Metodologia e strumenti per la misura in tempo reale del comportamento energetico – emissivo dei veicoli

L’attuale procedura di omologazione dei veicoli, basata sul ciclo NEDC, non è rappresentativa del loro reale utilizzo su strada mentre l’influenza dello stile di guida su consumi ed emissioni non è trascurabile. Il reale impatto dei veicoli su strada però non è facilmente misurabile perché le strumentazioni portatili sono costose, ingombranti e richiedono la continua presenza di operatori per manutenzione e calibrazione. Il presente articolo sviluppa una metodologia innovativa per il calcolo in tempo reale del comportamento energetico-emissivo dei veicoli, senza l’utilizzo di strumenti di misura portatili a bordo e utilizzando i valori dei sensori installati sul motore e calcolando le emissioni tramite modelli. E’ stata sviluppata una strumentazione di bordo capace di comunicare con il sistema elettronico del veicolo (OBD/CAN) e fornire tutti i dati misurati dai sensori di bordo. Tali valori sono quindi utilizzati per calcolare le emissioni di CO2, CO, HC ed NOx tramite i modelli oggetto del presente lavoro. Per CO e CO2 si è utilizzato un modello di combustione in equilibrio chimico con 6 prodotti di combustione, che usa la temperatura di equilibrio come costante di calibrazione. Per HC ed NOx invece, formandosi nei momenti in cui il motore è lontano dalle condizioni stazionarie (quindi non stechiometriche), si è sviluppato un modello basato sulla correlazione dimostrata sperimentalmente tra queste emissioni e a derivata del pedale dell'acceleratore. Per validazione si è testata la Honda Civic Hybrid, sul banco a rulli sui tre Cicli di Artemis. Le misure sono state effettuate sia con il CVS, per avere valori di riferimento, che con un analizzatore portatile Horiba OBS 1300 utilizzato per confronto coi i modelli. I risultati mostrano come i modelli, calibrati opportunamente, abbiano un’accuratezza sempre molto elevata con errori sempre al di sotto del 5%, mentre la strumentazione portatile, specialmente per HC e NOx fornisce errori non trascurabili.