• Versione stampabile

Motori diesel non da strada

20/06/2012

Una tecnologia a filtri antiparticolato per motori diesel sviluppata nell’ambito di un progetto tedesco finanziato dal Fondo europeo di sviluppo regionale (FESR) promette di ridurre le emissioni prodotte dalle macchine edili non stradali.

riduzione delle emissioni di ossido di azoto e di particolato prodotte dai veicoli diesel costituisce un problema serio. Sono state individuate soluzioni soddisfacenti che consentono alle auto di piccole e medie dimensioni di rispettare gli standard di emissione applicabili. Tuttavia, dal punto di vista economico la produzione di filtri per veicoli speciali a breve percorrenza come escavatori e macchine edili non stradali risulta più complessa.

Ora, in collaborazione con CleanDieselCeramics[1] (CDC), azienda specializzata nella produzione di filtri, l’Istituto Fraunhofer per le tecnologie e i sistemi ceramici (IKTS)[2] di Dresda (Germania) ha sviluppato filtri antismog per motori diesel di varie forme a prezzi competitivi.

Rigorosi standard di emissione

Rigorosi standard europei[3] stabiliscono che in Europa veicoli non stradali e motori mobili devono ridurre le emissioni di particolato di circa l’88-95% entro il 2012. Esistono inoltre specifiche normative regionali che impongono l’ammodernamento dei filtri per contrastare le emissioni di particolato in aree particolarmente colpite dal problema. Probabilmente sarà possibile rispettare tali standard solo utilizzando filtri anti-particolato nei motori diesel.

I tradizionali filtri antismog per motori diesel sono costituiti da blocchi cilindrici in ceramica attraversati da diversi canali. Tali blocchi non possono essere realizzati in un unico pezzo e, pertanto, singoli segmenti quadrati a nido d’ape vengono saldati insieme a formare un grande blocco. Gli elementi di collegamento fungono da giunti ad espansione che bilanciano le sollecitazioni termiche in fase di esercizio e sono fondamentali poiché, in loro assenza, il blocco in ceramica solida si spezzerebbe. Lo svantaggio di questi nidi d’ape di forma quadrata è che il blocco saldato deve essere levigato fino ad assumere una forma cilindrica al termine della produzione, procedura che comporta la perdita di materiale prezioso. Questa finitura liscia, inoltre, richiede molto tempo e l’impiego di materiali costosi.

Sponsorizzati dal ministro dell’Economia della Sassonia con finanziamenti erogati dal  FESR, gli sviluppatori del Fraunhofer IKTS hanno messo a punto una struttura a nido d’ape con una diversa geometria. Anziché essere rettangolare, ha una forma irregolare con quattro spigoli, caratteristica che consente di creare un’ampia varietà di geometrie per filtri, anche di forma pressoché cilindrica. La molatura non è più necessaria.

Un ulteriore vantaggio di questo sviluppo è la diversa geometria dei canali. Normalmente il gas penetra nel filtro attraverso canali posti sui quattro lati. I ricercatori di Dresda hanno optato per una sezione trasversale triangolare più piccola, che permette di allargare la superficie del filtro nei canali di dimensioni ridotte. La forma triangolare è inoltre più stabile e il filtro risulta meno sensibile alla pressione laterale.

Processo di produzione ottimizzato

I partecipanti a questa impresa hanno sperimentato e ottimizzato il metodo di produzione su una linea di produzione pilota dell’IKTS, nonché testato una terza innovazione, una ceramica in carburo di silicio sviluppata presso l’IKTS. Il vantaggio di quest’ultima innovazione è che i ricercatori possono adattare con facilità e precisione la dimensione dei pori per filtrare in modo ottimale le particelle di fuliggine.

«Per quanto riguarda le prestazioni e la qualità del nostro nuovo sviluppo, possiamo affermare che non ha eguali sul mercato», afferma Jörg Adler, responsabile del progetto dell’IKTS. CDC sta attualmente costruendo il suo primo impianto nei pressi di Dresda per produrre circa 40 000 filtri l’anno installando questa tecnologia su macchine edili come kit di aggiornamento.

Per ulteriori informazioni: bjoern.seipel@ikts.fraunhofer.de

[1] http://www.cleandieselceramics.com/ English

[2] http://www.ikts.fraunhofer.de Deutsch

[3] http://ec.europa.eu/environment/air/transport.htm#1 English