Miscele biodiesel/gasolio minerale: uso in motori a combustione interna

I biodiesel sono combustibili alternativi prodotti da sorgenti rinnovabili, oli vegetali e grassi animali, che hanno il vantaggio di essere biodegradabili e a più bassa tossicità rispetto a quelli minerali. L''uso di biodiesel nei motori, puro o in miscela con gasolio, richiede un riesame del processo di combustione a causa delle differenti proprietà chimico/fisiche. Obiettivo è studiare gli effetti sia in termini di prestazioni/consumi che di emissioni inquinanti. Processi dinamici e termodinamici di iniezione e combustione sono stati analizzati per gasolio minerale puro e miscele al 50% in volume con oli di colza (RME) e soia (SME) in condizioni esemplificate, quali ambienti quiescenti (assenza moto d''aria) e non evaporanti (temperatura ambiente) e in sistemi complessi come i motori diesel. Indagini non intrusive per lo studio di iniezioni da Common Rail ed elettroiniettore 7 fori hanno fatto uso di sorgenti di luce e CCD ad alta risoluzione sincrone con l''iniezione. Sono stati misurati profili di iniezione ed evoluzione spazio-temporale dei getti. Un esempio è riportato in figura 1 per una iniezione doppia (pilot+main). Diverse distribuzioni di combustibile sono registrate per basse potenze motoristiche risultando il gasolio minerale più penetrante rispetto alle miscele. Per l''effetto sulle prestazioni ed emissioni inquinanti sono stati effettuati test con motore diesel ID 4-valvole per cilindro, turbocompressore e ricircolo dei gas di scarico (EGR). Sono state esplorate 1500 e 2500 giri/min del ciclo Europa con EGR=0 e 50%. A 2500 giri/min si evidenzia che i consumi specifici di RME50 e SME50 risultano superiori al diesel a causa del differente contenuto energetico. Riguardo alle emissioni gassose e di particolato, i test hanno mostrato valori analoghi di CO e fumo ai diversi carichi motore e un lieve incremento degli ossidi di azoto.

Autori: Gerardo Valentino, Luigi Allocca, Stefano Iannuzzi, Alessandro Montanaro

Titolo: Biodiesel/Mineral Diesel Fuel Mixtures: Spray Evolution and Engine Performances and Emissions Characterization

Rivista: Energy

Anno: 2011

Riferimenti bibliografici: 36 (2011), 3924-3932