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Il corso intende trasmettere i principi della progettazione di autotelaio e trasmissione per le autovetture stradali, con attenzione particolare alla dinamica ed al comportamento stradale dei veicoli, nonché all’interazione guidatore-veicolo. Vengono presi in considerazione i principi della sicurezza attiva in termini di guidabilità e stabilità come linee guida per introdurre la teoria della dinamica del veicolo. Vengono poi affrontati il layout del veicolo, e l’autotelaio come sistema composto da chassis, powertrain, sistema frenante, sterzo e sospensioni. Particolare attenzione viene riservata all’impatto del comportamento degli pneumatici sulla risposta dinamica del veicolo. Al termine del corso lo studente sarà in grado di impostare il layout del veicolo stimandone le principali proprietà dinamiche e quindi il comportamento stradale, anche attraverso l’uso di strumenti CAE dedicati a progettazione, simulazione e calcolo. Le vetture da competizione verranno presentate come case study.
Dinamica dell’autoveicolo e principi di progettazione di autotelaio, sospensioni e sterzo per le autovetture stradali e da competizione, con particolare riguardo alle prestazioni, alla sicurezza attiva ed alla percezione del guidatore.
Generalità del sistema veicolo L'interfaccia utente-veicolo ed i sistemi di guida. Il concetto di gradimento da parte dell'utente: sicurezza attiva, guidabilità, comfort. Normative e sistemi di riferimento. Gli pneumatici Cenni sulla struttura dello pneumatico. Scorrimento e angolo di deriva. Momento autoallineante. Modello lineare. Modello non lineare. Magic Formula di Pacejka. Risposta dinamica. Sistemi di prova. Dinamica trasversale Norme ISO. Steering pad e curve di sottosterzo. Modello bike e modello con trasferimenti di carico. Il comportamento in transitorio: il colpo di sterzo. Risposta in frequenza. Modello steady-state con rigidezze a rollio. Influenza dei principali parametri di progetto. Dinamica longitudinale Valutazione delle prestazioni assolute e gradite all'utente. Cenni di aerodinamica. Velocità massima, accelerazione e ripresa. Scelta dei rapporti al cambio. Consumo: cicli normalizzati. Frenata. Sistemi antibloccaggio. Sistemi di sospensione, sterzo e trasmissione Parametri caratteristici delle sospensioni e loro influenza. Cinematica ed elastocinematica. Tipologie di sospensione. Geometria di sterzo. Trazione anteriore, posteriore ed integrale. Differenziali. Dinamica verticale Caratterizzazione del fondo stradale. Modellazione dell'autovettura: quarter-car model. Gli obiettivi: comfort, forza a terra e working space. Ammortizzatori. Modello half-car. Case study: vetture da competizione Cenni sui diversi tipi di competizione. Particolarità del comportamento su pista. Aerodinamica per le competizioni.
Materiale dedicato, realizzato dai docenti sotto forma di file pdf e presentazioni, è disponibile (solo per gli studenti iscritti al corso) sul sito http://automotive.unibs.it e viene opportunamente segnalato in anticipo per ogni argomento. Ad integrazione, tra i tanti testi disponibili si consigliano i seguenti: 1) Guiggiani, The science of vehicle dynamics, second edition, 2018; 2) Masato Abe, Vehicle handling dynamics, second edition, 2015; 3) Pacejka, Tire and vehicle dynamics, 2012.
Ultimo aggiornamento 18/12/2020
Si invitano gli studenti a verificare sempre la corrispondenza tra la bibliografia consigliata e i testi disponibili
Lezioni ed esercitazioni.
Dopo una prova scritta, basata su esercizi analoghi alle esercitazioni svolte durante il corso, si accede ad un colloquio basato su tre domande, di cui la prima di norma è a scelta.