Finalità del corso:
Il corso si propone di offrire una rassegna dei sistemi di propulsione e dei combustibili che, nei prossimi decenni, saranno utilizzati per le applicazioni automobilistiche in Europa e negli Stati Uniti.
La ricerca di tecnologie innovative e di nuovi combustibili è in genere ¿regulation-driven¿, e risponde agli standard sempre più severi introdotti in materia di controllo della qualità dell¿aria, consumi di combustibile e impiego di combustibili alternativi.
Verranno esaminate le tecnologie innovative ed i combustibili alternativi (gas naturale, miscele di metano e idrogeno, biocombustibili, ...) per i sistemi di propulsione basati sul motore a combustione interna. Infine, l¿ultima parte del corso è dedicata alle principali strategie di controllo e di funzionamento per conseguire la riduzione delle emissioni inquinanti e dei consumi in sistemi di propulsione alternativi per applicazioni a veicoli ibridi.

Aims of course:
The goal of this course is to examine the range of propulsion systems and fuels that have the potential to power passenger cars over the next two to three decades with a focus on European and US market.
The search for new technologies and fuels is driven by regulators, which are mandating increasingly stringent standards for emissions of air pollutants, fuel economy and the ability to use alternative fuels. In addition to the concern for improving local air quality, regulators are concerned about lowering GHG emissions, dependence on imported petroleum, and switching from petroleum to a more sustainable fuel.
Based on the above aspects, advanced internal combustion engine (ICE) technologies and alternative fuel usage, such as natural gas, ¿hythane¿ and biofuels, become essential and are discussed in this course. Finally, the last part of the course will introduce the main control and operating strategies that enable fuel consumption and pollutant emission reduction in alternative propulsion systems for hybrid-vehicle applications.

Programma del corso:
Dopo un breve richiamo sui meccanismi di formazione delle emissioni allo scarico di motori a combustione interna (CI) per trazione, verrà introdotto il contesto normativo corrispondente (2 ore). Nel corso verranno poi sviluppati i seguenti argomenti:
- evoluzione dei motori a combustione interna ad accensione comandata: motori a gas naturale ¿downsized¿; motori ad iniezione diretta a benzina ed a gas naturale; sistemi VVA; sistemi CAI. (6 ore)
- evoluzione dei motori ad accensione per compressione: iniezioni multiple in sistemi iniezione common rail di tipo solenoidale e piezoelettrico; sistemi EGR di tipo ¿short-route¿ e ¿long-route¿; sistemi VVA e camless; evoluzione della camera di combustione e del rapporto di compressione; motori PFI-HCCI; motori con combustione ad alta premiscelazione (PCCI con iniezioni di tipo ¿early¿ e ¿late¿); sistemi di combustione a bassa temperatura; controllo della combustione durante i transitori di funzionamento. (8 ore)
- sistemi di propulsione alternativi: effetti dell¿ibridizzazione del sistema di propulsione sul consumo di combustibile, sulle emissioni inquinanti e sulle prestazioni per diverse architetture ibrido-termiche. (3 ore)
- prospettive e sviluppi futuri per applicazioni di massa e di nicchia. (1 ora)

Course contents:
After an overview of emission formation mechanisms in IC engines and of the regulation framework (2 hours), the following topics are discussed:
- Advances in spark-ignited ICE: turbocharged downsized engines fuelled with CNG or Hythane; gasoline and natural gas direct injection engines; VVA systems; CAI combustion systems. (6 hours)
- Advances in compression-ignition ICE: effects of multiple injection on combustion and potential of solenoid and piezoelectric common-rail injection systems; short-route and long-route EGR systems; VVA and camless systems; reduction of compression ratio and its effect on combustion-bowl shape; PFI-HCCI engines; premixed charge compressed ignition engines (PCCI featuring ¿early¿ or ¿late¿ injections); low temperature combustion (LTC); combustion control during transient operations. (8 hours)
- Alternative propulsion systems: hybrid operations and related effects on fuel consumption, emission and performance for thermally- and electrically-assisted hybrid vehicles. (3 hours)
- Outlook and future development for mass and niche applications of environmentally-friendly propulsion systems. (1 hour)