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15 January 2008

1° SESSIONE D'ESAME DISEGNO DI CARROZZERIA - INGEGNERIA DEL VEICOLO - Anche il gruppo 6 ha superato l'esame

Dopo la prima giornata dello scorso 20 dicembre (esame superato da tre gruppi di lavoro, con altrettanti studi di complessivi di carrozzeria su layout Maserati - leggi), iniziamo ora ad esaminare il primo dei tre gruppi che hanno superato l'esame il 3 gennaio, nella giornata conclusiva della prima sessione d'esame (in quest'occasione 1 gruppo di lavoro si è ritirato).

Anche in questo caso, presentiamo lo studio, che si inquadra nella categoria "con modifica al telaio originale" (relativamente al montante A, giro porta, tetto e parabrezza), pubblicando gli elaborati degli studenti, unitamente alla breve relazione tecnica da loro stessi (gli studenti) allegata.

DISEGNO DI CARROZZERIA
RELAZIONE TECNICA: PROGETTO DI
CARROZZERIA PER IL TELAIO DI UNA VETTURA
MASERATI MC12.
Baccari Filippo
Bonferroni Alberto
Costi Dario
Mandrioli Valentina
A.A. 2007/2008

Questa relazione contiene una descrizione dei problemi incontrati durante la
preparazione del disegno, riportati in ordine cronologico e correlati con le
specifiche tecniche di riferimento.



Di seguito viene riportato un riepilogo delle problematiche descritte:
1. POSIZIONAMENTO DEL PUNTO H, ALTEZZA DEL TETTO E
CONSEGUENTE POSIZIONE DI OSCAR
2. SPOSTAMENTO DEL MONTANTE RISPETTO AL LAYOUT
ORIGINALE
3. INIZIO DEL DISEGNO: ANGOLO DI ATTACCO, DI USCITA, DI
VISIBILITÀ, ALTEZZA DEL PIANALE
4. PROBLEMI DERIVANTI DAL CONFRONTO TRA LA VISTA LATERALE,
LA PIANTA E I DUE PROSPETTI
5. PROBLEMI LEGATI ALLO STILE DELLA CARROZZERIA
6. PROGETTO DEL GRUPPO OTTICO E RISPETTO DELLE NORMATIVE
AD ESSO LEGATE
7. PROGETTO DELLE APERTURE DI COFANO, PORTIERE E VANO
POSTERIORE
8. PROGETTO DELLE PRESE D’ARIA STATICHE E DINAMICHE
9. SEZIONI
10. MISURE FONDAMENTALI
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1. POSIZIONAMENTO DEL PUNTO H, ALTEZZA DEL TETTO E
CONSEGUENTE POSIZIONE DI OSCAR
La posizione del manichino (1,78 m per 75 kg), rispetto alla vettura da corsa,
si può arretrare e alzare leggermente. Questa soluzione è adatta sia nel caso
di conservazione del montante originale, sia nel caso di spostamento dello
stesso. Infatti questo accorgimento rende più “stradale” la vettura da corsa e
permette ad Oscar di guadagnare spazio nella sua rotazione verso il vetro,
anche se si è prestata molta attenzione all’arretramento e conseguente
infossamento dello stesso, per rispettare la norma riguardante l’angolo di
visibilità frontale.
Per quanto riguarda il tetto si possono adottare due diverse soluzioni: la
prima prevede l’inglobamento della presa d’aria all’interno dell’abitacolo, la
stessa infatti non è eliminabile in quanto facente parte del telaio, la seconda
prevede invece di lasciarla all’esterno.
La scelta è caduta sulla prima soluzione che ha comportato però ulteriori
osservazioni; infatti l’altezza a disposizione di Oscar non è comunque quella
massima rilevata al centro della vettura sopra la presa d’aria, poiché la testa
del guidatore passa lateralmente durante il suo percorso di rotazione verso il
volante, dunque il guadagno in questi termini è risultato esiguo.
Figura 1: schema della parte alta del padiglione Presa d’aria inglobata 1 Testa di Oscar 2
Come illustrato in figura sopra, si è scelta una soluzione più squadrata del
tetto per guadagnare spazio per la testa di Oscar.
A questo punto si è resa necessaria la realizzazione di un manichino Oscar di
cartone, in cui sono stati inseriti dei ferma-campione nelle giunture, per
meglio studiarne la posizione. A seguito delle ulteriori difficoltà riscontrate si è
optato per una soluzione in cui Oscar è stato alzato di pochi millimetri e
arretrato sulla vista laterale.

Le misure sono da intendersi in millimetri, prese a partire dal pianale
dell’auto, per quanto riguarda la Z e dall’asse ruota anteriore per quanto
riguarda la X, facendo riferimento alla vista laterale; la Y invece si considera a
partire dall’asse di simmetria della vettura sulla vista in pianta, per questo
risulta negativa.
A questo punto, ad ulteriore conferma della corretta rotazione di Oscar, si è
tracciato il semicerchio col compasso con raggio rappresentato dalla distanza
fra H e il punto più alto del casco di Oscar (poiché ricordiamo che è una
vettura da competizione); in tutto ciò è necessario tener conto del fatto che
durante l’eventuale rotazione in avanti del manichino, la testa dello stesso
tende ad avvicinarsi al mento, condizione favorevole ai nostri calcoli.
E’ necessario fare un cenno alle differenze con il disegno originale: la linea di
terra di quest’ultimo viene inclinata perché, a fronte della diversità di
pneumatici anteriori e posteriori, si considera dritta quella passante per i
centri ruota; nel nostro disegno invece riportiamo dritta la linea di terra.
Per quanto riguarda i cerchi e gli pneumatici invece si considerano uguali a
quelli originali (cerchi R19).
Il modello da noi realizzato è in scala 1:5, realizzato solo dopo un preliminare
bozzetto tridimensionale in scala 1:10.
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2. SPOSTAMENTO DEL MONTANTE RISPETTO AL LAYOUT ORIGINALE
Il nostro gruppo ha preso la decisione di spostare il montante anteriore della
vettura: questa operazione doveva consentire di poter meglio posizionare
Oscar all’interno dell’abitacolo, creando migliorie ergonomiche, a fronte però
di una maggior difficoltà di realizzazione della parte anteriore.
Per chi non ha esperienza nel settore, non è facile considerare le modifiche
che una decisione del genere porta con sé: ben presto, infatti, ci siamo
confrontati con la difficoltà di rendere “stradale” una vettura da corsa.
Il posizionamento del montante ci ha consentito un più ampio respiro sulla
posizione di Oscar,ma ci ha costretto a riflettere sulla effettiva visibilità che lo
stesso lasciava al guidatore: nel prospetto frontale abbiamo considerato il
montante abbastanza laterale perché non impedisse appunto la visibilità.
Un altro punto di rilievo è quello riguardante la forma del finestrino,
sicuramente più grande del precedente, ma proprio per questo, più
complesso da valutare nel suo insieme: importante è infatti conferire una
forma tale da consentirne lo scorrimento all’interno della portiera.
Quest’ultima invece, soprattutto dal punto di vista del comfort, non ha potuto
che beneficiare dello spostamento del montante poiché, essendo più grande,
consente un accesso facilitato del guidatore.
Uno dei problemi principali che ci siamo posti riguarda la misura limite di
avanzamento del montante: è importante che esso non termini in
corrispondenza di una ruota perché la struttura da apporre, affinchè il telaio
eserciti comunque la sua funzione è più complessa, causa il passaggio di
parte di essa all’interno del passaruota.
Soluzioni costruttive di questo tipo esistono, ma non sono contemplate per un
caso come il nostro.
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3. INIZIO DEL DISEGNO: ANGOLO DI ATTACCO, DI USCITA , DI
VISIBILITÀ, ALTEZZA DEL PIANALE
L’operazione che ci ha consentito di iniziare il disegno vero e proprio è stata
quella di riportare sul nostro foglio di carta millimetrata gli ingombri
imprescindibili del progetto originale. Successivamente si è ragionato su un
disegno piuttosto essenziale della nostra vettura, considerando però, di non
tralasciare le impostazioni obbligatorie.
Sono riportati di seguito i valori dei parametri salienti a confronto con la
normativa di riferimento:
da disegno da normativa
• ANGOLO DI ATTACCO 8° non inferiore a 7°
• ANGOLO DI USCITA 16° non inferiore a 7°
• ANGOLO DI VISIBILITA’ 7° non inferiore a 7°
• ALTEZZA DEL PIANALE 12.5 cm non inferiore a 12 cm nella
parte centrale
L’altezza del pianale viene considerata solo nella parte centrale per
un’interpretazione della norma, poiché la prova di omologazione viene
effettuata facendo passare dei rulli sotto la vettura, nella parte centrale, che
non devono toccare il pianale.
Per quanto riguarda l’angolo di visibilità, si noti che quello osservato in prima
approssimazione sulla vista laterale, non è quello reale poiché non bisogna
considerare l’altezza del passaruota, bensì quella del cofano nella sua parte
centrale.
Non si considera, in questa trattazione, l’angolo di visibilità posteriore.
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4. PROBLEMI DERIVANTI DAL CONFRONTO TRA LA VISTA LATERALE,
LA PIANTA E I DUE PROSPETTI
La prima vista in ordine di esecuzione è, di norma, quella laterale; la
costruzione di questa vista, superati i problemi relativi al montante e alla
posizione di Oscar, sembrava non nascondere altre insidie. Quando ci siamo
trovati ad affrontare il disegno del cofano e del passaruota ci siamo resi conto
di aver sottovalutato il problema: le linee inizialmente tracciate si sono rivelate
difficili da collocare sulla pianta o, in altri casi, abbiamo impiegato parecchio
tempo per capire quali fossero in vista e quali risultassero coperte dal
passaruota.
Durante queste fasi, il cofano soprattutto ha subito diversi cambiamenti a
causa dell’insoddisfazione del risultato in una o più viste.
In seguito ci siamo resi conto che è molto difficile che un particolare risulti
come lo si immagina in tutte e tre le viste, dal momento che è necessario
rispettare le regole delle proiezioni ortogonali. Per ovviare a questo
inconveniente, si è cercato di disegnare i particolari sulle due viste sulle quali
la realizzazione risultava più chiara, per poi ricavare la terza.
Una volta realizzate le linee principali della portiera e del passaruota, siamo
passati allo studio delle concavità di questi elementi, per renderci conto di
come si potesse evolvere in une stesura definitiva. L’operazione si è rivelata
tutt’altro che semplice: in più di un’occasione avevamo unito linee
appartenenti a piani diversi; dunque si è reso necessario uno studio
suppletivo per comprendere dove queste linee si potevano effettivamente
unire.
Successivamente si è reso necessario l’uso di linee tratteggiate per indicare
tutte quelle bombature che non sono rappresentabili con linea continua,
secondo le regole delle proiezioni ortogonali, ma che sono complesse da
rendere altrimenti.

5. PROBLEMI LEGATI ALLO STILE DELLA CARROZZERIA
E’ stato proprio nella fase di realizzazione dell’anteriore dell’auto, portato
avanti in parallelo sulle tre viste, che ci si è cominciati a interessare allo stile
della carrozzeria.
Oltre ai problemi descritti al paragrafo precedente riguardanti l’estetica, ci
siamo resi conto di voler realizzare una vettura in stile Maserati, ma di
ricadere immancabilmente in uno stile Ferrari, da cui inconsciamente, siamo
influenzati, soprattutto su vettue con questo tipo di layout (vedi Ferrari Enzo).
Per uscire dallo stereotipo che ci eravamo creati è stato necessario fare una
ricerca di foto di auto Maserati. Alcuni particolari sono immediatamente
riscontrabili ad occhio nudo: di seguito è riportata una foto della GranTurismo
che, pur essendo diversa per caratteristiche tecniche dalla MC12, mette in
evidenza particolari come la griglia con tridente e le tre prese d’aria laterali.
Attualmente però non ci sono auto della casa, in produzione, con motore
posteriore, il che rende ancora più difficile uno studio di stile.
Figura 2: Maserati GranTurismo, in evidenza particolari rappresentativi della casa

6. PROGETTO DEL GRUPPO OTTICO E RISPETTO DELLE NORMATIVE
AD ESSO LEGATE
Il gruppo ottico da collocare ci è stato assegnato ed è il seguente:
Costruttore: HELLA N° articolo: 1BL 007 834-087
Figura 5: Gruppo otticco HELLA
Denominazione articolo: Gruppo ottico, Faro principale
Figura 6: Rappresentazione gruppo ottico con quote
Per ogni alloggiamento anteriore si sono collocati due fari, uno anabbagliante
e uno abbagliante.
Inizialmente abbiamo individuato una zona in cui la normativa veniva
rispettata (verrà riportato di seguito il confronto tra la normativa e il disegno
realizzato).
La vista scelta, per una pura ragione estetica, è stato il prospetto anteriore;
successivamente si è passati a quella laterale e solo dopo a quella in pianta.
Durante la realizzazione di quest’ultima tramite collegamento di punti ci si è
resi conto che la prima realizzazione in pianta del gruppo ottico presentava
una forma non realizzabile. La modifica ha portato ad una forma realizzabile
e stilisticamente più accettabile; infine si è effettuata la verifica sulla
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profondità del faro per evitare che non interferisse con il passaruota, come
avevamo inizialmente supposto attraverso una valutazione di massima.
Si sono realizzati infine i fari fendinebbia che, se presenti, devono essere ad
un’altezza da terra non inferiore a 25 cm, dunque si è scelto di posizionare il
bordo inferiore dell’alloggiamento proprio a questa altezza.
Infine è stata collocata la freccia laterale sull’anteriore.
Il disegno rispetta la normativa che riguarda i fanali:
Altezza minima da terra 500mm
Altezza massima da terra 1200 mm
Distanza bordi interni >600 mm
Distanza del bordo esterno all’estremità laterale <400mm
7. PROGETTO DELLE APERTURE DI COFANO, PORTIERE E VANO
POSTERIORE
Per quanto riguarda la progettazione dei tagli della carrozzeria, per apertura
di cofano e baule, si è pensato ad una soluzione che ne garantisse il
montaggio e rispettasse la normativa relativa all’urto.
Per la portiera si è pensato ad un’apertura standard che però poteva causare
qualche problema alla movimentazione di Oscar, si è dunque optato per l’uso
di cerniere flottanti che lasciassero più margine in larghezza.
La targa posteriore deve essere collocata, rispettando la normativa, ad
un’altezza da terra non inferiore a 400mm, l’alloggiamento deve contenere
una targa di dimensioni 340x115 mm. E’ previsto un ulteriore alloggiamento
per la luce della targa che sovrasta la stessa, è perciò coperto e non visibile
in alcuna rappresentazione.
Per quanto riguarda la targa anteriore, poiché si tratterebbe di un’auto in
edizione limitata, si può pensare di incollarla sotto alla presa d’aria.
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8. PROGETTO DELLE PRESE D’ARIA STATICHE E DINAMICHE
L’aria entra anteriormente attraverso la griglia, parte di questa viene
convogliata al radiatore centrale e parte ai freni. Per quanto riguarda il
radiatore centrale, l’aria uscirà dalle prese d’aria presenti sul cofano; l’aria
proveniente dai freni invece uscirà da quelle laterali visibili come tre
parallelogrammi sul fianco.
Le prese laterali sulla fiancata convogliano parte dell’aria al motore e parte
ai freni: il motore sfiata attraverso la presa che lo sovrasta e quella
posteriore, da cui esce anche l’aria dei freni.
Le prese statiche non sono state disegnate perché sono previste sul bordo
del lunotto posteriore; si rende necessario ricavare un canale di sfogo per
convogliare a terra l’eventuale acqua piovana entrata.
9. SEZIONI
Le prime sezioni realizzate sono state quelle trasversali in loco sui due
prospetti anteriore e posteriore, ribaltate a 90° sul fianco nella parte centrale.
Per quest’ultima si è scelto per convenzione di rendere tangente la parte più
sporgente alla linea di sezione ruotandola verso destra.
Le sezioni sono state fatte ogni 20 cm a partire dallo zero, ossia dall’asse
ruota anteriore. Non si è reso necessario rendere qualche zona con maggiore
chiarezza infittendo o diradando le sezioni.
Figura 7: Sezioni ribaltate a 90° sul fianco
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Figura 8: Sezioni in loco sul prospetto anteriore
Come era prevedibile, dall’analisi effettuata tramite le sezioni, sono emerse
diverse incongruenze tra le varie viste, soprattutto a livello di cambio delle
concavità delle bombature (ad esempio sul passaruota).
Una volta apportate le opportune correzioni, sono state realizzate le sezioni
assiali per far vedere l’andamento del padiglione.
Figura 9: Sezioni assiali in loco sulla pianta
Concludendo, si può senz’altro dire che le sezioni sono state una parte
consistente delle realizzazione del progetto anche a livello di impegno
temporale poiché, prima di farle, si poteva solo immaginare l’andamento di
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una linea; una volta completate ci si è resi conto della loro importanza per
avere una visione d’insieme coerente dell’auto.
Per ricalcare il disegno sul lucido sono state usate due penne a china:
una punta da 1,4 mm per le linee spesse e 0,6mm per quelle tratteggiate.
10. MISURE FONDAMENTALI
Sbalzo anteriore: 1045 mm
Sbalzo posteriore: 635 mm
Passo: 2800 mm
Carreggiata posteriore: 1760 mm
Carreggiata anteriore: 1790 mm
Altezza: 1230 mm
Larghezza: 2040 mm
Lunghezza:4480 mm

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