Teoria e tecnica dei veicoli terrestri

Teoria e Tecnica dei Veicoli Terrestri :

Pneumatici

• Scopi
  • filtro irregolarità strada
  • supportare il carico verticale

Terminologia:

es. 185/65 R14

• radiali + diametro cerchio [pollici]
• larghezza sezione [mm]
• rapporto d'aspetto h_spalla = 0,65 · larghezza
• CODICI CARICO (60 → 122)
• CODICI VELOCITÁ (L → ZR)

Tire Ratings

• livello rumore risp. pneu. riferimento
• trazione: indica prestazione frenata sul bagnato
• temperatura: all'aumentare, ↑ anello rumor

dal 2012 anche EU fuel efficiency classe → consumi in base al livello del pneumatico

Struttura :

• BATOSTRADA
• CINTURA (radiale)
• TALLONE
• CERCHIETTI
• CARCASSA
• distribuzione P sul tallone
• P
• F_z = P · A
• centra forze esterne
• la P interna consente di mantenere il cerchio
• Se lo appoggio al muro faccio P_y diventa meno dura (no rigidità fianchi)
• la direzione delle risultanti
• F_z da ri coattivano a tenza causano accendo la deformazione dei fianchi

Materiale Composito

• gomma sintetica
• catene di monomeri legati per vulcanizzazione (conferisce le caratteristiche)
• → cerchietti (cavi acciaio)

TELE INCROCIATE: attorno tele che fa il giro disposto simmetricamente montà ± 45° → ↑ rigidità nei fianchi

RADIALE: CINTURA → tele incrociate 20°

CARCASSA → tele radiali 90°

↓ rigidità battistrada

↓ rig. nei fianchi → ↑ comfort

TUBE TYPE → con camera d'aria TUBELESS → senza camera d'aria

RUN FLAT

• SELF-SEALING → polimero viscoso che aggiusta fori
• SELF-SUPPORTING → fianchi rig. che regge pneum.
• AUXILIARY SUPPORTED SYST. → polimero interno a cui mi appoggio

ho bisogno di TALONI speciali per evitare montaggio

ADERENZA (GRIP):

catena polimeri + VULCANIZZAZIONE =

liquido viscoso

zolfo che fa da legante

elasto-viscosa (molla + ammortizzatore)

GRIP

• ACCOPPIAMENTO DI FORMA: deformazioni locali del battistrada su asperità superficiali stradale (micron)
• ACCOPPIAMENTO CHIMICO: ho legami chimici tra mescola e fondo stradale.

dipende anche dalla pressione (e dalla sup. di contatto)

Handling Diagram

Schematizzo il veicolo secondo il modello BICICLETTA:

• Ipotesi:
• V → 0
• Hg nulla (non ci sono trasferimenti di carico)
• Trascurare tutte le forze resistenti (ROT + AER)
• Angoli piccoli (semplifica la trigonometria)

Quindi con V → 0 abbiamo Fc → 0 quindi anche F cui pneumatici tendono a zero! Avrò angoli di deriva nulli con vettori velocità V che dett. il CIR del sistema. Posso det anche l'angolo di sterzo cinematico δo (in assenza di α):

ℓ = ρ · tan δ → ℓ = β · δo → δo = ℓ / ρ (ρ: raggio ℓ: passo avanti)

Pongo al caso V ≠ 0: Nasce Fc equilibrata da Fy cui pneumatici (con α non trascur.)

? = α₁, α₂

Applico Teorema dei Seni:

a / senδ = b / senβ

quindi nel nostro caso:

ℓ / sen (f - α₁ + α₂) = OA / sen (90 - α₂)

con OA che dett da ОÂ：

OH = ρ · cosβ

OA = OH / sen (ОÂH) = ρ · cosβ / sen (90 - δ + α₂)

≈ ρ

L'INNESTO A FRIZIONE nasce per risolvere il problema della partenza da fermo. Essa funziona tramite lo spostamento di più componenti che sfruttando l'attrito si rincorrono o scaricando coppia. Questo comporta dissipazione di energia quindi il tempo che passa non porta a ridurre la frizione (dipende dalla sfida di guida).

OSS: Volano serve per ridurre l'irregolarità periodica:

δ = ΔL / ((Jm + Jv) ∜2_med)

ΔL: variazione del lavoro che questa variazione della velocità angolare durante il ciclo.

δ ↑ per m ↓

δ = (W_MAX - W_MIN) / W_MED

Esempi diverse soluzioni:

- PRESA DIRETTA: trazione posteriore con motore aut. longitudinale

- due alberi disaccoppiati con flusso di potenza che proviene da sotto (η↓)

- far accoppiare i due alberi opposti con la presa diretta (crociera albero in diventa out => η↑ (facciò per la marcia migliore)

- CAMBIO:

- 3 alberi ognuno con una frizione

- ANNI 50': per comandare innesto e selezione si utilizzano un sistema di alberi per azionare i cavi (problema giochi e usure)

- OGGI: si utilizzano elementi flessibili (cavi in acciaio che funzionano per trazione e compressione) 1 cavo per innesto, 1 cavo per selezione

- SMG (Robotizzati): mantiene la leva meccanica del manuale con la differenza che un software decide quando cambiare in base a M.

- MOTORE ANT. LONG. TRAZ. INTEGRALE: albero motore più alto con accordatura sotto pianale.

- DSG (doppia frizione): ha due innesti a frizione multidisco. Non ho interruzioni coppia potì quando tolgo uno per innesto. Ci sono infatti due alberi secondari uno per marcia pari uno per le dispari.

OSS: Transmission per doppio innesto frizione onna. ↑ numeri e senza piacere.

Differenziale

In curva devo avere due Vr diverse, con F e M uguali.

• Rettilineo: vorrei due assiami saldati per avere stessa vel. ↑ stabilità.
• Curva: ruote esterne hanno vel. > di quelle interne.

Per avere pari vel. Vm ho RINT costituito ad andare veloce e REST costituito ad andare piano. Nasce SCORREMENTO di segno opposto dei mi. generare  F longitudinale e di segno opposto. Si genera quindi un momento di imbardata (fatica a curvare poiché tenendo a stare diritto → pattinata)

• Fx opposte causano virata ↑ (scorrimenti a ogni curva)
• Problema nelle curve di raggio piccolo
• Scorrimento del 10% : i pneumatici pattineranno come Fx e non vanno più Fy !

Quindi non voglio IMBARCATA con velocità diverse ma Fx uguali

Formule:

• valgono Formule Wiblers:

ε₀ = ω₂π / ω₁π

⇒ ε₀ = (ω₂−ω₃) / (ω₁−ω₃)

quindi:

X_a = μ ⋅ T_a = μ ⋅ ( ^mg⋅b/_a+b + ^mẋ̇⋅h/_a+b ) , X_P = μ ⋅ ( ^mg⋅a/_a+b - ^mẋ̇⋅h/_a+b )

ora questo forza normalizzata su mg:

X_a/_mg = ^b/_(a+b) + ^ẋ̇⋅h/_g(a+b) , X_P/_mg = ^a/_(a+b) - ^ẋ̇⋅h/_g(a+b)

def. cost la curva di utilizzazione di aderenza di frenata ideale

retto 0,2 parabola

OSS: Nel caso reale si ha una retta!

Se non sopra curva ID avverrà bloccaggio POST. sotto all'ANT.

X_P/_mg X_a/_mg lim.!

costi

Inserisco un limitatore di P per mantenere il livello di cost al POST. Devo minimizzare le aree tra la curva ID e reale. Se cambia il carico ho però l'A cha T. Utilizzo valvola che varia il bloccaggio della P a seconda del carico verticale effettivo.

Quindi se scarico taglio P prima, se POST carico taglio dopo.

SERVOFRENO: aumenta la F agente sulla pompa del pedale.

Ho la camera a SX in depressione come quella a DX separata da molla e diaframma.

Se premo def. la molla quindi camera di DX va a potenzi. Si crea un SP tra le due camere tale da spingere il pistale per azionare la pompa.

lascia fare il conducente (BUILDUP)

blocca P a un livello cost (HOLD)

diminuisce la P tramite una pompe di aspira fluido e lo rimando nel ambiente. (REDUCE)