L'ingegnere capo SwRI Gary Neely analizza i dati del ciclo a basso carico. I grafici mostrano le variazioni di velocità e coppia. Credito:Southwest Research Institute
Gli ingegneri del Southwest Research Institute hanno sviluppato un nuovo ciclo di certificazione, il ciclo a basso carico (LLC), per misurare le prestazioni dei sistemi di post-trattamento dei motori diesel per impieghi gravosi in condizioni di basso carico. I sistemi di post-trattamento filtrano le emissioni di scarico e riducono gli inquinanti che si disperdono nell'ambiente. Il ciclo a basso carico di SwRI sfida i sistemi di post-trattamento analizzandoli in condizioni sfavorevoli, ma comune, condizioni di basso carico, come mentre si è al minimo, a velocità inferiori a 25 miglia orarie, e quando le temperature di scarico sono basse. Gli attuali cicli di certificazione normativa simulano solo la guida urbana e autostradale.
"Gli attuali test utilizzati per certificare i sistemi motore potrebbero non essere sufficienti. Ci manca una parte fondamentale dei test sulle emissioni. Il ciclo a basso carico sta scoprendo punti deboli, ", ha affermato l'ingegnere di ricerca SwRI Bryan Zavala, che faceva parte del team di sviluppo. "Quando utilizziamo motori per impieghi gravosi in condizioni di basso carico, i sistemi di post-trattamento non funzionano bene. Questo ci dice che i motori diesel per impieghi gravosi emettono emissioni al di sopra dello standard regolamentato".
SwRI ha sviluppato il ciclo a basso carico per il California Air Resources Board (CARB), un'organizzazione statale incaricata di combattere l'inquinamento atmosferico. Nel 2024, Si prevede che la California sarà il primo stato a implementare il test del motore più rigoroso quando entreranno in vigore i nuovi standard sulle emissioni.
"Lo sviluppo e l'implementazione del ciclo a basso carico per la certificazione dei motori diesel per impieghi gravosi richiederà ai produttori di produrre motori in grado di controllare meglio le emissioni in questo tipo di operazione, ", ha affermato lo specialista del programma CARB Vehicle William Robertson, dottorato di ricerca "Questo ciclo a basso carico, derivato da un'ampia registrazione dei dati di attività del mondo reale, è fondamentale per garantire l'installazione di hardware e strategie adeguati per il controllo delle emissioni per il loro utilizzo efficace in tutta la gamma di compiti dei camion utilizzati nelle nostre comunità".
Gli ingegneri SwRI hanno sviluppato la LLC utilizzando i database del National Renewable Energy Laboratory e dell'Università della California, Riverside College of Engineering Center for Environmental Research and Technology. I database hanno fornito informazioni sulla velocità del motore e sul profilo di carico sui veicoli a 18 ruote, camion per le consegne e autobus che percorrono le autostrade statunitensi. Durante la LLC, un tecnico collega il motore a un banco dinamometrico, regolando la velocità e la coppia per riflettere un carico basso. La tecnologia di post-trattamento esposta al ciclo rigoroso mostra costantemente carenze.
"Il guasto del sistema di post-trattamento del motore diesel si traduce in livelli di inquinamento più elevati, " ha affermato Shekhar Vats, Senior Research Engineer di SwRI. "Se il ciclo a basso carico è ampiamente adottato come test standard, ci aspetteremmo che i produttori sviluppino una tecnologia in grado di superare queste sfide, portando a meno inquinamento e motori pesanti più puliti sulla strada."