Studio di massima di un piccolo fuoristrada basato sulla meccanica di una microvettura

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1 ALMA MATER STUDIORUM UNIVERSITA DEGLI STUDI DI BOLOGNA FACOLTA DI INGEGNERIA Corso di Laurea in INGEGNERIA MECCANICA Studio di massima di un piccolo fuoristrada basato sulla meccanica di una microvettura CANDIDATO Francesco Taglioni RELATORE Prof. Ing. Luca Piancastelli Anno Accademico 2003/2004

2 Introduzione? Assenza sul mercato auto di un veicolo a trazione integrale 4x4 di piccole dimensioni e prezzo contenuto

3 Specifiche costruttive Obiettivi: -Progettazione di un veicolo a trazione integrale 4x4 per fuoristrada impegnativo -Riduzione dei costi -Telaio semplice e resistente -Producibile economicamente in circa 1000 auto/anno Vincoli -Rispetto della normativa per l omologazione: l direttiva CEE-2001/116/CE

4 Obiettivi Utilizzo componenti derivati dalla grande produzione di serie Riduzione dei Costi Assenza di accessori supplementari Tecnologie adeguate a produzione artigianale Progettazione Telaio Utilizzo componenti derivazione automobilistica Verifica statica e torsionale

5 Vincoli - Rispetto della normativa per l omologazione l degli autoveicoli. - Rispetto normativa euro 4. - Trazione su quattro ruote

6 Specifiche Costruttive Studio mercato fuoristrada Scelte tecniche Studio componenti automobilistici Sospensioni Anteriori: Mc Pherson Posteriori: Ponte rigido Sistema frenante Anteriore: Disco Posteriore: Tamburo Gruppo sterzo Cremagliera Motore e trasmissione Motore: Diesel o Benzina - Ant. Trasv. Cambio: manuale a 5 rapporti

7 Componenti Sospensione anteriore Mc Pherson Sospensione posteriore a balestre Gruppo sterzo

8 Il Telaio Tipologia costruttiva Telaio Componenti Materiale Tecnologie di giunzione

9 Il Telaio Tipologia costruttiva Scocca in acciaio Vantaggi: Buone prestazioni generali Costi ridotti per elevati volumi produttivi Svantaggi: Telaio in tubi Vantaggi: Peso contenuto Costi ridotti per volumi produttivi medio-bassi Svantaggi: Peso elevato Tecniche specifiche di lavorazione e assemblaggio Costi molto elevati per volumi produttivi medio-bassi Alti costi per volumi produttivi elevati

10 Il Telaio Componenti-Materiali-Tecnologia di giunzione Componenti Laminati a caldo Sezione: Rettangolare Cava 60x40x2 (mm) Lamiere piegate e parti in vetroresina Materiali Laminati: 30CrMo4 Lamiere: lega AA 5182 Tecnologia di giunzione Saldatura a MIG Viti autofilettanti (non portanti) per le lamiere di tamponamento

11 Il Telaio Progetto

12 L Assemblaggio dei Componenti

13 Analisi Statica del Telaio Telaio WIRE FRAME Telaio discretizzato

14 Analisi Statica del Telaio σ max = MPa σ amm. = 950/3 = 317 MPa σ max < σ amm.

15 Analisi Statica del Telaio (utilizzo dei tiranti) σ max = 153 MPa

16 Verifica della Rigidità Torsionale K t = M/ϑ = M = F Nm/rad x L = 2000 x = K 2240 = Nm K t /p = N/rad ϑ = U y1 /(L/2) = rad

17 Analisi Economica Costi generali: 1) Progettazione 2) Sperimentazione 3) Omologazione 4) Attrezzature per la produzione di telaio e carrozzeria 5) Gestione degli impianti e dell energia, energia, stipendi, altre attrezzature, ecc.

18 COSTI GENERALI (PROGETTAZIONE, PROTOTIPAZIONE, PRODUZIONE, GESTIONE GENERALE) PER FUORISTRADA (Euro) (*) Progettazione Sperimentazione e Prototipi Omologazione Attrezzature per la produzione di: telaio carrozzeria altro Manodopera Indiretta Benefit per i Dipendenti Forniture Varie Manutenzione Ammortamento Logistica: trasporto e stoccaggio Assicurazione TOTALE (*) dal sito

19 Analisi economica Costi unitari Carrozzeria 1426 euro Interni 1472 euro Gruppo sterzo 433 euro Gruppo ruota 844 euro Sospensioni 668 euro Motore e trasmissione Pneumatici Telaio Carrozzeria e serbatoio Impianto elettrico Montaggio e manodopera Fanali anteriori 4843 euro 4801 euro

20 Prezzo di vendita Si dividono i costi generali per il numero totale di vetture prodotte: C.f.u. = /4000 = EURO. Si determina il costo di produzione: = EURO. Si determina il prezzo di vendita al pubblico: (utile aziendale, 5%) = EURO (utile del concessionario, 15%) = EURO (IVA, 20%) = EURO. PREZZO DI VENDITA AL PUBBLICO: EURO.

21 Conclusioni Facile manutenzione Costi limitati (investimenti per macchinari, acquisto componenti, ecc.) Telaio robusto e compatto Semplicità di realizzazione