Subito dopo la felice esercitazione di Jacopo Vigna, presentiamo, in sequenza, i migliori studi di Disegno di Carrozzeria degli studenti dell'Anno Accademico 2006-07: è la volta di un gruppo di lavoro tutto composto da allievi siciliani e dai risultati egregi.

CORSO DI LAUREA SPECIALISTICA IN INGEGNERIA DEL VEICOLO


RELAZIONE DISEGNO DI CARROZZERIA

allievi: Giovanni Fatuzzo
Salvatore Piave
Giuseppe Tutore

Anno Accademico 2006/2007

Introduzione

Nello studio di carrozzeria della vettura in esame l'obiettivo principale è stato quello di rispettare, oltre ad alcune misure caratteristiche imposte quali passo e carreggiate anteriore e posteriore, tutti i vincoli scaturenti sia dagli ingombri delle parti meccaniche, in particolare gruppo motore-cambio, sospensioni, ruote e pompa freno, sia dalle norme regolamentari, quali angolo di vista e possibilità di rotazione intorno al proprio punto H del manichino Oscar, posizione dei vari gruppi ottici, zona di assorbimento d'urto anteriore, divisione tra abitacolo e vano motore ecc...


Infine si è badato al corretto funzionamento di tutte le parti direttamente o indirettamente interessate dallo studio della carrozzeria, come ad esempio l'apertura di portiere e cofani, lo scorrimento dei finestrini laterali all'interno delle portiere, la previsione di prese e sfoghi per l'aria, la suddivisione delle parti della carrozzeria ecc...
Tuttavia si è cercato di avere sempre un occhio di riguardo anche per lo stile della vettura, in modo da avere un progetto valido da un punto di vista tecnico ma che fosse anche piacevole da osservare e immaginare nelle tre dimensioni.
L'idea iniziale è stata quella di rievocare alcuni temi e forme caratteristiche di vetture del passato reinterpretandoli, però, in chiave moderna in modo da ottenere un'automobile del tutto attuale e quindi avanzata soprattutto dal punto di vista aereodinamico, campo questo che ha fatto enormi progressi rispetto alle vetture di qualche decennio fa.
La base di partenza che ha stabilito l'andamento generale della carrozzeria è legata al concetto della "doppia onda" molto accentuata
che consiste in due grandi bombature sui parafanghi, che ha avuto la sua massima espressione su due vetture di estremo prestigio, curiosamente entrambe del 1967, quali la Ferrari Dino 206 firmata da Battista Pininfarina e l'Alfa Romeo 33 versione stradale firmata Franco Scaglione.
Presentando inoltre la vettura la tipica disposizione meccanica delle sportive pure, cioé motore centrale e trazione posteriore, che implica inevitabilmente uno "schiacciamento" in avanti del posto guida, si è pensato di dare slancio alla forma della carrozzeria allungando più del necessario il musetto anteriore, che tra l'altro presenta la particolarità di un cambio di curvatura, apprezzabile nella vista del fianco, che si ha nel passaggio da quella del parafango anteriore a quella in corrispondenza dell'estremità del musetto.
Quest'ultimo si presenta quindi molto basso e affusolato, pertanto molto valido aereodinamicamente.
A tal proposito è bene sottolineare che l'inclinazione, peraltro moderata, del fondo vettura nello sbalzo anteriore, non è sede di portanza aereodinamica: il fluido infatti in quella zona è costretto ad accelerare incanalandosi nel fondo vettura, e per le leggi della fluidodinamica ad ogni accelerazione corrisponde una riduzione della pressione statica; questa pertanto risulta più bassa di quella generata dall'impatto dell'aria con le parte superiore del muso, che tra l'altro presenta una superficie decisamente maggiore di quella del fondo vettura.
Pertanto il carico diretto verso il basso risultante dall'azione della pressione nella parte superiore del musetto risulta maggiore di quello diretto verso l'alto generato dall'azione delle pressioni agenti nel fondo dello sbalzo anteriore, e quindi in definitiva si avrebbe un effetto globale che tenderebbe a "schiacciare" la vettura a terra consentendole di conservare un'ottima tenuta di strada anche alle velocità più elevate.
All'estremità del musetto sono presenti due grosse prese d'aria per l'aerazione dei radiatori; l'aria di raffreddamento uscente da questi trova nel suo percorso naturale i due sfoghi presenti lateralmente nel paraurti.
Subito dietro i passaruota anteriori sono invece presenti due aperture necessarie per evitare ad alta velocità il ristagno di aria in pressione all'interno dei passaruota stessi che potrebbe generare portanza.
Per restare in tema di prese d'aria, una nota meritano le grosse bocche di presa d'aria dinamica per l'alimentazione del propulsore, di dimensioni generose, che in alto sono raccordate con il tetto e in basso terminano esattamente nella linea teorica luogo geometrico dei "picchi" della doppia onda, coprendo il padiglione che per un breve tratto si insinua all'interno delle stesse accompagnando il flusso verso i canali che guidano l'aria verso l'alimentazione delle due bancate del propulsore.
I finestrini posteriori risultano quindi parzialmente coperti dalle prese stesse.
Proprio in corrispondenza di tali prese d'alimentazione termina naturalmente un canaletto che inizia nel passaruota anteriore e che percorre parte di fiancata, comprendendo lo sportello.
Quest'ultimo non è a filo di carrozzeria, ma presenta una bombatura in senso trasversale abbastanza marcata, di entità via via minore man mano che ci si avvicina alla ruota posteriore, che fa si che esso abbia una rientranza nella parte bassa della carrozzeria, in modo da lasciare scoperta una sorta di pedana.
Questa soluzione, unita a quella adottata per gli sfoghi d'aria dietro i passaruota, ricorda l'analoga adottata da un'altra celebre vettura del Cavallino rampante, ovvero la Ferrari F40 del 1987, disegnata da Nicola Materazzi.
Sempre parlando della fiancata laterale, bisogna osservare come siano fortemente bombate le superfici vetrate laterali: si può notare infatti dal prospetto anteriore come esse sporgano rispetto ai montanti anteriori; tale scelta risulta essere molto valida aereodinamicamente.
Altro elemento caratteristico del progetto della carrozzeria riguarda il tetto, che presenta una scalfitura nella parte centrale che mette in risalto quindi anche qui una sorta di doppia onda, questa volta però in senso trasversale, cioé in poche parole gobbe che hanno una altezza variabile, come si evince dalle sezioni trasversali rappresentate ruotate di 90° sul fianco del veicolo.
Anche questo tema stilisico risale al passato, in particolare alla fine degli anni 50, quando il carrozziere milanese Elio Zagato lo adottò sulle Alfa Romeo Giulietta SVZ da lui modificate, ed è stato più volte ripreso fino ai giorni nostri.
Per quanto riguarda i gruppi ottici, posteriormente questi sono realizzati tramite una coroncina di led, e presentano un taglio abbastanza moderno; quelli anteriori sono completamente integrati nella carrozzeria e racchiusi da calotte coprifaro in perspex, in modo da non penalizzare l'aereodinamica, e presentano anch'essi delle forme moderne.
Per non penalizzare e appesantire l'estetica si è scelto di non adottare un alettone posteriore, ma bensì di dotare la vettura di due grandi profili estrattori per assicurare un certo effetto suolo, confermandosi in tal modo all'attuale tendenza seguita dalle sportive italiane più accreditate.
Particolare la collocazione degli scarichi che sono in numero di quattro integrati con il gruppo che contiene anche i profili estrattori nonché il retronebbia ed il proiettore per la retromarcia.
Si è pensato infatti di collocare il silenziatore sopra il cambio, scelta tra l'altro obbligata per questioni di spazio, dal quale si dipartono lateralmente due condotti che poi si sdoppiano formando i terminali di scarico, le cui forme ricalcano le linee di contorno del gruppo contenente i profili.
Il cofano posteriore è costituito nella parte centrale da materiale trasparente in modo da mettere in bella evidenza il motore.
Infine, così come presente nelle vetture di ogni casa automobilistica degna di questo nome, anche quella oggetto di questo progetto presenta uno "scudetto", dalla forma quasi triangolare, che nelle sue forme richiama il simbolo della terra d'origine comune ai tre progettisti: la "trinacria", ovvero il sole con tre gambe sfalsate di 120 gradi l'una dall'altra, che è appunto lo stemma della Sicilia.
Tale scudetto è ovviamente presente al centro del musetto anteriore, attorno al quale si "avvolgono" le due prese d'aria laterali, e al centro della coda, anch'esso punto di partenza per i due sfoghi d'aria posteriori.
Lo stesso tema viene infine ripreso nelle frecce laterali.

Analisi Tecnica

Il disegno è partito dal layout meccanico di una tipica vettura sportivacon motore centrale


Le specifiche meccaniche sono le seguenti:

Passo 2580 mm
Carreggiata anteriore 1590 mm
Carreggiata posteriore 1580 mm


Il risultato è stata una vettura le cui quote fondamentali risultano essere:


Lunghezza complessiva 4345 mm
Sbalzo anteriore 1050 mm
Sbalzo posteriore 715 mm
Altezza 1215 mm
Larghezza massima 1890 mm


Si è pensato anche ad una eventuale suddivisione dei pannelli che costituiscono la carrozzeria del veicolo.
Separate, ovviamente, le parti mobili quali cofano anteriore e posteriore e sportelli essa si suddivide in quattro porzioni:

Il paraurto anteriore, che racchiude la zona di assorbimento

Il paraurto posteriore

La zona del padiglione con relativi montanti che è un pezzo unico con il resto del posteriore

La zona anteriore


Tutte le linee di separazione sono visibili chiaramente nella vista di fianco dell'auto.
I cofani sono fatti in modo da rendere accessibili tutte le parti meccaniche di un certo interesse.
In particolare quello posteriore consente, una volta aperto, l'accesso a tutte le parti meccaniche del motore e del cambio.
Tutte le aperture sono assolutamente tradizionali, quindi gli sportelli si aprono controvento così come il cofano posteriore, mentre quello anteriore ha le cerniere nella zona più vicina al curvano.
Come già accennato, per le ovvie esigenze di raffreddamento si è deciso di posizionare i radiatori nella parte anteriore dell'autovettura.
Le due grandi prese servono per convogliare l'aria verso gli scambiatori di calore che sono in numero di due, uno per il liquido refrigerante ad uno per l'olio lubrificante e, attraverso appositi canali, verso i dischi e le pinze dei freni anteriori.
Come già detto l'aria calda viene poi smaltita attraverso gli sfoghi laterali, che si notano dal prospetto anteriore, ma ancora meglio dal fianco.
La profondità dell'incavo realizzato per alloggiare lo sfogo si può apprezzare dalla sezione trasversale ricavata a quota 600 mm dall'asse ruota, nella zona anteriore e riportata in loco sul prospetto anteriore.
Lo scivolo che accompagna l'aria calda verso l'esterno della carrozzeria ha un profilo rettilineo, da questo si comprende come lo sfogo abbia una larghezza totale di 10 cm con una altezza di 12.5 cm.
L'aria di raffreddamento dell'impianto frenante viene, invece, evacuata attraverso i cerchi.
Il grosso sfogo dietro il passaruota anteriore che serve principalmente a ridurre la pressione nella zona tra lo stesso e la gomma in rotazione, ha inoltre la funzione di permettere la fuoriuscita di eventuali residui di aria calda presenti all'interno del vano anteriore, che è posto in comunicazione con lo sfogo stesso attraverso un canale.
Nella parte posteriore sono presenti altre aperture necessarie per l'evacuazione dell'aria calda del vano motore.
Una, posta sopra il cofano e visibile solo in pianta, è quella statica, necessaria per quando la vettura è ferma.
Le altre due, posizionate nella zona posteriore tra i fari ed il logo, sono quelle dinamiche che garantiscono la fuoriuscita dell'aria calda quando la macchina è in moto.

Prescrizioni regolamentari

Le prescrizioni cui ci si è riferiti sono quelle europee relative alle prove di crash anteriori ed al posizionamento delle luci e degli indicatori di direzioni.
E stata prevista una zona di assorbimento d'urto della dimensione di 200 mm nella parte anteriore della vettura.
Tutti gli organi di una certa importanza quali le luci ed il cofano sono posizionate ad una altezza superiore a 480 mm per evitare l'impatto con il pendolo della prova.
I gruppi ottici anteriori sono costituiti da due proiettori circolari, quello di diametro maggiore è l'anabbagliante mentre quello di diametro minore è l'abbagliante, e da due fasce luminose a led dei quali l'interno è la luce di posizione e quello più esterno, invece, l'indicatore di direzione.
Non sono previsti, almeno allo stadio attuale del progetto, i proiettori fendinebbia anteriori.
Posteriormente i gruppi ottici sono costituiti da un'unica fascia a led che la la forma di un triangolo allungato.
Questa fascia è divisa in tre parti.
La zona superiore contiene le luci di posizione e quelle di arresto, la parte inferiore è la freccia e quella interna il catadiottro.
Il proiettore per la retromarcia ed il fendinebbia posteriore sono integrati nel gruppo dei profili etrattori, nella zona interna superiore.
In particolare, guardando il prospetto posteriore, il primo è sulla destra, il secondo sulla sinistra.
Particolare attenzione è stata posta alle norme relative al conducente.
Quindi si è fatto in modo che l'angolo sotteso dalla linea orizzontale partente dagli occhi di Oscar e dalla linea partente sempre dagli occhi del manichino e tangente alla carrozzeria fosse maggiore di 7°.
Altra cosa importante, si è fatto in modo che la testa del conducente non toccasse in alcun punto il tetto dell'abitacolo ed il parabrezza in una rotazione rigida del busto attorno al punto di articolazione del femore con l'anca (indicato come punto H), onde evitare urti al conducente durante il naturale movimento che questo avrebbe durante un impatto frontale prima che impatti con il volante.
Dietro l'abitacolo è stato alloggiato un lunotto che, sovrastando il parafiamma, costituisce con esso una separazione tra il vano motore e l'abitacolo.
L'angolo di attacco, misurato, mettendosi in sicurezza, considerando la retta partente dal centro dell'impronta a terra della ruota anteriore e tangente al muso, è stato mantenuto superiore ai 7°.
Inoltre tutte le forme, in particolare del muso, sono molto arrotondate per evitare danni ai pedoni in caso di urto e gli scarichi sono completamente coperti dalla carrozzeria per evitare contatti con gli stessi.