Studio ed ottimizzazione di una microvettura ibrida realizzata con tecniche innovative

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1 ALMA MATER STUDIORUM - UNIVERSITA' DI BOLOGNA FACOLTA DI INGEGNERIA CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA MECCANICA Elaborato finale di Laurea in DISEGNO TECNICO INDUSTRIALE Studio ed ottimizzazione di una microvettura ibrida realizzata con tecniche innovative CANDIDATO Stefano Di Lorenzo RELATORE Prof. Ing. Luca Piancastelli CORRELATORI Prof.Ing. Gianni Caligiana Prof.Ing.Alfredo Liverani Anno Accademico 2005/2006 Sessione I

2 Individuazione specifiche Microvettura ibrida Obiettivi Design piacevole, originale, attento alla funzionalità. Massima ottimizzazione dei componenti e delle tecnologie produttive per consentire una produzione in piccola serie Buona abitabilità Vincoli Rispetto delle normative per l omologazione 92/61 CEE-2000/7/CE

3 OBIETTIVI Ricerca Delle forme Ottimizzazione dei costi Osservazione delle tendenze del mercato e dei potenziali clienti Ricerca di di un design giovane, originale e funzionale Utilizzo di di tecnologie innovative Riduzione del numero di di componenti Utilizzo di di componenti commerciali Abitabilità Leggero incremento della lunghezza del veicolo (maggiore stabilità)

4 VINCOLI Rispetto della normativa Lunghezza [mm] 4000 Larghezza [mm] 2000 Altezza [mm] 2500 Massa MAX a vuoto [Kg] 400 (batterie escluse) Carico utile [Kg] 200 Velocità massima [Km/h] 85 N passeggeri 2 Motore Pmax < 15 kw

5 Specifiche costruttive Elettrico MOTORI Endotermico 180cc

6 Specifiche costruttive Sospensioni e sterzo Componenti Anteriormente e posteriormente saranno utilizzate le sospensioni anteriori Mc.Pherson della vecchia Panda Parabrezza Anteriore Si utilizzerà il parabrezza della Nuova Panda (2003)

7 Specifiche costruttive Carrozzeria Componenti Riduzione del numero degli stampi Per i pannelli della carrozzeria Accessori e componenti Utilizzo di nuove tecnologie di Rapid Manufacturing

8 Studio delle forme La ricerca della forma è stata fatta considerando: Tendenze del mercato delle autovetture Vettura immediatamente riconoscibile come Ibrida Proiettori anteriori di grandi dimensioni Riduzione dei componenti da produrre e da assemblare Paraurti dal design innovativo Ottimizzazione dell abitabilità Dimensioni esterne intorno ai 3 metri

9 Disegni preliminari Per la realizzazione del progetto si è partiti da disegni preliminari al fine di ricercare una forma soddisfacente.

10 Modellazione al computer Per la realizzazione del modello 3D della vettura viene usato il software 3DStudio MAX 8 I disegni cartacei vengono usati come base di partenza per la modellazione.

11 Modellazione al computer Ricalcando i disegni con la tecnica ad ESTRUSIONE POLIGONALE si vengono a delineare le linee guida per la costruzione delle superfici della carrozzeria.

12 Modellazione al computer Terminato il disegno di massima della carrozzeria incominceremo a dettagliare il modello applicando il modificatore meshsmooth :

13 Modellazione al computer Per evitare bordi smussati, si selezioneranno gli angoli che dovranno avere un bordo più marcato e si applicherà ad essi il comando Chamfer

14 Modellazione al computer Si procede iterativamente allo stesso modo per tutti i dettagli e i componenti della microvettura

15 Rendering Per il rendering fotorealistico è stato utilizzato Flamingo, un applicativo di Rhinoceros

16 Rendering Per il non-fotorealistico è stato utilizzato PENGUIN, sempre del pacchetto di Rhinoceros

17 Design e soluzioni innovative La microvettura è stata concepita per: Utilizzare la stessa portiera su entrambi i lati Utilizzare lo stesso parafango posteriore da entrambi i lati Superfici vetrate senza curvatura Accessori e componenti particolari realizzati in Rapid Manufacturing Pannelli carrozzeria realizzati in RTM

18 Telaio della microvettura Tipologie costruttive Le Nei principali quadricicli tipologie presenti costruttive sul mercato per il quanto telaio viene riguarda realizzato il principalmente telaio di una vettura in tubi sono: di acciaio o alluminio. Scocca in acciaio Vantaggi: Buone prestazioni generali Costi ridotti per elevati volumi produttivi Svantaggi: Peso elevato Costi molto elevati per volumi produttivi medio-bassi Telaio in tubi Vantaggi: Peso contenuto Costi ridotti per volumi produttivi medio-bassi Svantaggi: Tecniche specifiche di lavorazione e assemblaggio Alti costi per volumi produttivi elevati

19 Telaio della microvettura Componenti - Estrusi rettilinei: Sezioni rettangolari cave 60x40x4 (mm) 50x30x3 (mm) - Lamiere piegate Materiali - Estrusi: lega AA 6061-T6 - Lamiere: lega AA 5182 Tecnologia di giunzione - Saldatura a TIG - Rivettatura

20 Telaio della microvettura E stata studiata anche una possibile soluzione con telaio in vetroresina rinforzata con Combiflow ottenuto con tecnologia RTM (Resin Transfer Moulding)

21 Ergonomia Per studiare il corretto posizionamento degli elementi del posto guida si è proceduto nell ordine: Posizionamento dei sedili Posizionamento trasversale di volante e pedaliera Posizionamento longitudinale pedaliera Avvicinamento del manichino alla pedaliera Posizionamento longitudinale di volante e sedile Disposizione piantone di sterzo La raggiungibilità dei comandi posti sulla console centrale La visibilità dal posto guida il posizionamento degli specchietti

22 Conclusioni Rispetto della normativa Design innovativo e d avanguardia abitabilità e versatilità ottime nonostante i vincoli Contenimento dei costi grazie alle nuove tecnologie utilizzate Possibilità di produrre la microvettura in piccola serie Componente Massa(Kg) Telaio in alluminio 68 Sospensioni anteriori+ruote+freni 36 Sospensioni posteriori+ruote+freni 36 Motore Termico 51 Motore Elettrico 11,5 Batterie Non cons. Trasmissione + gruppo sterzo 32 Carrozzeria + vetri 68 Sedili 30 Accessori + fanali + pannelli interni + altro 35 TOTALE 367,5

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