| Nome del corso di laurea |
Ingegneria meccanica |
| Codice insegnamento |
A005725 |
| Curriculum |
Energy |
| Docente responsabile |
Carlo Nazareno Grimaldi |
| Docenti |
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| Ore |
- 72 Ore - Carlo Nazareno Grimaldi
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| CFU |
9 |
| Regolamento |
Coorte 2025 |
| Erogato |
Erogato nel 2025/26 |
| Erogato altro regolamento |
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| Attività |
Caratterizzante |
| Ambito |
Ingegneria meccanica |
| Settore |
ING-IND/08 |
| Anno |
1 |
| Periodo |
Primo Semestre |
| Tipo insegnamento |
Obbligatorio (Required) |
| Tipo attività |
Attività formativa monodisciplinare |
| Lingua insegnamento |
Italiano |
| Contenuti |
La mobilità inserita nell’ambito generale del contenimento dei consumi energetici e delle emissioni inquinanti. Sistemi innovativi di propulsione, ibridi elettrico-termico per la transizione energetica e la sostenibilità. Analisi delle esigenze energetiche dei sistemi di trasporto: accoppiamento propulsore-utilizzatore. Sviluppo di motori termici avanzati per l’accoppiamento con motori elettrici in powertrain ibridi. Sistemi di misura e valutazione delle prestazioni. Coefficiente di riempimento e sua ottimizzazione tramite progettazione avanzata dei sistemi di introduzione dell’aria: sfruttamento degli effetti dinamici, sovralimentazione. Combustibili convenzionali ed innovativi; combustibili a basso o nullo contenuto di carbonio. Metodologie di introduzione dei combustibili in motori ad accensione comandata o per compressione. Modalità di combustione, moti organizzati della carica. Sviluppo della generazione di potenza meccanica, combustioni anomale e loro limitazione. Emissioni inquinanti: generazione, abbattimento. Propulsori innovativi per la limitazione della generazione di emissioni inquinanti e componenti: motori ultra-magri, accenditori al plasma, controllo con metodologie On Board Diagnostics con reti neurali artificiali. Motorizzazioni ibride elettrico-termico: cenni alle diverse tipologie, caratteristiche, problematiche operative su larga scala, prospettive di sviluppo. |
| Testi di riferimento |
G. Ferrari - Motori a combustione Interna - Esculapio J.B. Heywood - Internal combustion engine fundamentals - Mc Graw Hill |
| Obiettivi formativi |
Sviluppare e far raggiungere la capacità di interpretazione dei fenomeni che caratterizzano i propulsori, al fine di saperne effettuare la progettazione e lo sviluppo. |
| Prerequisiti |
L'insegnamento viene impartito nel I Semestre del I anno del Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Meccanica: di conseguenza si ritiene necessaria e sufficiente la formazione ricevuta in Corsi di Laurea Triennale in Ingegneria Meccanica.Di particolare importanza sono da considerare le conoscenze acquisite nell'ambito dei Corsi di: Fisica, Fisica Tecnica, Macchine e Sistemi di Conversione dell'Energia. |
| Metodi didattici |
Lezioni frontali in aula ed in laboratorio |
| Altre informazioni |
Non disponibili. |
| Modalità di verifica dell'apprendimento |
Prova orale, di durata indicativa compresa fra i 30 ed i 50 minuti, con 3 quesiti. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa |
| Programma esteso |
Propulsori ibridi e loro componenti e configurazioni fondamentali. Accoppiamento propulsore-utilizzatore: moto a regime, moto con transitorio; moto in pendenza; calcolo analitico dell'accelerazione angolare, equilibrio dinamico, implementazione del calcolo del transitorio di accelerazione in un codice di calcolo. Rendimento volumetrico in motori 4T e 2T. Relazioni fondamentali, banco prova motori, ciclo indicato e strumenti, stabilità, elasticità,mappe.Effetti stazionari all'aspirazione: termici, perdite di carico; coefficiente d'efflusso.Effetti dinamici all'aspirazione: inerziali, d'onda, sistemi a geometria variabile.Metodologie sperimentali e strumentazioni per l'analisi dei flussi nei sistemi di aspirazione di MCI: banchi di flussaggio stazionario e dinamico, misuratori di swirl e tumble.La sovralimentazione. Diagrammi di distribuzione, parametri influenti sul riempimento. Motori a due tempi, effetti dinamici allo scarico. Combustibili, determinazione dei numeri di Ottano e Cetano. Introduzione del combustibile nei Motori DIESEL: pompe, iniettori, cenni sul sistema Common Rail, caratteristiche getti spray: polverizzazione, penetrazione,diffusione; progetto componenti; metodologie sperimentali per l'analisi dello spray: PDA, PIV, Laser Sheet. Introduzione del Combustibile nei Motori OTTO: PFI, GDI. Moti della carica nel cilindro: turbolenza e dispersione ciclica; swirl, squish, tumble. Combustione nei motori a combustione interna: reazioni chimiche, combustione laminare e turbolenta, premiscelata e diffusiva; combustione normale in motori Otto, rilascio di calore; combustione non normale in motori Otto: detonazione, accensione a superficie; progetto camere di combustione. Combustione in motori Diesel, rilascio di calore, progetto camere di combustione.Cenni agli aspetti acustici e termici del funzionamento dei MCI. Emissioni gassose inquinanti da MCI: aspetti generali, strumenti e procedure di misura; emissioni motori Otto; sistemi di abbattimento delle emissioni; diagnostica OBD; applicazione di Reti Neurali Artificiali. Metodologie e strumentazioni per l'analisi delle caratteristiche di MCI in termini di prestazioni e di emissioni inquinanti. CFD-1D: fluidodinamica computazionale mono-dimensionale. CFD-3D: fluidodinamica computazionale tridimensionale. Approfondimenti sui sistemi di propulsione ibrida con motore a combustione interna - motore elettrico. |
| Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile |
7 - energia pulita e accessibile 11 - città e comunità sostenibili 13 - agire per il clima |
