Durata del Progetto: 22 Mesi | Partenza Marzo 2017

Partenariato: FCA (POMIGLIANO D’ARCO) – SAPA (ARPAIA) – SÒPHIA HIGH TECH (SANT’ANASTASIA) – MD PLAST (MERCATO SAN SEVERINO);

TECA [Technological solution for Engine encapsulation for Automotive]  è un progetto di ricerca e sviluppo cofinanziato dal Ministero dello Sviluppo Economico Italiano – Prog. n. F/0900190/01-04/X36– CUP: B38I17000640008 – COR: 936779.

 

Figure 1 : Jeep Renegade (Veicolo di prova TECA)

 

Oggetto: Ricerca e sviluppo di nuovi compositi termoplastici e sistemi poliaccoppiati da impiegare nella progettazione di componenti strutturali innovativi per l’incapsulamento del vano motore, al fine di ridurre i consumi e le emissioni di CO2.

La normativa 443/2009 della Comunità Europea stabilisce che dal 2015 ogni costruttore automobilistico deve assicurare che le emissioni di CO2 dei veicoli da esso prodotti non superino, in media, i 130gr/km; un successivo abbassamento del limite a 95gr/km è previsto per il 2020. Nel caso in cui questo limite sia superato, è prevista un’ammenda che può arrivare fino a EUR 95 per g/km per veicolo a partire dal 2019. Inoltre, l’imminente abbassamento dei limiti di rumorosità definiti dalla norma ISO 362 sul rumore esterno (unitamente ad un cambiamento nella procedura di misura) spinge verso una sostanziale eliminazione del contributo del powertrain al rumore esterno.

In linea con il quadro normativo di riferimento, il progetto TECA è incentrato sulla progettazione e costruzione di sistema di incapsulamento del vano motore il quale, costituito da parti montate direttamente su scocca, permette di ridurre la dispersione termica quando il motore viene arrestato; In questo modo il calore immagazzinato consente di ritardare il raffreddamento del gruppo propulsore e, al successivo ri-avviamento, di ridurre le emissioni nocive  ed i consumi di combustibile, a livelli simili a quelli del motore termicamente regimato.

 

Trattandosi di componenti che devono unire performance termiche ed acustiche e garantire allo stesso tempo leggerezza, una fase importante del progetto è stata lo studio della combinazione specifica di materiali da utilizzare, tenendo altresì conto requisiti funzionali dei componenti.

Il progetto è fortemente incentrato sullo sviluppo di nuovi materiali, basati su specifiche applicazioni nel campo dei materiali polimerici. Le proprietà meccaniche della plastica infatti rispondono sempre di più alle esigenze della produzione manifatturiera moderna, per la sicurezza dei prodotti, la durabilità, la manutenibilità e la leggerezza, il riutilizzo.

 

Figure 2 Cover TECA

 

Le nuove soluzioni progettuali sono state verificate sia su modelli virtuali, che direttamente su prototipi mediante un ampia campagna di prove sperimentali. Nello specifico le attività condotte sono:

•        Ricerca e lo sviluppo di materiali innovativi in termini di isolamento termico, assorbimento e isolamento acustico, sperimentando additivi e cariche che consentano di ottenere un materiale autoestinguente;

•        Progettazione dei nuovi componenti con relative verifiche di packaging;

•        Progettazione e realizzazione delle attrezzature (Stampi);

•        Messa a punto del Processo produttivo con analisi della riciclabilità del materiale a fine ciclo vita del componente;

•        Piano sperimentale direttamente su vettura per una continua verifica delle performance acustiche, termiche e delle emissioni;

•        Valutazione della sostenibilità in termini di eco-innvoation.

 

Figure 3 Dimostratore TECA

Il materiale definito per realizzazione dei componenti per l’incapsulamento TECA è costituito da poliammide, per la funzione strutturale, poliuretano espanso e fibra di carbonio, per la funzione di isolamento termico e acustico.
Per le verifiche e la validazione del sistema del vano motore sono stati adottati come riferimento i valori prestazionali dello stesso veicolo privo di incapsulamento, ma a caldo. A tale scopo, nelle primissime fasi del progetto TECA, sono state definite le caratteristiche e le prestazioni da raggiungere, con i relativi KPI (Key Performance Indicator). I risultati finali di progetto di seguito elencati:
• Saving di 0,78 g/km di CO2 (secondo procedura Ecoinnovation approvata da UE);
• Omologazione urto pedone (Rating NCAP e criteri omologazione);
• Integrità strutturale – durability – modi propri (Rispetto del ciclo vita della vettura);
• Rispetto delle distanze minime con gli altri componenti del motopropulsore (distanza minima di 25 mm e/o verifica dinamica);
• Thermal safety (rispetto Temperature massime sottocofano secondo norma FCA 7-T0035).