Studio dell'erosione da cavitazione nei motori diesel
Le emissioni inquinanti dei motori diesel si possono ridurre molto aumentando la pressione di iniezione del carburante. Tuttavia, questo può causare una maggiore erosione nelle parti del motore ed una riduzione della durata del sistema di iniezione. L'erosione può essere causata da cavitazione, la formazione e il rapido collasso di bolle di vapore nel flusso di carburante che causano un'onda d'urto, che può degradare i componenti del motore. Una delle principali sfide per i ricercatori è integrare il modello con osservazioni delle caratteristiche di flusso e la resistenza dei materiali agli effetti erosivi. Questo richiede una comprensione dettagliata su come i materiali presenti nel sistema iniettore vengono influenzati dalle caratteristiche del flusso del combustibile. I ricercatori del Laboratoire des Ecoulements Geophysiques et Industriels (LEGI) a Grenoble, Francia, hanno condotto esperimenti per verificare il modello di erosione. Il modello è stato convalidato da un punto di vista idrodinamico e dei materiali ed usato per prevedere il periodo di incubazione e il tasso di erosione. Il modello ha rivelato che la regione della cavitazione aveva dimensioni variabili. Le dimensioni e la posizione corrispondevano anche all'area di erosione registrata dalle osservazioni sperimentali. L'erosione è stata prevista nella regione nella quale avviene il collasso di bolle, che coincideva anche con le misurazioni osservate. Il partner di progetto AVL List GmbH ha incorporato il modello di erosione nel programma informatico FIRE, da loro sviluppato. Il modello di erosione è stato convalidato da AVL usando i risultati di LEGI. La capacità di prevedere la probabilità e il tasso di erosione comportava una quantità inferiore di tempo dedicato allo sviluppo di nuovi motori prototipi, riducendo così i costi.
