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

L'allievo che accede a questo insegnamento ha assimilato le conoscenze di base inerenti la Tecnica e l'Economia dei Trasporti.

L'allievo, inoltre, possiede e sa utilizzare gli applicativi informatici della famiglia Office (Excel, Powerpoint, Word) ed è in grado di generare elaborati in PDF. Tutte le lezioni vengono tenute in italiano. È quindi necessaria la comprensione della lingua italiana per seguire con profitto il corso e per poter utilizzare il materiale didattico fornito.

Nell'ambito del corso vengono trattati i seguenti argomenti:

- Generalità. Definizione di sistema di trasporto. Prestazioni dei veicoli terrestri. Progettazione funzionale e sistemica di un autoveicolo e motoveicolo.

- Analisi generale dei sistemi di propulsione a combustione interna. Caratteristica meccanica ideale e stabilità propulsiva. Scelta del motore. Cenni su motori a combustione interna, schema generale di funzionamento, rendimento, coppia e potenza. 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.

- Analisi generale dei sistemi di propulsione 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. Autoveicoli con motore elettrico, criteri di scelta del motore.

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

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

 

Resistenze al moto: aerodinamica dei mezzi di trasporto stradali e da competizione, resistenza al rotolamento dello pneumatico, resistenza del percorso. Analisi tecnica e scelte progettuali.

- Approfondimento specifico sulla ruota e sugli pneumatici dalla produzione alla scelta ottimale di utilizzo. Sperimentazione su modelli. Diagramma di trazione. Caratteristiche della ruota pneumatica e Aderenza.

 

SET-UP autoveicolo stradale e da competizione: sospensioni, smorzatori viscosi e molle: scelte di progetto e ricerca delle ottimali condizioni di utilizzo in strada e in pista, angoli di set-up tra cui campanatura, convergenza e caster. 

- Traiettoria ideale e velocità critica in curva, sovrasterzo e sottosterzo analisi e soluzioni, trasferimento di carico in condizioni dinamiche, analisi della telemetria da parte dell'Ingegnere di pista.

- Comportamento dell'autovettura e del motociclo al variare del set-up.

 

Frenatura: generalità, curve di aderenza e spazio di frenatura, dispositivi di frenatura dei veicoli stradali, sistema ABS e ESC funzionamento e vantaggi, progettazione e dimensionamento dell'impianto di frenatura. Curve di aderenza. Correttori di frenata. Spazio di frenatura. Dispositivi di frenatura automotive. Calcoli elementari relativi all'impianto di frenatura.

 

Sicurezza attiva e passiva nel settore automotive: approfondimenti sulla sicurezza passiva: Inquadramento dei sistemi di sicurezza attiva delle autovetture evoluzione e stato dell'arte, sistemi di “Safety assist”.

Criteri progettuali e di funzionamento dei sistemi di sicurezza passiva, evoluzione storica dell'air-bag e della cintura di sicurezza. L’importanza dei dei crash test per la progettazione dei dispositivi di sicurezza passiva degli autoveicoli, del telaio e abitacolo dell’autovettura.

- Funzionamento, analisi dei dati e utilizzabilità della scatola nera automotive; 

 

Ricostruzione della dinamica e della cinematica degli incidenti stradali: tecniche d’indagine, principi e applicazioni di relazioni fisiche-matematiche, metodi empirici. Analisi e risoluzione di casi pratici. 

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. Ottimizzazione del set-up dell'autovettura in relazione alle indicazioni del conducente/pilota. Ricostruzione semplificata di sinistri stradali.

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 in:

• n° 12+24 ore di didattica frontale;
• n° 24 ore di analisi di casi pratici e esercitazioni in aula.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento verte sulla presentazione di un elaborato tecnico scelto liberamente dallo studente fra le tracce proposte dal docente inerenti gli argomenti trattati nel corso. La tematica dovrà essere sviluppata e approfondita dallo studente, qualora la tematica comprenda l'esecuzione di prove pratiche è possibile sviluppare il progetto a coppie.

In sede di esame è richiesta la consegna dell'elaborato .pdf e l'esposizione di una presentazione Powerpoint della durata di circa 10 minuti. L'esposizione è seguita da un colloquio orale, nell'ambito del quale al candidato vengono sottoposte alcune domande sugli argomenti trattati nel corso.

Il voto, espresso in trentesimi, e' dato dalla computazione dell'esposizione del proprio elaborato tecnico e dalla risultante del colloquio orale.

Verranno valutate positivamente l'approfondimento del proprio elaborato tecnico, l'articolazione dell'esposizione e la proprietà di linguaggio.

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

Le lezioni e le esercitazioni vengono tenute in aula, non sono previsti laboratori.

Sono previste alcune visite in azienda, riservate agli studenti iscritti al corso,  le visite organizzate annualmente sono:

- Ducati Motor Holding, visita allo stabilimento produttivo, visita al laboratorio Fisica in Moto con prove pratiche di smontaggio e montaggio di componenti come frizione e sistema di distribuzione desmodromico, test e approfondimenti sulla forza-impulso, prove pratiche di attrito, coppia, potenza, conservazione della quantità di moto;

- Maserati: visita stabilimento produttivo e museo;

- Lamborghini: visita stabilimento produttivo e museo.

 

in funzione delle disponibilità eventualmente raccolte fra gli studenti e della disponibilità delle aziende ospitanti durante il periodo del corso saranno pianificate ulteriori visite (Ferrari, galleria del vento, ...).

Durante il corso sono previsti seminari specialistici di approfondimento tenuti da professionisti operanti nel settore.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Mattia Strangi