Articoli | 12 Settembre 2019 | Autore: Giuliano Tosi

​Delphi: sviluppi decisivi per l’iniezione diretta

Forte delle competenze acquisite nella tecnologia dell’iniezione diretta, Delphi Technologies lancia sul mercato il primo sistema GDi con una pressione superiore ai 500 bar e una soluzione per mezzi pesanti sviluppata con Westport. Scopriamone caratteristiche e vantaggi.

 

Lo scopo dichiarato era quello della diminuzione delle emissioni inquinanti e Delphi Technologies ha recentemente sviluppato e lanciato due diverse soluzioni che centrano in pieno l’obiettivo: il primo sistema GDi con una pressione superiore ai 500 bar e l'innovativo sistema HPDI 2.0TM a iniezione diretta ad alta pressione per i mezzi pesanti.
 

GDi 500+: sale la pressione, cala il particolato

Il nuovo sistema GDi di oltre 500 bar sviluppato da Delphi può ridurre le emissioni di particolato fino al 50% rispetto al sistema a 350 bar di ultima generazione; il tutto senza costose modifiche al progetto del motore.

Il sistema di iniezione di carburante è un elemento importante per il raggiungimento degli obiettivi legislativi in termini di emissioni inquinanti e la riduzione del numero di particelle di gas di scarico, comprese quelle inferiori a 23 nm, consentita dal sistema a 500+ bar di Delphi Technologies aiuterà i produttori a soddisfare i futuri standard di emissioni globali, rendendo l’azienda un partner strategico per le case auto.
La riduzione delle emissioni del motore contribuisce a migliorare la qualità del gas di scarico prima che il catalizzatore si spenga, riducendo così la necessità di costosi sistemi di post-trattamento.

L’azienda, alla fine del 2016, aveva iniziato la produzione del suo primo sistema GDi da 350 bar; una soluzione che permette una riduzione del particolato di scarico fino al 70% rispetto ai sistemi a 200 bar che rappresentano lo standard del settore.
Per ridurre ulteriormente le emissioni, dunque, i tecnici hanno puntato sulla pressione: la sfida, infatti, è stata quella di raggiungere pressioni più elevate senza aumentare i carichi di trasmissione dalla pompa.

Attualmente, la maggior parte dei motori alimenta la pompa GDi attraverso l'azionamento dell'albero a camme: un approccio convenzionale avrebbe richiesto una riprogettazione e il rafforzamento del meccanismo dell'albero a camme.
Con il nuovo sistema Delphi Technologies, invece, i progettisti possono beneficiare di pressioni di iniezione di oltre 500 bar senza dover apportare costose modifiche ai sistemi di trasmissione degli alberi a camme esistenti.
Per completare il nuovo sistema a 500+ bar, Delphi Technologies ha sviluppato internamente tutti i componenti tra cui gli iniettori Multec 16, pompe, rail forgiati, nonché un sistema di controllo motore e software appropriati.

Questi componenti, che migliorano ulteriormente la durata e l'affidabilità, richiedono modifiche fisiche nulle o non significative ai motori esistenti, perché corrispondono alle interfacce già esistenti. Il sistema a 500 bar è previsto vada in produzione dal 2022 in poi.
 

Riduzione emissioni anche per il truck

La lotta alle emissioni non riguarda solo le vetture ma anche i mezzi adibiti al trasporto merci. Per queste applicazioni, in stretta collaborazione con Westport Fuel Systems, Delphi Technologies ha presentato l'innovativo sistema HPDI 2.0TM a iniezione diretta ad alta pressione.

Questo sistema avanzato riduce le emissioni di CO2 nei veicoli commerciali pesanti attraverso l'uso di gas naturale ad alta pressione. Mentre il sistema HPDI 2.0 disponibile oggi offre una riduzione di CO2 fino al 20%, nel caso del gas naturale rinnovabile, il sistema può ottenere una riduzione totale delle emissioni.
La strategia della valvola di controllo, un brevetto Delphi Technologies, consente l'erogazione di una piccola iniezione pilota di gasolio seguita da una più grande iniezione principale di gas naturale, attraverso il nuovo spillo polverizzatore concentrico di Westport.

La singola iniezione pilota di gasolio è auto-comburente, fornendo più fonti di accensione che sono distribuite nello spazio, garantendo una corrispondente accensione dei getti di gas naturale. La combustione del gas naturale prosegue poi in modo prevalentemente non premiscelato.

Di conseguenza, il battito del motore viene eliminato e il rapporto di compressione del motore diesel di base può essere mantenuto. Poiché il gas naturale non è premiscelato, il controllo del carico si ottiene semplicemente riducendo il flusso di carburante, come in un diesel convenzionale; non è richiesta quindi una regolazione tramite valvola a farfalla a carico parziale.
Il sistema Westport HPDI 2.0TM può essere installato su motori diesel di autocarri pesanti con modifiche minime. Fornendo una riduzione fino al 20% di CO2, il sistema Westport HPDI 2.0TM offre agli OEM una possibile soluzione per rendere i loro mezzi conformi alle normative UE fino al 2029.

Ricordiamo che da aprile 2019 nella UE sono entrati in vigore nuovi regolamenti che impongono ai produttori di primo impianto (OEM) di veicoli pesanti una riduzione del 15% delle emissioni medie di CO2 entro il 2025 e del 30% entro il 2030, entrambi a partire dai dati di emissioni del 2019.

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