SPERIMENTAZIONE (TESTING)

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1 SPERIMENTAZIONE (TESTING) Intro Laboratorio Carsim 1

2 LA SPERIMENTAZIONE INDOOR (1) Banchi e sale prova il 4 poster rig per la dinamica verticale ripetibilità ok (cond. ambientali poco rilevanti) condizioni di prova rappresentative Intro Laboratorio Carsim 2

3 LA SPERIMENTAZIONE INDOOR (1) Banchi e sale prova il 7-8 poster rig per la dinamica verticale Intro Laboratorio Carsim 3

4 LA SPERIMENTAZIONE INDOOR (2) Banchi e sale prova Prova motori Il banco prova è uno strumento di misura, progettato per il rilevamento delle caratteristiche meccaniche dei motori; della potenza, della coppia motrice e dei consumi. Permettono di rilevarne le caratteristiche nei diversi regimi di funzionamento dal regime minimo fino a quello massimo consentito dalle caratteristiche intrinseche (o dal limitatore di giri). Possono essere: Inerziali: il rullo su cui sono fatti rotolare gli penumatici non sono frenati. Frenati: è applicata una coppia resistente al rulo su cui rotolano gli pneumatici La potenza può essere misurata: all albero: no cambio + no trasmissione al cambio: no trasmissione alla ruota: sul mozzo ruota no pneumatico allo pneumatico: la ruota gira direttamente sul rutto. Considerato tutto Coast-down: calcolo delle dispersioni Intro Laboratorio Carsim 4

5 LA SPERIMENTAZIONE INDOOR (2) Banchi e sale prova Prova motori Intro Laboratorio Carsim 5

6 LA SPERIMENTAZIONE INDOOR (2) Banchi e sale prova Freno meccanico per la prova motori ripetibilità (dipende da chi manovra) condizioni di prova rappresentative ok (a meno delle cond. ambientali) Intro Laboratorio Carsim 6

7 DIN LA SPERIMENTAZIONE INDOOR (2) Banchi e sale prova Freno meccanico per la prova di ICE Fattori di correzione normati: tendono a uniformare e rendere confrontabili i risultati delle prove anche se eseguiti su banchi differenti e a differenti condizioni ambientali Non tiene conto delle variazioni di umidità, per piccole variazioni le prestazioni del motore sono considerate costanti P0= bar T0= 293 K SAE J 1349 Applicabile per range di pressioni da bar a bar e temperature tra K e K P0= bar T0= K P0v= bar ISO e tanti altri Applicabile per range di pressioni da 0.80 bar a 1.0 bar e temperature tra 288 K e 308 K P0= 1.0 bar T0= 298 K P0v= bar Intro Laboratorio Carsim 7

8 LA SPERIMENTAZIONE INDOOR (3) Banchi e sale prova Galleria del Vento ripetibilità ok condizioni di prova rappresentative ok (a meno del problema di auto e ruote ferme) Molto costose Intro Laboratorio Carsim 8

9 LA SPERIMENTAZIONE INDOOR (4) Banchi e sale prova Crash Test ripetibilità ok condizioni di prova rappresentative ok Fondamentali per la valutazione della sicurezza PASSIVA delle vetture Intro Laboratorio Carsim 9

10 LA SPERIMENTAZIONE INDOOR (4) Banchi e sale prova Crash Test Intro Laboratorio Carsim 10

11 LA SPERIMENTAZIONE INDOOR (4) Banchi e sale prova Crash Test Euro NCAP pubblica i rapporti di sicurezza automobilistica sugli autoveicoli e assegna loro una valutazione, in base alle risultanze di una serie di test d'urto: frontali, laterali, contro un palo e contro persone. Per valutare le doti di sicurezza, i veicoli vengono sottoposti a degli incidenti con parametri calcolati. Per questo i veicoli, gli ostacoli e soprattutto i manichini sono dotati di molteplici sensori che registrano e testimoniano il comportamento meccanico del corpo della vettura e le sollecitazioni a cui sono sottoposti gli occupanti durante il test. La vettura viene sostituita con una nuova ad ogni crash test. I manichini sono di tre tipologie: adulto, bambino, e adulto studiato specificamente per registrare gli urti posteriori. Per legge, è necessario che ogni nuovo modello di vettura superi specifici test sulla sicurezza prima di essere immesso sul mercato. o Impatto frontale o Impatto laterale o Pole test o Protezione dei bambini o Protezione dei pedoni o Colpo di frusta Intro Laboratorio Carsim 11

12 LA SPERIMENTAZIONE INDOOR (4) Banchi e sale prova Crash Test Impatto Frontale Il veicolo in prova viene spinto contro un blocco fisso formato da vari strati sovrapposti di alluminio a "nido d'ape" (simula il frontale di un'altra auto), sfalsato rispetto al centro del veicolo. L'urto intende rappresentare la tipologia di collisione più frequente negli incidenti stradali, in cui i passeggeri riportano lesioni di tipo grave o fatale. Poiché la maggior parte degli urti frontali coinvolge solo la sezione anteriore dell auto, la prova utilizza un ostacolo sfalsato rispetto al centro del veicolo, allo scopo di replicare un impatto su metà della larghezza frontale dell auto testata. In pratica, la prova si svolge in modo che l impatto coinvolga solo il 40% del frontale dell auto. La superficie della barriera è deformabile come la carrozzeria della vettura. Il test misura la capacità della vettura di resistere all'impatto senza che elementi strutturali penetrino nell'abitacolo. Intro Laboratorio Carsim 12

13 LA SPERIMENTAZIONE INDOOR (4) Banchi e sale prova Crash Test Impatto Laterale La prova di urto laterale viene effettuata a vettura ferma: l'auto viene colpita lateralmente da un ariete lanciato alla velocità di 50 km/h. I risultati vengono calcolati sul manichino posto nel sedile del conducente. Sebbene l'euro NCAP abbia predisposto una terza prova specifica per la testa, anche questa è molto utile per rilevare la protezione del capo del conducente in caso di urto violento. Il punto di collisione fra la vettura e l'ostacolo è corrispondente all'altezza del fianco del conducente quando si mette alla guida, più precisamente all'altezza dell anca. Il punto varia da persona a persona (poiché i sedili sono regolabili avanti e indietro), ma quello standard usato dalla EuroNCAP è valido per circa il 95% degli uomini che si mettono al volante Intro Laboratorio Carsim 13

14 LA SPERIMENTAZIONE INDOOR (4) Banchi e sale prova Crash Test Pole test Nel test si riproduce l impatto laterale della vettura contro un palo rigido e indeformabile alla velocità di 29 km/h. Il palo è relativamente stretto e questo gli consente di penetrare molto nella fiancata della vettura. Per incoraggiare i produttori ad installare nelle proprie vetture airbag per la testa, EuroNCAP svolge il Pole test (prova d impatto contro un palo) testando vetture che ne sono provviste. Gli airbag laterali o a tendina aiutano a proteggere la testa e il torace creando un effetto cuscinetto e impedendo la fuoriuscita della testa dal finestrino. Tipicamente si raggiunge un indice HIC (Head Injury Criterion) di 5000, ossia cinque volte maggiore rispetto al valore che indica la possibilità di serie lesioni al cervello. Nei nuovi crash test eseguiti su vetture dotate di airbag laterali, il valore HIC è invece compreso tra 100 e 300, ben al di sotto del valore di riferimento (1000) per il conseguimento di lesioni. Intro Laboratorio Carsim 14

15 LA SPERIMENTAZIONE INDOOR (4) Banchi e sale prova Crash Test Valutazione Il rischio di lesioni viene valutato utilizzando una serie di fonti, tra cui i dati strumentali del manichino, l'analisi del filmato ad alta velocità e l'esame della vettura effettuato dagli ispettori. Non essendo disponibile alcuna strumentazione che consenta di misurare il rischio di lesioni in alcune aree, Euro NCAP adotta dei fattori di regolazione che consentono di prendere in considerazione altri potenziali pericoli, compresi quelli che variano in funzione della corporatura del passeggero. Viene quindi applicato il protocollo di valutazione di Euro NCAP per calcolare il punteggio di protezione per ciascun distretto anatomico dei passeggeri adulti. La ripetibilità dei test è stata attentamente analizzata nelle ricerche condotte dal Comitato europeo per il potenziamento della sicurezza dei veicoli a motore (EEVC). Intro Laboratorio Carsim 15

16 LA SPERIMENTAZIONE INDOOR (4) Banchi e sale prova Crash Test Valutazione Intro Laboratorio Carsim 16

17 LA SPERIMENTAZIONE INDOOR Vantaggi La buona ripetibilità delle prove è quasi sempre garantita Validazione dei modelli (con dati oggettivi) Non è sempre necessario un prototipo funzionante ma spesso è sufficiente un manichino il che consente di contenere i costi Svantaggi Necessità di tecnici addestrati Alcuni banchi e sale prova possono essere molto costosi No analisi soggettiva Intro Laboratorio Carsim 17

18 LA SPERIMENTAZIONE OUTDOOR TESTING modello fisico + proving ground + collaudatore collaudatore di durata di sviluppo foglio bianco + idea simulazione modello numerico modello geometrico disegni modello fisico prototipo pre-serie serie sperimentazione / collaudo soggettivo percezione esperienza analisi dati modello numerico modifiche criticità Intro Laboratorio Carsim 18

19 LA SPERIMENTAZIONE OUTDOOR prove soggettive Il collaudatore di sviluppo guida e riporta le proprie impressioni ai tecnici per rilevare e risolvere problematiche, indirizzare la messa a punto VS prove oggettive Il veicolo è dotato di strumentazione (sensori) per rilevare alcune grandezze fisiche (velocità, accelerazioni, angoli, ) durante il collaudo. I dati raccolti dalla memoria di bordo vengono poi processati e analizzati per valutare il comportamento dinamico del veicolo manovre in anello aperto Al collaudatore è richiesta l esecuzione di determinate azioni sui comandi (acceleratore, freno, frizione, cambio, volante) definite in modo preciso. Tali azioni devono essere compiute senza alcuna valutazione dell evoluzione dello stato dinamico del veicolo da parte del guidatore VS manovre in anello chiuso Al collaudatore è richiesto di percorrere un tratto di pista nel tempo minimo, di evitare degli ostacoli, di effettuare un percorso stabilito a priori. In questo caso il guidatore influenza la risposta dinamica del veicolo perché attua delle correzioni di guida in funzione dello stato del veicolo, della propria percezione ed esperienza Intro Laboratorio Carsim 19

20 LA SPERIMENTAZIONE OUTDOOR Vantaggi E possibile toccare con mano il comportamento del veicolo e le sue caratteristiche dinamiche Se affiancata da dati oggettivi e possibile un analisi molto completa ed accurata del sistema Validazione dei modelli Svantaggi Necessità di più prototipi funzionanti che comportano alti costi La bontà della prova dipende dal collaudatore La ripetibilità della prova dipende dal collaudatore e dalle condizioni meteo Intro Laboratorio Carsim 20

21 LA SPERIMENTAZIONE OUTDOOR Test durata Test affidabilità Test confort Test prestazioni Test climatici Intro Laboratorio Carsim 21 Modellistica

22 LA SPERIMENTAZIONE OUTDOOR TESTING anello alta velocità steering pad piattaforme dinamiche circuito handling circuito fading pavimentazioni speciali offroad modello fisico + proving ground + collaudatore Intro Laboratorio Carsim 22

23 PIATTAFORMA DINAMICA ANELLO ALTA VELOCITA PAVIMENTAZIONI SPECIALI CIRCUITO HANDLING Intro Laboratorio Carsim 23