Studio di massima dei componenti principali di un motore V8

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Irene Colombo
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1 Studio di massima dei componenti principali di un motore V8 Macroconsiderazioni economiche CANDIDATO: Alessio D Onofrio RELATORE: Prof. Ing. Luca Piancastelli Alma Mater Studiorum Università di Bologna Facoltà di Ingegneria Corso di laurea in Ingegneria Meccanica A.A. 2009/2010 Sessione III

2 OBIETTIVI: Partendo dall obiettivo di Maserati di introdurre sul mercato una nuova autovettura di piccola dimensione e da un progetto universitario di carryover su un motore FIAT precedentemente svolto. Vogliamo: Analizzare il tipo di segmento in cui ci si vuole proiettare. Considerare in termini economici la convenienza del progetto.

3 Motore V8 3.8 M-Jet CARRY - OVER CARRY - OVER 5% NUOVO PROGETTO 95% GRUPPI CARRY - OVER NUOVO PROGETTO Testate originali complete Fiat Powertrain - Aspirazione, scarico e sovralimentazione Fiat Powertrain - Set di guarnizioni Fiat Powertrain - Pistoni Fiat Powertrain - Imbiellaggio Fiat Powertrain - Impianto Common Rail Fiat Powertrain - Cablaggi, sensori ed ECU Fiat Powertrain - Basamento - Università Milanesi di Bologna Albero motore - Università Milanesi di Bologna Pompa olio e pompa acqua BOSCH -

Powertrain - Aspirazione, scarico e sovralimentazione Fiat Powertrain - Set di guarnizioni Fiat Powertrain - Pistoni Fiat

4 Alesaggio = 82 mm Corsa = 90,4 mm Interasse tra i cilindri = 90 mm Sedi viti di fissaggio testa motore Interfacce condotti di lubrificazione e raffreddamento RELAZIONE DEL BASAMENTO Compatibilità con le testate del 1.9 JTD, con i pistoni, guarnizioni di testa, VINCOLI GEOMETRICI Parametri cinematici Parametri di accoppiamento

RELAZIONE DEL BASAMENTO Compatibilità con le testate del 1.

5 Basamento Superiore ed inferiore Lega di alluminio G-AlSi9Mg: R snervamento = 270 MPa R rottura = 300 MPa Modulo elastico = MPa Densità = 2,77 kg/dm 3 Architettura a V di 90 Compattezza e rigidezza strutturale

MPa Modulo elastico = 70000 MPa Densità = 2,77 kg/dm

6 Piano con canne in ghisa Resistenza alle elevate sollecitazioni termiche di pressione; Notevole vantaggio di poter utilizzare pistoni originali e guarnizioni di testa; Facilità di manutenzione.

vantaggio di poter utilizzare pistoni originali

7 Assieme del basamento Massa totale di 41,6 kg.

8 Albero motore Vincoli di progetto dovuti alla testata Modifiche rispetto alla versione originale del 1.9 JTD Massa complessiva di 10,82 kg.

9 Prototipo Motore V8 Cilindri = 8 a V di 90 Cilindrata totale = 3820 cm 3 Alesaggio x Corsa = 82 x 90,4 mm Potenza massima stimata = 356,6 kw ( rpm Coppia stimata = rpm Massa stimata = 224 kg Ingombro = 487 x 672 x 543 mm Sovralimentazione = 2 turbocompressori bistadio Sistema di iniezione = Multijet common-rail 1600 bar

stimata = 776 Nm @ 2000 rpm Massa stimata = 224 kg Ingombro = 487 x 672 x 543 mm

10 Segmentazione di mercato Dal confronto con i competitor di riferimento il motore risulta essere superiore in termini prestazionali. POSSIBILE ERRORE DI POSIZIONAMENTO gamma di prezzo mila

11 Confronto di costo Due possibili motorizzazioni per questo prodotto: Nuovo motore V6 Investimenti iniziali: 20/25 Milioni Costi di produzione: 6000 /motore Riprogettazione motore V8 Investimenti iniziali: 2/3 Milioni Costi di produzione: 3820 /motore Costi fissi e variabili minori nel caso del motore V8. Economicamente risulta più conveniente il Carry-Over del motore Fiat

V8 Investimenti iniziali: 2/3 Milioni Costi di produzione: 3820 /motore Costi fissi e

12 Stima volumi potenziali Target: 10%* Market Share del segmento E1 => 9500 unità/anno Sales Country (Tutto) Sales Region (Tutto) Global Segment (Tutto) Model (Tutto) Brand (Tutto) Brand2 (Tutto) E Volumi di vendita segmento E Completo ammortamento dei Ecosti fissi in poco tempo FIAT_SEG_IND *dichiarazione Piano Industriale Fiat 2010

937184 978534 981622 948390 923699 800000 600000 400000 796499 809530 691175 652017 817549 Completo ammortamento dei Ecosti

13 Conclusioni Il Carry-Over dal motore Fiat raggiunge i requisiti prestazionali richiesti e risulta economicamente molto più vantaggioso rispetto allo sviluppo di un V6 ex novo. Tuttavia tale soluzione presenta le seguenti criticità commerciali: Mancanza motorizzazione benzina per mercati extra europei, culturalmente avversi al Diesel; Sovradimensionamento del motore rispetto ai competitor del segmento; Sovrapposizione al mercato della Maserati Granturismo dovuta alle similarità prestazionali ed alla abissale differenza di prezzo.

Tuttavia tale soluzione presenta le seguenti criticità commerciali: Mancanza motorizzazione benzina per mercati extra europei,

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