MIX DELLE TECNOLOGIE RICHIESTE PER LA MOBILITA' DEL 2050 SUPPORTATE DALL'ANALISI CFD

The climatic changes due to the greenhouse effect are becoming more and more rapid and conspicuous. From this point of view, various technologies must be improved and implemented in the automotive powertrain. The aim of this thesis’s work, conducted at Centro Ricerche Fiat S.C.p.a. in Valenzano (BA), is to conduce a comparative treatment of these technologies; with a particular focus, supported by a CFD analysis, on Lithium-ion batteries and Hydrogen internal combustion engines (HICE). In this sense, the main activities carried out are: - To compare the entire life cycle assessments of each of them, with a Well-To-Wheel approach. - To show thermal management issues of the Li-ion batteries, supported by FEM analysis with Ansys Fluent tool. The correlation between the discharge velocity and raise of the temperature for a prismatic and pouch battery is highlighted. - To examine an engine with direct hydrogen injection (DI) with the aim of investigating the homogeneity of the mixture air-hydrogen for different lift profiles of the intake valves. The tool that has been used is Ansys Forte.

I cambiamenti climatici dovuti all'effetto serra stanno diventando sempre più rapidi e vistosi. Da questo punto di vista, diverse tecnologie devono essere migliorate e implementate nel powertrain del veicolo. Lo scopo del lavoro di tesi, svolto presso il Centro Ricerche Fiat S.C.p.a. a Valenzano (BA), è quello di condurre una trattazione comparativa di queste tecnologie; con un focus particolare, supportato da un'analisi CFD, sulle batterie agli ioni di litio e sui motori a combustione interna a idrogeno (HICE). In tal senso, le principali attività svolte sono: • Comparare l'intero ciclo di vita di ognuna di esse, con un approccio Well-To-Wheel. • Mostrare i problemi di gestione termica delle batterie agli ioni di litio, supportati dall'analisi FEM con lo strumento Ansys Fluent. Viene evidenziata la correlazione tra velocità di scarica e innalzamento della temperatura per una batteria prismatica e pouch. • Esaminare un motore con iniezione diretta di idrogeno (DI) con l'obiettivo di indagare l'omogeneità della carica per diversi profili di alzata delle valvole di aspirazione. Lo strumento utilizzato è Ansys Forte.