di popolazione

(Fonte https://www.anfia.it/it/automobile-in-cifre/statistiche-italia/parco-circolante)

Per poter definire le linee progettuali e realizzative relative all’elettrovalvola EGR con sensore digitale integrato dello stato di funzionamento si è provveduto all’attività preliminare di individuazione di un sistema EGR adeguatamente rappresentativo del parco auto circolante e nel contempo provvisto di una diagnostica di controllo implementata in centralina.

Tale indagine a messo in evidenza come, nonostante la considerevole crescita del mercato di autovetture ibride/elettriche dell’ultimo biennio, i veicoli equipaggiati con motore termico rappresentino oltre il 90% del parto auto circolante in Italia. La proporzione fra diesel e benzina è in generale equilibrata, anche se legata fortemente alla regionalità per il caso Italia (come mostrato in Figura 1) e alla nazione per il contesto Europeo.

Si è inoltre analizzata l’incidenza sul parco auto circolante dell’anno di immatricolazione dei veicoli. Si è quindi valutato come l’età media delle autovetture per il trasporto passeggeri in Italia  risulti piuttosto datato (circa 11 anni) ma comunque in linea con la media europea (Figura 2).

Questo dato attesta un’accettazione lenta del mercato delle nuove soluzioni tecnologiche. Di conseguenza l’ottimizzazione dei veicoli diesel attraverso la diagnostica dei sistemi EGR risponde pienamente alle richieste della RIS3 Campania.

veicoli europa

Figura 2.2 _ Età edia del  parco auto circolante 2017 in Europa

(Fonte https://www.anfia.it/it/automobile-in-cifre/statistiche-italia/parco-circolante

Per valutare i sensori e gli algoritmi sviluppati è stato allestito un banco di prova che permette di monitorare i seguenti parametri.

Portata:

Temperatura:

Pressione:

Pubblicazioni : Heat Exchange and Flow Characteristics of a cooled EGR Module Evaluated in Automotive Operating Conditions