viii Indice 1.10 Ruota con solo scorrimento rotatorioϕ(camber e/o imbardata) Spinta di camber (comportamento lineare) El

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1 Indice Prefazione xiii 1 Comportamento della ruota con pneumatico Sistema di riferimento e azioni ruota-strada Moto della ruota con pneumatico rispetto alla strada Velocità angolare del cerchione Moto di una ruota rigida su un piano Puro rotolamento Velocità di rotolamento, di avanzamento e di scorrimento Scorrimento traslatorio e scorrimento rotatorio Ruota con pneumatico in puro rotolamento Assenza di velocità di imbardata e/o camber Presenza di velocità di imbardata e/o camber Scorrimenti per ruota con pneumatico Asse elicoidale del cerchione Modello a spazzola Impronta a terra Pressione verticale Cinematica Aderenza Legame costitutivo Comportamento del modello a spazzola Zona di aderenza Zona di strisciamento Forza e momento dovuti alle azioni tangenziali Aderenza su tutta l impronta (comportamento lineare) Ruota con solo scorrimento traslatorioσ(puro avanzamento) Forza tangenziale Derivate e linearizzazioni Azioni combinate Ancora sulle azioni combinate Momento di autoallineamento

2 viii Indice 1.10 Ruota con solo scorrimento rotatorioϕ(camber e/o imbardata) Spinta di camber (comportamento lineare) Elevati valori di camber Ruota in moto generico (σ eϕ non nulli) Ruota con camber e deriva Ruota frenata con camber Condizioni tipiche di impiego Ruota frenata (σ x > 0,σ y =ϕ=0) Ruota motrice (σ x < 0,σ y =ϕ=0) Ruota in deriva pura (σ y 0,σ x =ϕ= 0) Effetti del carico verticale Formule empiriche Magic Formula Influenza del carico verticale Comportamento nei transitori Modello di pneumatico con carcassa deformabile Variazione del carico verticale Pressione di gonfiaggio Resistenza di rotolamento Riepilogo Aerodinamica Comprimibilità e velocità del suono Fluidi newtoniani e viscosità Equazioni di Navier-Stokes Strato limite e vorticità Corpi aerodinamici e corpi tozzi Forze aerodinamiche Marcia in rettilineo in aria calma Resistenza aerodinamica Resistenza d attrito Resistenza di pressione Portanza-deportanza Momento di beccheggio Vento laterale Riepilogo e considerazioni conclusive Frenatura Ipotesi semplificative Modello di veicolo in frenatura Trasferimento di carico Decelerazione massima Ripartizione della frenatura Variazione del coefficiente di aderenza

3 Indice ix 3.7 Influenza della posizione del baricentro Bloccaggio delle ruote Un esempio numerico Proporzionamento dell impianto frenante Comportamento direzionale (handling) Ipotesi semplificative Dal veicolo al modello matematico Equazioni di congruenza Equazioni di congruenza linearizzate Veicolo cinematico Scorrimenti dei pneumatici Equazioni di equilibrio Termini inerziali Forze e momenti Trasferimenti di carico laterali Carichi verticali Equazioni costitutive (modello di pneumatico) Pneumatico linearizzato Pneumatico linearizzato con ritardo di risposta Pneumatico non lineare Pneumatico non lineare con ritardo di risposta Caratteristica effettiva dell assale Approccio con il Force-Moment Method (FMM) Modello monotraccia di autoveicolo Vere coordinate e quasi-coordinate Modello monotraccia classico Modello monotraccia lineare Soluzione generale per velocità di avanzamento costante Studio della stabilità di marcia Tipo di moto durante il transitorio Comportamento a regime: steering pad Gradiente di assettok β e gradiente di sottosterzok γ Forza di trazione Spinta laterale Manovra di sine sweep Transitorio: colpo di sterzo Modello monotraccia con pneumatici rilassati Studio della stabilità di marcia Comportamento a regime Colpo di sterzo Modello monotraccia con pneumatici non lineari Moto a regime (handling diagram) Manovre tipiche

4 x Indice Definizione di veicolo sovra-sottosterzante Analisi mediante sistemi linearizzati Studio della stabilità di marcia Classificazione dei punti fissi e piano delle fasi Ancora sull handling diagram Critica del modello monotraccia classico Cedevolezza del sistema di sterzo Veicolo a regime Influenza della convergenza delle ruote Riepilogo e note bibliografiche Un nuovo approccio all handling Il veicolo cinematico non esiste Definizione di veicolo Equazioni di congruenza, di equilibrio e costitutive Equazioni di congruenza Equazioni di equilibrio Equazioni costitutive Equazioni del moto Condizioni di regime Sistemi linearizzati e derivate di stabilità Oscillazione libera (a comandi bloccati) Oscillazione forzata (perturbazione sui comandi) Manovre stazionarie e derivate di stabilità Gradiente di curvatura e gradiente di assetto Soluzioni per moto perturbato (oscillazioni forzate) Colpo di sterzo a gradino Identificazione delle derivate di stabilità Caratterizzazione dell handling Applicazione al modello monotraccia lineare Veicoli differenti con handling quasi identico Conclusioni Veicolo dotato di sospensioni Massa sospesa e massa non sospesa Angoli di imbardata, di beccheggio e di rollio Velocità di imbardata, di beccheggio e di rollio Velocità del baricentro della massa sospesa Definizione (elasto)cinematica di sospensione Sospensioni a ruote indipendenti Sospensioni monobraccio Sospensioni multilink Sospensioni a quadrilateri trasversali Sospensioni MacPherson

5 Indice xi 6.7 Sospensioni ad assale rigido Equilibrio in curva Equilibrio in curva di un solo assale Sospensioni a ruote indipendenti Centro di rollio Sospensioni a bracci longitudinali Sospensioni ad assale rigido Ripartizione del trasferimento di carico Equilibrio in frenatura Riepilogo Comportamento direzionale del veicolo dotato di sospensioni Ipotesi semplificative Modello di veicolo Equazioni di congruenza Energia cinetica Equazioni di equilibrio Equazioni di equilibrio in coordinate lagrangiane Equazioni di equilibrio in quasi-coordinate Equazioni di equilibrio per il modello a due masse Equazioni costitutive (modello di pneumatico) Modello monotraccia con rollio Configurazione di equilibrio (handling diagram) Definizione di veicolo sovra-sottosterzante Stabilità dell equilibrio Modello monotraccia lineare con rollio Manovra di sine sweep Ulteriori estensioni Riepilogo Comfort di marcia e tenuta di strada Ipotesi semplificative Profili stradali Modello di veicolo Oscillazioni libere Alcuni casi particolari Criteri di progetto per le rigidezze Un esempio numerico Sospensioni interconnesse Oscillazioni forzate (monosospensione) Criteri di progetto per gli ammortizzatori Accelerazione verticale della massa sospesa Forza verticale al suolo Non linearità

6 xii Indice 8.10 Ancora sui profili stradali Riepilogo Elenco dei principali simboli 351 Bibliografia 357 Indice analitico 363