Il corso si propone di fornire agli allievi conoscenze riguardanti la dinamica di un autoveicolo, con particolare riferimento alle principali prestazioni quali, ad esempio, velocità, accelerazione, consumo, frenatura, comportamento direzionale e comfort.
Vengono inoltre fornite conoscenze di base dei pneumatici e dell’autoveicolo, nonché ai principali organi e sistemi dell’autotelaio.

• Principali parametri che influenzano la dinamica del veicolo in termini di manovrabilità, comfort e sicurezza
• Modelli di pneumatici
• Modelli semplificati della dinamica di un autoveicolo
• Calcolo delle prestazioni di un autoveicolo

Nozioni di base di Analisi, Geometria, Disegno, Fisica e 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

Testi di riferimento:
Guiggiani, Dinamica del veicolo, Città Studi.
Genta, Meccanica dell’autoveicolo, Levrotto & Bella.

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

Esame finale scritto, teso a verificare la comprensione di quanto esposto durante il corso, in modo particolare del comportamento dinamico dei veicoli e dei principali parametri che ne influenzano le prestazioni