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Impostazione progettuale dell'autoveicolo

01FLXMN, 01FLXET, 01FLXFG, 01FLXFJ, 01FLXJM, 01FLXLM, 01FLXLX, 01FLXLZ, 01FLXMA, 01FLXMC, 01FLXMH, 01FLXMK, 01FLXNX, 01FLXOA, 01FLXOD, 01FLXPI, 01FLXPL

A.A. 2020/21

Lingua dell'insegnamento

Italiano

Corsi di studio

Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Biomedica - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica - Mondovi'
Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica - Torino
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Corso di Laurea in Ingegneria Gestionale - Torino
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Organizzazione dell'insegnamento
Didattica Ore
Docenti
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Collaboratori
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Didattica
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/13
ING-IND/14
3
3
D - A scelta dello studente
D - A scelta dello studente
A scelta dello studente
A scelta dello studente
2018/19
L’insegnamento si propone di fornire agli allievi conoscenze di base riguardanti la dinamica di un autoveicolo, con particolare riferimento alle principali prestazioni in termini di trazione e frenata, consumo energetico, comportamento direzionale e comfort. Sono oggetto di studio i sottosistemi principali dell'autotelaio (ruote pneumatiche, sospensioni, freni, sterzi e trasmissioni) analizzandone in dettaglio le funzioni, le soluzioni architetturali e costruttive più diffuse ed introducendo metodologie per il loro progetto funzionale e l'analisi del loro effetto sul comportamento dinamico del veicolo.
This course provides students with basic knowledge concerning the dynamics of a motor vehicle, with focus on the performance in terms of traction and braking, energy consumption, handling and comfort. The main subsystems of the chassis are investigated (i.e. pneumatic tyres, suspension, brakes, steering, transmission and driveline), concentrating on functions, architectures and technical solutions, and introducing methods for the design and for the analysis of their effect on vehicle behaviour.
• Conoscenza della dinamica longitudinale e laterale dell’autoveicolo e dei suoi principali componenti: pneumatici, freni, sospensioni, sterzo e trasmissione. • Capacità di: - eseguire calcoli previsionali delle prestazioni dinamiche dell’autoveicolo; - prevedere il comportamento dinamico qualitativo di un autoveicolo in relazione alla sua architettura e all’impostazione/taratura di un suo sottosistema.
• Knowledge of longitudinal and lateral dynamics of a motor vehicle and its basic components: tires, brakes, suspension, steering and transmission. • Ability to: - performing calculations about the dynamic performance of the vehicle; - predicting the trend of the dynamic behaviour of a vehicle in relation to its architecture and to the setting / calibration of a subsystem.
Sono richieste conoscenze di base nell'ambito della meccanica teorica e applicata, del disegno tecnico e dei fondamenti di calcolo differenziale e integrale.
It is assumed that students attending this course already have basic knowledge and understanding of theoretical and applied mechanics, technical drawing and of fundamentals of differential and integral calculus.
• Meccanica dello pneumatico: modello a spazzola in condizioni di scorrimento semplice, deriva semplice e carico combinato; comportamento in transitorio; perdite per rotolamento e modelli empirici. • Dinamica longitudinale del veicolo: - Trazione: resistenze all’avanzamento del veicolo; confronto architetture e componenti per trazione anteriore, posteriore, integrale; massima velocità e massima pendenza superabili, considerando i limiti di aderenza, al variare dell’architettura; iperbole di trazione ideale e criteri di scelta dei rapporti di trasmissione di un cambio di velocità; avviamento di un veicolo dotato di frizione. - Frenata: parabola di frenatura ideale; frenatura ideale vs reale; efficienza di frenatura; componenti di un impianto frenante idraulico; sistema ABS: componenti e logica di controllo. • Dinamica laterale del veicolo: sterzatura cinematica e dinamica; veicolo sottosterzante, neutro e sovrasterzante; modello a bicicletta: soluzione a regime e in transitorio; gradiente di sottosterzo e stabilità; manovre standard per la valutazione del comportamento direzionale; trasferimenti di carico dinamici; barre stabilizzatrici; effetto della ripartizione statica dei pesi e trazione. • Dinamica verticale del veicolo: criterio di scelta del parametro di smorzamento di un ammortizzatore; caratteristica ammortizzatore reale; effetto non linearità sulla riposta al gradino; aspetti costruttivi ammortizzatori. • Trasmissioni: classificazione trasmissioni (MT, AMT, DCT, AT e CVT) e analisi di dettaglio di due tipologie: cambi manuali e a doppia frizione. • Veicoli Ibridi: con singolo motore elettrico e con due o più motori elettrici.
• Tyre mechanics: brush model in pure longitudinal slip conditions, pure drift and combined load; transient behaviour; rolling resistance and empirical models. • Longitudinal vehicle dynamics: - Traction: motion resistance; comparison of architectures and components for front, rear and all wheel drive vehicles; maximum speed and maximum slope considering the available friction; ideal traction curve and selection criteria for transmission ratios of a gearbox; starting a vehicle equipped with a clutch. - Braking: ideal braking parabola; ideal vs. real braking; braking efficiency; components of a hydraulic braking system; ABS system: components and control logic. • Lateral vehicle dynamics: kinematic and dynamic steering; vehicle understeer, neutral steer and oversteer; bicycle model: steady-state and transient solution; understeer gradient and stability; standard manoeuvres for the assessment of handling behaviour; dynamic load transfers; stabilizer bars; effect of static weight distribution and traction. • Vertical vehicle dynamics: criterion for choosing the damping parameter of a shock absorber; real shock absorber characteristic; non-linear effect on the step response; monotube and twin tube shock absorber. • Transmissions: classification of transmissions (MT, AMT, DCT, AT and CVT) and detailed analysis of two types: manual and double-clutch transmissions. • Hybrid vehicles: with single electric motor and with two or more electric motors.
Crediti 6: 60 ore in aula/laboratorio (48 ore di lezione, 6 ore di esercitazione, 6 ore di laboratorio informatico). Gli argomenti teorici presentati durante le lezioni sono accompagnati da esempi e applicazioni. Le esercitazioni in aula permettono allo studente di verificare la comprensione delle lezioni e di implementare le tecniche di calcolo proposte. Durante le esercitazioni agli allievi è richiesto di interagire attivamente con il docente, in particolare nell’impostazione della soluzione dei problemi proposti, ma non sono previste né verifiche intermedie dell’apprendimento né relazioni su progetti. Il docente è disponibile su appuntamento (e-mail) per chiarimenti sugli argomenti illustrati.
Credits 6: 60 classroom hours (48 lecture hours, 6 tutorial hours and 6 computer lab). Theoretical lectures are supported by examples and applications. During specific tutorials, students are required to apply knowledge to working context problems. The tutor will provide materials and frames for solutions. However, students are asked to interact with each other and with the tutor, especially when setting the solution. The tutor will assist students during the tutorial class hours, supporting students in their learning progression and clarifying their doubts. Attendance to both lectures and tutorials is strongly recommended, being vital to achieve the expected learning outcomes. Neither intermediate formal checks of the learning process nor reports on projects are programmed. The teacher and the tutor are available weekly during the teaching period in order to meet students for consultation; please contact them by e-mail.
Testi di riferimento M. Guiggiani, Dinamica del veicolo, Città Studi. G. Genta, Meccanica dell’autoveicolo, Levrotto & Bella. Naunheimer, H., Bertsche, B., Ryborz, J., Novak, W., Automotive Transmissions, Fundamentals, Selection, Design and Application, Springer. Testi di approfondimento G. Genta, L. Morello, The Automotive Chassis Volume 1: Components Design, Springer. Dispense su specifici argomenti, esercizi, alcuni semplici codici in ambito Matlab e Simscape e altro materiale didattico (immagini, schemi) sono forniti durante lo svolgimento dell’insegnamento e consultabili attraverso il portale della didattica.
Suggested readings M. Guiggiani, The Science of Vehicle Dynamics: Handling, Braking, and Ride of Road and Race Cars, Springer. G. Genta, L. Morello, The Automotive Chassis Volume 2: System Design Naunheimer, H., Bertsche, B., Ryborz, J., Novak, W., Automotive Transmissions, Fundamentals, Selection, Design and Application, Springer. Further readings G. Genta, L. Morello, The Automotive Chassis Volume 1: Components Design, Springer. Lectures notes on specific topics, exercises and other material are available on the subject page. Tutorials: texts of problems and Matlab/Simscape codes are provided on the course website before the lectures.
Modalità di esame: prova scritta;
L'esame consiste in una prova scritta, della durata di 1 h 30 min, da svolgersi senza l’ausilio di libri, appunti o dispositivi elettronici. La prova è composta da tre domande, ciascuna relativa ad un diverso argomento trattato durante il corso; il singolo quesito può essere una domanda aperta oppure richiedere la soluzione di un esercizio. L'esame mira a valutare la comprensione degli argomenti affrontati durante il corso e la capacità di applicare strumenti e metodi adeguati all'analisi, previsione e modellazione del comportamento dinamico di un veicolo. Il punteggio massimo ottenibile è 30/30 con lode. Di norma, pochi giorni dopo la prova scritta lo studente è convocato per ricevere informazioni sui criteri di correzione, verificare insieme ai docenti la correzione della sua prova scritta e la relativa formulazione del voto. In questa fase egli può chiedere delucidazioni agli esaminatori segnalando eventuali problemi di interpretazione dell’elaborato. Ulteriori dettagli sulle regole d’esame sono indicati nel portale della didattica alla pagina dell’insegnamento.
Exam: written test;
The examination consists of a written test, duration 1 h 30 min, closed book, composed of three questions, each related to a different topic covered during the course. The single question can be and open question or could require the solution of an exercise. The exam aims at evaluating the understanding of the topics covered during the course and the ability to apply tools and methods appropriate for the analysis, prediction and modeling of the dynamic behavior of a vehicle. The maximum mark is 30/30 with merit (cum laude). Usually, a few days after the written test, students are called for a review of their papers, in which examiners inform the students on grading criteria, and they can report any problems with the interpretation of the document. Computers, telephones and any printed documentation are not allowed during the written test. Further details on exam rules are reported on the official page of the course on the teaching portal.


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