Il modulo si propone di fornire agli allievi gli strumenti per affrontare gli argomenti principali relativi all’impostazione di sistema di un autoveicolo, con particolare riferimento alla previsione delle principali prestazioni dinamiche quali, ad esempio, velocità ed accelerazione, consumo, frenatura, comportamento direzionale e comfort; vengono fornite conoscenze di base dell’autoveicolo, relativamente alla configurazione generale e ai principali organi e sistemi componenti dell’autotelaio.

E’ necessaria la conoscenza degli argomenti trattati nei moduli di Disegno, Analisi, Geometria, Meccanica.

Parte 1: Meccanica del pneumatico
Lezione 1
Azioni derivanti dal contatto pneumatico-strada. Cenni alla struttura dei pneumatici. Pressioni di contatto. Raggio di rotolamento. Resistenza di rotolamento. Effetto della velocità di marcia. Influenza di vari parametri sulla resistenza di rotolamento.
Lezione 2
Forze scambiate fra ruota e strada. Brush model.
Lezione 3
Interazione fra forze longitudinali e trasversali. Cenni sulla dinamica di un pneumatico. Formula di Pacejka.

Parte 2: Sospensioni
Lezione 4
Ruolo delle sospensioni. Impostazione elastocinematica di una sospensione.
Lezione 5
Tipologie di sospensioni.
Lezione 6
Modelli semplificati per lo studio dei moti di sospensione.

Parte 3: Dinamica longitudinale del veicolo
Lezione 7
Distribuzione del carico al suolo. Resistenza al moto. Impostazione del sistema frenante. Frenatura ideale.

Lezione 8
Frenatura reale. Componenti principali di un sistema frenante. Layout e cenni a logiche ABS.
Lezione 9
Trasmissione del moto. Caratteristiche funzionali dei principali componenti di un sistema di trasmissione. Tipologie di cambi e differenziali.
Lezione 10
Impostazione di un sistema di trasmissione per due e per quattro ruote motrici.

Parte 4: Dinamica laterale del veicolo
Lezione 11
Controllo della traiettoria degli autoveicoli. Sterzatura cinematica.
Lezione 12
Modello a tre gradi di libertà per il comportamento direzionale del veicolo. Equazioni del moto. Caratteristiche stazionarie e modalità di caratterizzazione.
Lezione 13
Impostazione dell’analisi lineare del comportamento dinamico laterale in transitorio. Modalità di caratterizzazione in transitorio e in frequenza.
Lezione 14
Caratteristiche funzionali di un sistema di sterzatura e principali componenti. Cenni sulla servo assistenza idraulica e elettrica.

Parte 5: Aerodinamica del veicolo
Lezione 15
Azioni aerodinamiche. Campo aerodinamico intorno al veicolo.
Lezione 16
Azioni aerodinamiche. Resistenza aerodinamica. Resistenza di attrito. Resistenza indotta. Resistenza di forma. Riduzione della resistenza aerodinamica.

Le esercitazioni sono finalizzate sia a rendere gli allievi maggiormente confidenti con gli argomenti trattati a lezione sia a far apprendere l’uso di strumenti di calcolo di base, di generale diffusione nell’ambito veicolistico. Le esercitazioni saranno generalmente svolte valendosi del LAIB.
• Introduzione alle tecniche di modellazione per la realizzazione di simulatori dinamici: modelli elementari di veicolo per lo studio del comfort: modelli ad uno e due gradi di libertà, con caratteristiche di molle e ammortizzatori lineari e non lineari (4 ore)
• Modellazione di un veicolo per lo studio dell’handling: modelli linearizzati semplificati, utilizzo del modello di pneumatico di Pacejka, implementazione di modelli di veicolo non lineari a tre e quattro gradi di libertà per i moti di cassa, analisi dell’influenza di parametri geometrici, inerziali e di sospensione sul comportamento dinamico del veicolo (16 ore).

Appunti del corso forniti dal docente sul portale della didattica.

E. Galvagno, M. Velardocchia – Esercitazioni di Meccanica del Veicolo – Ed. CLUT

L'esame consiste in una prova scritta e nella discussione dei lavori svolti in esercitazione.