33946 - PROGETTAZIONE DI SISTEMI DI TRASPORTO M

Conoscenze e abilità da conseguire

Lo studente si impadronisce degli elementi di base per la progettazione funzionale dei sistemi di trazione dei veicoli terrestri stradali e ferroviari. Gli argomenti vengono pertanto sviluppati non solamente sul piano teorico ma anche, e soprattutto, su quello pratico progettuale. A tal fine le lezioni sono integrate da esercitazioni in aula.

Contenuti

- Generalita' . Definizione di sistema di trasporto. Prestazioni dei veicoli terrestri. Progettazione funzionale e sistemica di un veicolo da trasporto.

- Richiami di meccanica della locomozione. Equazione del moto. Resistenze al moto. Sperimentazione su modelli. Diagramma di trazione. Caratteristica meccanica.

- Sicurezza attiva e passiva nel settore automotive. Approfondimenti sulla sicurezza passiva: progettazione ed evoluzione dell'insieme dei presidi, evoluzione storica dell'air-bag e della cintura di sicurezza.

- Propulsione. Studio del sistema propulsivo in generale. Componenti del sistema di trazione dei veicoli terrestri. Caratteristica meccanica ideale. Stabilita'  propulsiva. Scelta del motore.

- Motori termici. Principi generali di funzionamento. Rendimento, coppia e potenza del motore a stantuffo e del motore a turbina e loro confronto. Cenni sui motori a combustione esterna. Motori alternativi a combustione interna; cicli teorici e reali, confronto fra i vari tipi di motore e particolari problemi per l'impiego nei veicoli terrestri: regolazione, inversione del moto, avviamento, freno motore, sovralimentazione, inquinamento. Cenni sul motore Wankel. Cenni sulle turbine a gas e loro utilizzazione negli autoveicoli. Curve caratteristiche dei vari tipi di motore.

- Motori elettrici. Principi generali di funzionamento. Equazioni caratteristiche, rendimento, limiti di potenza. Motori a collettore. Motore asincrono. Motore sincrono. Motore lineare. Curve caratteristiche dei vari tipi di motore. Regolazione classica ed elettronica. Motori a corrente ondulata. Cenni sui rotabili policorrente. Cenni sulla frenatura elettrica. Autoveicoli con motore elettrico.

- Trasmissione. Inquadramento generale. Componenti della trasmissione: giunti meccanici (elastico, cardanico, omocinetico, a frizione); giunto idraulico; ruotismi (differenziale, riduttori); modulatori (cambio meccanico e convertitore idraulico). Trasmissioni modulanti per veicoli stradali e ferroviari: meccaniche, idrodinamiche, idrostatiche, elettriche, miste. Confronto tra i vari tipi di trasmissione.

- Ruota. Caratteristiche della ruota pneumatica e della ruota ferroviaria. Aderenza. Cenni sulla sperimentazione.

- Frenatura. Generalita' . Curve di aderenza. Correttori di frenata. Spazio di frenatura. Dispositivi di frenatura dei veicoli stradali e ferroviari. Calcoli elementari relativi all'impianto di frenatura.

- Sterzatura. Sterzatura cinematica: fascia d'ingombro dei veicoli stradali a due o piu' assi. Sterzatura dinamica- condizione di sovrasterzatura e sottosterzatura; velocita' critica. Dispositivi di sterzatura degli autoveicoli.

- Sistemi terrestri non convenzionali. Cenni sui veicoli a cuscino d'aria ed a sostentazione magnetica.

- Ricostruzione della dinamica e della cinematica degli incidenti stradali.

- Sicurezza attiva e passiva nella circolazione ferroviaria.

- Esercitazioni. Progettazione funzionale del sistema di trazione (motore, trasmissione, ruote motrici) di veicoli stradali (autovetture, autocarri, autobus, autoveicoli elettrici). Progettazione dell'impianto di frenatura e di sterzatura di un veicolo stradale. Progettazione di un sistema continuo.

Testi/Bibliografia

G. Genta, Meccanica dell'Autoveicolo; Evaristo Principe, Nozioni sui veicoli FS per viaggiatori; Evaristo Principe, Nozioni sui veicoli FS per trasporto merci; A. Orlandi, Meccanica dei Trasporti; L. Piano, La sicurezza passiva degli autoveicoli.

Metodi didattici

Gli argomenti vengono sviluppati non solamente sul piano teorico ma anche, e soprattutto, su quello pratico progettuale mediante didattica frontale, esercitazioni in aula e visite presso centri di produzione e manutenzione.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

In linea di massima e' possibile sostenere l'esame, oltre che nelle date prestabilite, ogni mercoledi' ricadente all'interno delle sessioni, previo appuntamento via e-mail il lunedi' immediatamente precedente.
L'esame verte in un colloquio orale, con presentazione e discussione anche delle esercitazioni svolte da parte degli assistenti.   Il colloquio prevede tre domande, sulle tre macro-aree: tecnica ed economia dei trasporti, trazione meccanica, trazione elettrica.  Il voto, espresso in trentesimi, e' dato dalla somma dei voti in decimi relativi alle tre aree indicate. Costituiscono soglia di sufficienza le basi dell'economia dei trasporti e la padronanza delle nozioni inerenti la caratteristica propulsiva ideale, le caratteristiche meccaniche interne delle varie tipologie di motori esaminati e le modalita' di adattamento al caso concreto.   
Il raggiungimento da parte dello studente di una visione organica dei temi affrontati a lezione congiunta alla loro utilizzazione critica, la dimostrazione del possesso di una padronanza espressiva e di linguaggio specifico saranno valutati con voti di eccellenza. La conoscenza per lo piu' meccanica e/o mnemonica della materia, capacita' di sintesi e di analisi non articolate e/o un linguaggio corretto ma non sempre appropriato porteranno a valutazioni discrete; lacune formative e/o linguaggio inappropriato - seppur in un contesto di conoscenze minimali del materiale d'esame - condurranno a voti che non supereranno la sufficienza. Lacune formative, linguaggio inappropriato, mancanza di orientamento all'interno dei materiali bibliografici offerti durante il corso non potranno che essere valutati negativamente.

Strumenti a supporto della didattica

Sono previsti seminari specialistici da esperti di primaria fama di aziende di settore (TPER, Trenitalia, etc.). Sono possibili visite guidate ad impianti. Le esercitazioni sono svolte con l'ausilio degli assistenti dott. ing. Paolo Masselli e dott. ing. Mattia Strangi.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Alfonso Micucci