I ricercatori dell’Argonne National Laboratory del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti ( DOE ) hanno iniziato a risolvere le imperfezioni dell’ugello dell’iniettore di carburante delle autovetture utilizzando una sorgente a raggi X molto potente e luminosa, ovvero l’Advanced Photon Source ( APS ). Infatti, solo un piccolo problema nella produzione di questa componente delle auto, può provocare erosioni delle parti meccaniche, affaticare il motore, ridurre l’efficienza del carburante ed aumentare le emissioni.
L’iniettore di carburante è, infatti, uno degli elementi principali del sistema del motore alimentato a diesel. Serve a fornire carburante ai cilindri nella quantità giusta. Durante il suo funzionamento quotidiano, gli ugelli possono intasarsi, e di conseguenza smettere di funzionare. Inoltre se gli ugelli non sono ben costruiti, la possibilità di guasti è molto più frequente.
Proprio per questi motivi, è necessario individuare le imperfezioni in modo tempestivo, e migliorare i modelli di progettazione che si utilizzano per creare iniettori di carburante. Per raggiungere questo scopo, gli ingegneri di Argonne hanno realizzato un software open-source, che consente di analizzare le immagini acquisite in condizioni di scarsa illuminazione.
Maggiori dettagli sulla nuova tecnologia
Per realizzare gli ugelli, i ricercatori hanno automatizzato tutte le fasi, dalla prima fase che consiste nell’acquisizione dei raggi X alla rotazione dell’ugello dell’iniettore del carburante al fine di consentire l’acquisizione delle immagini da maggiori angolazioni. Il problema delle sperimentazioni è dato, infatti, dalle alte pressioni che rompono le repliche degli ugelli realizzate in vetro oppure in plastica. Invece, in questo modo, si possono studiare gli ugelli dei motori diesel, che hanno una pressione elevatissima.
“È affascinante che possiamo ancora vedere l’interfaccia liquido / gas attraverso lo spesso corpo in acciaio dell’ugello, con pochi microsecondi e risoluzioni micrometriche“, ha spiegato il dottor Kamel Fezzaa, fisico della divisione di scienza dei raggi X di Argonne e coautore della ricerca.
