Nell'ottica di una mobilità più ecologica, i motori a combustione interna rappresentano un punto focale costante per costruttori e governi. Poiché il consumo di carburante ha un impatto diretto sulla compatibilità ambientale in termini di emissioni di CO₂, NOx, particolato e altro, è stato definito un nuovo insieme di norme nel Worldwide harmonized Light-duty vehicles Test Procedure (WLTP) e Real Driving Emissions (RDE).
Le nuove normative richiedono che i costruttori implementino sistemi OBFCM (On-Board Fuel Consumption Monitoring) con un'accuratezza della simulazione del consumo migliore del +/-5% rispetto alla misurazione reale. I test conformi vengono eseguiti in condizioni reali con misuratori di portata installati nel fuel rail.
Attualmente i costruttori si basano principalmente su dati simulati per determinare o stimare il consumo di carburante, metodo che fornisce indicazioni valide solo in un ampio dominio di condizioni operative ideali, difficilmente raggiungibili nella guida reale.
La soluzione Allengra di un dispositivo dedicato al monitoraggio del carburante a bordo minimizza l'influenza di fattori esterni come:
- Variazioni di pressione.
- Temperatura del carburante e ambiente.
- Specifiche e qualità del carburante.
- Usura e invecchiamento generale del sistema.
Le tecnologie di misurazione comunemente utilizzabili per i carburanti sono:
- Misuratori di portata meccanici.
- Misuratori di portata a vortice.
- Misuratori di portata a pressione differenziale.
- Misuratori di portata Coriolis.
- Misuratori di portata a ultrasuoni.
Il principio a ultrasuoni si distingue come candidato ideale, essendosi già affermato come soluzione di riferimento nel motorsport per il bilanciamento della potenza (BoP). Le altre tecnologie presentano invece limiti tecnici e/o commerciali in termini di precisione, dimensioni, adattabilità all'installazione a bordo, resistenza alle vibrazioni, durata, influenza sul funzionamento del motore o prezzo.
PUM Fuel Flow Meter
I principali vantaggi del principio a ultrasuoni sono:
- Alta precisione.
- Non invasività.
- Assenza di componenti meccanici in movimento.
- Ampio range di misurazione (flussi bassi e alti).
- Alta frequenza di misurazione.
- Adatto all'installazione a bordo (resistente a vibrazioni e condizioni ambientali).
- Scalabilità.
Grazie alla versatilità del principio a ultrasuoni, può essere prodotto in modo compatto ed economico per la produzione in serie, consentendo a ogni veicolo di essere dotato di un misuratore di portata del carburante installato direttamente in fabbrica, fornendo così agli utenti dati reali sul consumo e una migliore comprensione delle RDE.
Con oltre un decennio di esperienza, Allengra è il produttore di riferimento per i misuratori di portata del carburante a ultrasuoni. Un principio time-of-flight raffinato alla base della misurazione ultrasonica, combinato con altre tecnologie, offre all'industria automobilistica esattamente ciò di cui ha bisogno.
Data la varietà di configurazioni e topologie dei motori a combustione interna, nonché le diverse posizioni di misurazione con specifiche condizioni operative, la tecnologia di misurazione deve supportare un'elevata flessibilità. La nostra tecnologia proprietaria offre tra l'altro i seguenti vantaggi:
1. Pressioni
- Fino a 20 barG dopo la pompa a bassa pressione o nei sistemi di alimentazione specifici per motocicli.
- Fino a 2200 barG dopo la pompa ad alta pressione per il monitoraggio del processo di iniezione.
2. Temperature del mezzo
- Da -40°C a 100°C in condizioni operative normali.
- Applicazioni criogeniche (es. idrogeno liquido) o alte temperature fino a 240°C possibili con particolari accorgimenti.
3. Temperature ambientali
- Da -40°C a 125°C, coprendo sia inverni rigidi che installazioni vicino al motore o altri elementi produttori di calore.
4. Vibrazioni
- Conformi agli standard ISO 16750 e IEC 60068.
5. Dominio di misurazione del flusso
- Misurazione da 0 ml/min a 8000 ml/min con alta precisione.
- Altri range di flusso disponibili su richiesta speciale.
6. Frequenze di misurazione
- Fino a 1 kHz per i misuratori di portata convenzionali.
- Fino a 6 kHz per misuratori destinati al motorsport per garantire l'anti-aliasing nei limiti del BoP.
- Fino a 100 kHz per la misurazione del flusso a livello di iniettori, permettendo il monitoraggio e l'adattamento in tempo reale del profilo di iniezione.
7. Canali di misurazione
- 1 canale di misurazione per applicazioni semplici ed economiche.
- 2-3 canali di misurazione per applicazioni high-end con requisiti di ridondanza o anti-aliasing.
- Fino a 32 canali di misurazione per monitorare l'intero ciclo di combustione a livello di iniettori.
8. Identificazione e compensazione del tipo di carburante
- Grado, qualità, temperatura e pressione del carburante influenzano l'accuratezza della misurazione.
- I sistemi Allengra possono essere calibrati su carburanti specifici per applicazioni ultra-precise (<0,5%) o autocompensarsi grazie alla funzione integrata di identificazione del carburante.
Kit di Visualizzazione e Correzione in Tempo Reale degli Iniettori
I misuratori di portata del carburante Allengra sono utilizzati principalmente nei seguenti settori:
- Motorsport: Campionato FIA Formula 1, FIA World Endurance Championship, FIM World Superbike Championship e altri.
- Ricerca & sviluppo: Sviluppo motori ICE, studi universitari, monitoraggio iniezione, veicoli test/prototipo, valutazione E-Fuels.
- WLTP: Determinazione precisa delle emissioni in guida reale (RDE).
- Altri: Veicoli pesanti, camion, droni.
