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
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.
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 -
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
Basamento Superiore ed inferiore Lega di alluminio G-AlSi9Mg: R snervamento = 270 MPa R rottura = 300 MPa Modulo elastico = 70000 MPa Densità = 2,77 kg/dm 3 Architettura a V di 90 Compattezza e rigidezza strutturale
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.
Assieme del basamento Massa totale di 41,6 kg.
Albero motore Vincoli di progetto dovuti alla testata Modifiche rispetto alla versione originale del 1.9 JTD Massa complessiva di 10,82 kg.
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 (485 CV) @ 4000 rpm Coppia stimata = 776 Nm @ 2000 rpm Massa stimata = 224 kg Ingombro = 487 x 672 x 543 mm Sovralimentazione = 2 turbocompressori bistadio Sistema di iniezione = Multijet common-rail 1600 bar
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 40-70 mila
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
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) 1200000 E Volumi di vendita segmento E1 1000000 937184 978534 981622 948390 923699 800000 600000 400000 796499 809530 691175 652017 817549 Completo ammortamento dei Ecosti fissi in poco tempo FIAT_SEG_IND 200000 0 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 *dichiarazione Piano Industriale Fiat 2010
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.