Dinamica del Veicolo (M. Guiggiani)
Meccanica dell'autoveicolo (G. Genta)
Tire and Vehicle Dynamics (H.B. Pacejka)
Lezioni di meccanica del veicolo (A. Rindi)
Obiettivi Formativi
cc1: La conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici dell'ingegneria, sia in generale sia in modo approfondito relativamente a quelli dell'ingegneria meccanica, nella quale sono capaci di identificare, formulare e risolvere, anche in modo innovativo, problemi complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare. La capacità di comprendere un contesto multidisciplinare in ambito ingegneristico e di operare in ottica problem solving., cc8: La conoscenza del settore dei veicoli terrestri approfondendo gli aspetti strutturali delle varie tipologie di veicoli. La conoscenza delle macchine elettriche e dei relativi sistemi di alimentazione per trazione. La conoscenza degli aspetti strutturali e termo-fluidodinamici dei motori a combustione interna.
ca1: La capacità di applicare la propria conoscenza e la propria comprensione per identificare problemi e formulare soluzioni, nell’ambito dell’ingegneria meccanica, per impostare, progettare e realizzare e verificare, sistemi ed apparati anche di elevata complessità funzionale, tenendo conto di implicazioni relative agli aspetti ambientali, economici ed etici, il tutto attraverso l’uso di metodi consolidati;, ca3: La capacità di scegliere e applicare appropriati metodi analitici e di modellazione, basati sull’analisi matematica e numerica, per poter simulare al meglio il comportamento di componenti e impianti al fine di predirne e migliorarne le prestazioni.
Prerequisiti
Il docente considera come acquisite dagli allievi le conoscenze e competenze di meccanica applicata alle macchine.
Metodi Didattici
Lezioni frontali.
Modalità di verifica apprendimento
Esame orale: due domande sulla dinamica del veicolo e/o sui modelli per le forze scambiate fra pneumatico e strada; una domanda di dinamica del motociclo.
Lo studente dovrà dimostrare una conoscenza sufficiente degli argomenti trattati, capacità di ragionamento critico ed efficacia e competenza nell'esposizione.
Programma del corso
Il corso tratta i principali aspetti della dinamica del veicolo stradale; in particolare fornisce gli elementi fondamentali per comprendere e modellare i principali aspetti di:
-contatto ruota strada
-dinamica longitudinale dei veicoli (prestazioni del veicolo; frenatura)
-dinamica laterale (comportamento sovra e sotto sterzante; stabilità del moto in curva)
-dinamica verticale (comfort e sicurezza di marcia).
Più in dettaglio:
1. Contatto ruota strada
Modello di Coulomb
Modello a spazzola per scorrimenti longitudinali e laterali
Magic formulae; azioni longitudinali, laterali e combinate
Influenza sulle curve di aderenza del carico verticale, angolo di campanatura, velocità...
2. Azioni aerodinamiche
3. Dinamica longitudinale
Frenatura: Trasferimento di carico. Proporzionamento dell'impianto frenante-
sistemi di frenatura assistita (ABS,ESP...)
Trazione: curve di potenza, coppia e consumo specifico di un MCI
Modello a 1 DOF con modello ruota-via di Coulomb
Modello a 3 DOF con modello ruota-via di Pacejka
Prestazioni del veicolo: massima pendenza superabile, massima velocità su strada piana, massima accelerazione su strada piana.
Cenni sulla scelta dei rapporti del cambio
4. Dinamica Laterale
Sterzatura cinematica
Sterzatura ideale: modello semplificato a 1 DOF
Sterzatura dinamica: modello a 3 DOF;equazioni di moto generali, angoli di deriva, forze agenti sulle ruote
Stabilità direzionale: equazioni di moto linearizzate; derivate di stabilità; risposta allo sterzo; punto neutro; risposta a forze e momenti.
5. Dinamica Verticale
Cenni sui vari tipi di sospensioni
Comfort: modelli a 1 DOF e 2 DOF (quarter-model) per la dinamica verticale
Influenza delle masse sospese e non sospese