Studio di stile ed ergonomico vettura Astura – Nardini

ALMA MATER STUDIORUM - UNIVERSITÀ
UNIVERSITÀ DI BOLOGNA
FACOLTA’
FACOLTA’ DI INGEGNERIA
CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA MECCANICA
TESI DI LAUREA
in Disegno Tecnico Industriale
Studio di stile ed ergonomico per una vettura
sportiva pensata anche per diversamente abili
CANDIDATO
RELATORE
Chiar.mo Prof. Luca Piancastelli
Paolo Nardini
CORRELATRICE
Dott. Ing. Cristina Renzi
A.A. 2007/08
Sessione I
1
Introduzione Astura
Astura: modello Lancia del 1931 disponibile in diverse versioni, a passo lungo e corto.
Lancia Astura Bicolore
Lancia Astura Cabriolet tipo “Bocca”
Peculiarità: telaio portante disponibile per vari carrozzieri, tra cui Pininfarina.
Lancia Astura Cabriolet Pininfarina
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UN’IDEA SPORTIVA
Il mercato conosce già diversi
modelli di auto sportiva…
Vogliamo aggiungere nuovi elementi:
Piccoli volumi produttivi
Sistema Dual-Mode
3
UNA NUOVO AUTO…
Prime realizzazioni
L’idea iniziale è stata quella di riprendere
lo stile della Astura Pininfarina per dare
movimento alla linea laterale.
Primi disegni…
Inizialmente dagli schizzi preparatori
si è arrivati ad una prima realizzazione
in 3D tramite sviluppo di linee in 2D.
Il primo risultato è quello di una
sportiva aggressiva e dinamica.
Fondamentale era cercare
di avere nella stessa linea
elementi retrò e moderni.
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… ALLA PORTATA DI TUTTI
Obbiettivo aggiuntivo:
Estendere questa categoria di
autovetture ai portatori di handicap.
Ma chi la carrozzina
la deve caricare?
5
IL SISTEMA DI SALITA
Peculiarità del progetto: comprendere una fascia di acquirenti non considerata per le sportive.
Nel caso di un pilota con carrozzina andava considerata
l’ipotesi di un utilizzo autonomo da parte del soggetto:
Facilitare la salita e la discesa dal veicolo
Spazio dedicato all’alloggiamento della carrozzina
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IL SISTEMA DI SALITA
Peculiarità del progetto: comprendere una fascia di acquirenti non considerata per le sportive.
Nel caso di un pilota con carrozzina andava considerata
l’ipotesi di un utilizzo autonomo da parte del soggetto:
Facilitare la salita e la discesa dal veicolo
Spazio dedicato all’alloggiamento della carrozzina
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UN’IDEA CENTRALE: IL SEDILE
Progetto:
Scopo:
Un sedile in grado di traslare longitudinalmente con
un piano di seduta che potesse uscire trasversalmente.
Accogliere agevolmente un pilota disabile.
Per offrire un comfort maggiore è
stato inserito un bracciolo reclinabile
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IL SEDILE: CALCOLO STRUTTURALE
a=400 mm
b=400 mm
Fm= 490 N
Guida inferiore: Φ= 40mm
Guida superiore: Φ= 32mm
l=688 mm
a=625,5 mm b=62,5 mm
F=980 N
D=40 mm
d=32 mm
Si può così calcolare
l’abbassamento nei
punti 1 e 2:
Freccia
Sovrapponendo gli effetti:
Rigidezza
9
IL SEDILE: MODELLO F.E.M.
Materiale: acciaio inossidabile AISI 304
• Cr-Ni a basso tenore di C
• resistente alla corrosione
• buone caratteristiche di saldabilità
F = 980 N
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COMPONENTI INTERNI
Obbiettivo
Maggior semplicità costruttiva
Elementi già in produzione
Reperibilità
di ricambi
Abbattimento dei
costi di progetto
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DISEGNI IPOTETICI ASTURA
Primo punto
Telaio in tubi e barre di Alluminio Al6061 T6.
Densità
[kg/m^3 ]
Modulo
elastico [Pa ]
Coefficiente
Poisson
Tensione di
snervamento [MPa ]
Tangent Modulus
[MPa ]
2700
69e9
0.333
255
140
Secondo punto
Primo montaggio della componentistica base.
Importante la disposizione delle bombole del metano.
Come prima ipotesi poste al centro del telaio sotto la cabina di guida.
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PRIMO MONTAGGIO
Il primo approccio è stato fatto in SolidWorks con i componenti ridisegnati e nelle
disposizioni ipotizzate, tuttavia nel continuare il lavoro sono sorti diversi problemi:
Problema n°2
Mancava spazio longitudinale
di movimento e per l’alloggiamento di una carrozzina.
Problema n°1
Il sedile non entrava
nel corpo macchina!
Problema n°3
Era impossibile la modifica di molti
componenti poiché erano stati
importati da programmi diversi ed
assemblati in un unico ambiente.
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CATIA della Dassault
CATIA
(un software completo e funzionale)
Una scelta obbligata:
utilizzare un unico software per la progettazione
Mechanical Design => Part Design:
per la progettazione del nuovo telaio
Mechanical Design => Wireframe & Surface Design:
per il disegno della carrozzeria e degli interni
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UN NUOVO TELAIO
Obbiettivo principale:
più spazio interno possibile
tubi del tetto alzati
barre del pianale abbassate
bombole del metano tra la cabina
di guida ed il bagagliaio
Nuovo telaio
Vecchio telaio
Nuovo telaio
15
UN NUOVO TELAIO
Un conseguente cambio delle dimensioni globali:
Lunghezza
da 4170 mm a 4350 mm
Larghezza
da 1790 mm a 1800 mm
Altezza
invariata
… a tutto vantaggio dell’abitabilità.
… grazie allo spostamento delle bombole.
Vecchio progetto
16
Nuovo progetto
… ED UN NUOVO MONTAGGIO
Nuova disposizione bombole
Nuova collocazione batterie
Vano di separazione dall’abitacolo in lamiera
di alluminio per una maggior sicurezza.
Tutte in fila nella zona sottostante le bombole.
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LA CARROZZERIA
La linea inizialmente ipotizzata ha subito
modifiche date le nuove quote del veicolo.
Particolare estetico
Tetto con gobbe laterali
Dettaglio importante
Guida per far scorrere la portiera in mezzo
alla parte anteriore della fiancata sinistra.
Particolare aerodinamico
piccolo spoiler sul bagagliaio
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GLI INTERNI
Il colore dominante è il bordeaux:
caldo
sportivo
elegante
Inizialmente si voleva il tunnel centrale alto
e allungato per la leva del cambio a cloche.
Tuttavia se per un’emergenza un pilota disabile deve
spostarsi sul sedile del passeggero per uscire, meglio
rimpicciolire o addirittura eliminare il tunnel stesso.
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GLI INTERNI
Il colore dominante è il bordeaux:
caldo
sportivo
elegante
Inizialmente si voleva il tunnel centrale alto
e allungato per la leva del cambio a cloche.
Tuttavia se per un’emergenza un pilota disabile deve
spostarsi sul sedile del passeggero per uscire, meglio
rimpicciolire o addirittura eliminare il tunnel stesso.
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GLI INTERNI
Il colore dominante è il bordeaux:
caldo
sportivo
elegante
Inizialmente si voleva il tunnel centrale alto
e allungato per la leva del cambio a cloche.
Tuttavia se per un’emergenza un pilota disabile deve
spostarsi sul sedile del passeggero per uscire, meglio
rimpicciolire o addirittura eliminare il tunnel stesso.
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GLI INTERNI
Il colore dominante è il bordeaux:
caldo
sportivo
elegante
Inizialmente si voleva il tunnel centrale alto
e allungato per la leva del cambio a cloche.
Tuttavia se per un’emergenza un pilota disabile deve
spostarsi sul sedile del passeggero per uscire, meglio
rimpicciolire o addirittura eliminare il tunnel stesso.
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CONCLUSIONI
Sviluppare autovettura polifunzionale per i disabili.
Diverse dimensioni per diverse problematiche.
Necessità di un compromesso tra sportività ed utilità.
Attenta disposizione della plancia comandi.
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