Eliminazione del battito in testa del motore nelle auto
I produttori di auto europei si sono costruiti una solida reputazione in una delle industrie più competitive al mondo. Per mantenere una posizione di leadership nel ventunesimo secolo, ci si deve concentrare sulla costruzione di veicoli efficienti dal punto di vista dei consumi ed ecocompatibili. Un modo per raggiungere questo scopo è ridurre il battito in testa del motore, che causa un maggiore consumo di carburante e più emissioni di inquinanti ambientali e gas serra. I partecipanti al progetto MINKNOCK, che comprendeva produttori di auto, produttori di carburante e istituti di ricerca, si erano prefissi proprio questo scopo. Gli ingegneri della Ford Werke AG in Germania hanno iniziato con l'analisi di un motore in fase di produzione con diversi tipi di carburante in un'ampia serie di condizioni operative. Hanno scoperto che le prestazioni dipendevano dai numeri di ottano ricerca e motore (rispettivamente RON e MON), ma anche altri fattori, come il rapporto stechiometrico aria-combustibile, avevano un ruolo importante. Inoltre, sono stati studiati il rapporto tra il livello di ogni ottano di carburante e la sensibilità al battito in testa, nonché il collegamento all'accensione anticipata. Infine, è stato dimostrato che un indice proposto dalla Shell comprendente RON e MON era il più appropriato per prevedere la sensibilità al battito in testa. I test sul motore sono stati integrati da vaste simulazioni tramite modelli di fluidodinamica computazionale (CFD). Nello specifico, sono stati applicati i modelli STAR-CD, FIRE e Shell Auto-Ignition, in alcuni casi in combinazione con un modello ECFM (Extended coherent flame model). Gli ingegneri FORD hanno sperimentato diverse parametrizzazioni del trasferimento di calore, della turbolenza e di altri fenomeni per ottimizzare la concordanza tra risultati dei modelli e dati sperimentali.
