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Banco Prova CFR


I motori CFR (Cooperative Fuel Research Engine) sono macchine che risalgono agli anni ' 50, utilizzati per la determinazione sperimentale delle caratteristiche dei combustibili e l' analisi dei processi di combustione. Tali motori di ricerca sono infatti impiegati per la valutazione delle proprietà antidetonanti (numero di ottano NO) delle benzine e di autoaccensione (numero di cetano NC) dei gasoli con i metodi normalizzati.Per quanto riguarda il propulsore ad accensione comandata, vi è la possibilità di variare il rapporto di compressione volumetrico durante il funzionamento del propulsore, così come l' alimentazione del carburante allo scopo di individuare il valore del rapporto di compressione in corrispondenza del quale si manifesta la detonazione. La procedura eseguita per la determinazione del numero di cetano risulta molto simile a quella appena esposta; in questo caso viene misurato il ritardo dell' accensione del combustibile in esame rilevando il picco di pressione legato all' avvio della combustione. I motori CFR costituiscono un importantissimo patrimonio che, in passato, ha permesso di condurre attività di ricerca sulle caratteristiche dei combustibili per applicazione veicolistica ed hanno consentito di effettuare indagini sui fenomeni di combustione anomala nei MCI ad accensione comandata.

Le prove eseguibili sono: misura del numero di ottano secondo i metodi Motor (norma ASTM D2700) e Research (norma ASTM D2699) di combustibili sia liquidi sia gassosi. Rilievo sperimentale della pressione all' interno del cilindro e della legge di rilascio del calore. Diagnosi e misura di fenomeni di detonazione.


Il Motore CFR

Il banco prova CFR è equipaggiato con la seguente strumentazione:

  • ● motore CFR modello F4, ad accensione comandata, con rapporto di compressione variabile da 4.5 a 16, dotato di sistema di alimentazione originale a carburatore e di due sistemi di iniezione indipendenti a controllo elettronico, uno per combustibili liquidi l' altro per combustibili gassosi;
  • ● sistemi di acquisizione e comando segnali National Instruments (scheda DAQ Card 6062 12 bit 500 kSa/s, connettore BNC 2120);
  • ● trasduttori piezoelettrici Kistler per il rilievo della pressione in camera di combustione;
  • ● accelerometri Brùel & Kjaer per la diagnosi dei fenomeni di detonazione;
  • ● misuratore di portata di combustibile Bronkhorst Mini-Coriflow ad effetto Coriolis, portata gas 0-2 kg/h, precisione ± 0.2% v.l., pressione massima di esercizio 200 bar;
  • ● sistema per la misura e l' acquisizione della dosatura di funzionamento;
  • ● controllori PID di temperatura Omega CN4116 per i riscaldatori dell' aria aspirata e della miscela aria/combustibile del motore CFR;
  • ● sensore di umidità relativa e temperatura aria Measurement Specialties HTM2530LFL;
  • ● encoder ottico incrementale Tekkal Rotaplus C80 da 360 impulsi al giro (frequenza massima di 200 kHz);
  • ● venturimetro per la misura della portata d'aria aspirata;


La strumentazione al completo


Analisi di una detonazione


Responsabile di questo laboratorio è il prof. Emiliano Pipitone