Come le condizioni ambientali influenzano i test delle emissioni del motore

Ingegneri e regolatori sono entrambi molto interessati ai test delle emissioni. Per gli ingegneri, i livelli e le proporzioni di NOx, SOx, ossidi di carbonio (CO e CO₂), piombo e idrocarburi residui indicano quanto sia efficace e completa la combustione nel motore. Questo, a sua volta, dà loro un'idea delle misure di efficienza e, in definitiva, delle prestazioni del motore. Per i regolatori, le emissioni sono la storia. Perché sono così come sono è meno importante del semplice fatto che il motore le rilascia a quei livelli.

I test sulle emissioni possono determinare se un prototipo di motore passa alla fase successiva di sviluppo o se una classe di motori viene certificata per la produzione

Misurare accuratamente i parametri chiave è essenziale e gli errori di strumentazione possono, quindi, avere un impatto significativo dal punto di vista finanziario, contrattuale o legale

Umidità e combustione degli idrocarburi

L'umidità ha una relazione relativamente semplice e diretta con i diversi sottoprodotti che un motore emette. Nei sistemi ideali sistemi che tutti impariamo a scuola (e che non incontriamo mai nel mondo reale) un motore aspira aria densa e secca. Se le quantità ottimali di aria pulita e secca e di carburante fossero le uniche cose che entrano in un motore, allora ogni molecola di carburante potrebbe essere bruciata e tutto l'ossigeno potrebbe essere consumato. Questo è noto come combustione stechiometrica e risulterebbe in emissioni trascurabili.

Il vapore acqueo rappresenta una parte variabile dell'aria. In ambienti umidi, il rapporto tra il vapore acqueo e tutti gli altri gas (soprattutto l'ossigeno) aumenta, in ambienti secchi diminuisce. Questo influisce sulla quantità di combustibile necessaria per una combustione ideale.

Questa variabilità può ridurre l'efficienza del motore se non viene misurata e considerata correttamente. Durante i test della catena cinematica, livelli inaspettati di emissioni potrebbero indicare un sensore di umidità impreciso.

Influenza della densità dell'aria sull'umidità relativa

Per la maggior parte delle misure delle prestazioni del motore, è la relazione tra umidità, temperatura e pressione ad avere la maggiore influenza.

Parlare di un aumento dell'umidità è analogo a parlare di una diminuzione della densità dell'aria secca. Tuttavia, la capacità dell'aria di trattenere il vapore acqueo dipende dalla temperatura dell'aria. A temperature più alte, un'umidità relativa più alta avrà un effetto ancora maggiore sull'efficienza del motore e sulle emissioni perché ci sarà un livello assoluto più alto di vapore acqueo vapore acqueo che entra nel motore. C'è un effetto combinato, quindi, di un aumento della temperatura sul rendimento del motore: l'aria è meno densa, che di per sé ma c'è anche il potenziale per più vapore acqueo, che diminuirà ulteriormente il rendimento.

L'altitudine complica questa dinamica. Mentre "l'aria più sottile" ad alta quota ha meno capacità di trasporto del vapore acqueo, e quindi è più secca, qualsiasi umidità presente nell'aria avrà un effetto maggiore perché interferisce con una densità di molecole d'aria già più bassa. 

TESTA: Gli igrometri a specchio raffreddato offrono alta ripetibilità e precisione

Le condizioni ambientali sono meno importanti delle caratteristiche dell'aria immessa nel motore. Nella misura in cui gli ingegneri possono controllare la temperatura, la pressione e l'umidità dell'aria che viene portata nel motore, possono sintonizzare il gruppo propulsore per ottenere prestazioni ottimali nel mondo reale. L'impostazione di questi parametri e la programmazione dei controllori dell'aria in entrata richiede un monitoraggio accurato dell'ambiente di prova.

Gli igrometri a specchio raffreddato effettuano due misurazioni dirette: la temperatura sullo specchio e la caduta della luce riflessa causata dalla condensa. Poiché non ci sono misure derivate, gli strumenti subiscono una deriva minima.

Gli igrometri a specchio raffreddato hanno la più alta ripetibilità e precisione della tecnologia di misurazione dell'umidità, ed è per questo che sono di fatto la scelta per gli standard di calibrazione di riferimento.

Il Michell 501 Optidew misura il punto di rugiada entro ± 0,15 °C e la temperatura entro ± 0,1 °C. Questi intervalli rimangono costanti nell'intervallo di rilevamento da -40 a 120 °C e per tutta la durata dello strumento. Sia che stiate facendo una serie di test su un singolo motore, certificando le emissioni prima di consegnare un ordine a un cliente o che si effettuino più misurazioni nel corso degli anni, gli igrometri a specchio raffreddato assicurano che ogni test sia in linea con tutti gli altri.

Rendere i risultati dei test sulle emissioni più affidabili

Gli errori di strumentazione durante i test sulle emissioni del gruppo propulsore sono costosi per la reputazione e i profitti della vostra azienda, e per l'ambiente. Sono anche evitabili.

Abbiamo fornito dati accurati, affidabili e ripetibili agli ingegneri e agli operatori dei test per decenni. Entra in contatto per qualsiasi domanda su come i nostri igrometri a specchio refrigerato possono migliorare i processi di test dei motori.