Ferrari Motor Ferrari Challenge News


24 June 2009

INGEGNERIA DEL VEICOLO - 2° ESAME DI RECUPERO DISEGNO DI CARROZZERIA - Il gruppo 4 supera la prova con uno studio molto curato nello stile

Terminata anche la seconda sessione d'esame di recupero per Disegno di Carrozzeria, con il gruppo di lavoro numero 4, composto dagli studenti:
Luca Bellentani
Valentina Botti
Ezio Ceresetti
Alessandro Godio
che ha superato la prova presentando uno studio piuttosto originale ed interessante, soprattutto dal punto di vista stilistico (ma ancora un pò carente dal punto di vista dell'ingegnerizzazione). Studio ancora basato sul layout della Maserati MC12.
Ancora una volta, per gentile concessione del Prof. Fabrizio Ferrari, pubblichiamo gli elaborati e l'annessa relazione tecnica presentata.

IDEE E REGOLAMENTAZIONE
I primi bozzetti sono realizzati con l’intento di avvicinare il gusto personale
dei designers, richiamando nella nuova carrozzeria tratti stilistici tipici del blasone del marchio. Tutto questo senza dimenticare che molti componenti della
vettura hanno una valenza funzionale oltre che estetica.

Le fotografie di seguito riassumono la “lavagna” delle idee, tavola che
individua i concetti cardine che hanno ispirato il nostro lavoro; queste Immagini
rendono bene l’aggressività, la leggerezza e l’eleganza “nascosta” nel movimento che abbiamo immaginato per la nostra vettura.




Certo sono molti i particolari che nel corso del progetto sono stati rivisti ma
in questa prima fase si è cercato sopratutto di trovare la giusta
proporzione tra idee, innovazione ed armonia stilistica provando ad
immaginare una vettura bella, sia mentre aggredisce i cordoli della pista così come
ferma nel parcheggio di un golf club.
Ovviamente prima della messa in tavola è stato necessaria un’analisi dei
vincoli dettati del lay-out meccanico e dalle norme per l’omologazione di cui
riportiamo i punti fondamentali nel seguito:
Altezza minima da terra: la regolamentazione chiede che siano
rispettati i 120mm. La nostra vettura prevedendo un utilizzo
stradale è stata portata a 135mm.
Angoli di attacco e di uscita: anteriormente e posteriormente si
deve avere un valore minimo di 7°.
Fari anabbaglianti anteriori: il bordo della superficie illuminante più
distante dal piano longitudinale medio della vettura deve trovarsi a meno di 400 mm dal fuori tutto della vettura. I bordi interni delle superfici illuminanti devono distare tra loro almeno 600mm. L’altezza minima dal suolo deve essere
almeno 500mm.

Dimensioni del portatarga: bisogna considerare le dimensioni della
targa standard (340X115m) e prevedere lo spazio necessario per il
posizionamento della luce d’illuminazione.
La MC12 attualmente non rispetta molte di queste norme avvalendosi
dell’immunità tipica di vettura “speciale”.
Del resto la vettura è stata pensata e progettata per le competizioni, e la sua
bellezza è intrinsicamente legata al raggiungimento di prestazioni così come
la sua carrozzeria: basti pensare che è dotata di uno scivolo posteriore di più di 2
metri avente soli scopi aerodinamici. In secondo luogo la tiratura limitata a 50
esemplari ha dato vita ad una serie infinita di personalizzazioni e varianti,
rendendo di fatto ogni vettura diversa dall’altra.

Nel nostro caso, seppur vincolati dalla severa regolamentazione alla quale
ci siamo attenuti in maniera rigorosa, abbiamo voluto comunque conservare
alcuni dettagli tecnici a nostro avviso fondamentali qualora la macchina
dovesse subire modifiche pronto gara o semplicemente si volesse trascorrere un
allegro weekend al Nürburgring.
A questo proposito i passaruota sono stati volutamente lasciati oversize
per contenere pneumatici di dimensioni maggiori ed un eventuale assetto; le prese
d’aria lasciano intravedere la possibilità di radiatori maggiorati e lo stesso alettone
posteriore è stato progettato per creare l’effetto di deportanza necessario alle alte
velocità. Insomma una stradale che schiaccia l’occhio al mondo delle competizioni, in perfetto stile Maserati.

Dal momento che l’auto che andavamo a progettare è una Maserati, un
marchio con un invidiabile palamares, abbiamo cercato fra i modelli del passato
quelli che a nostro avviso potessero fornirci una chiave di lettura per la nostra
creatura.
Se infatti è vero che l’esclusività è un fattore importantissimo per il lancio di
una nuova supercar, è anche vero che la clientela si aspetta una macchina i cui
canoni estetici, oltre che le prestazioni, rispecchino quelli tipici del tridente.
Del resto, altrimenti, non si potrebbe parlare di tradizione.
Nelle lista di vetture esaminate entrano di diritto sicuramente la Tipo 450S e la Merak, due auto completamente diverse e lontane storicamente ma con le quali il parallelo con la nostra vettura risulta palese. La prima è una gloriosa vettura da corsa prodotta in soli 11 esemplari , portata in gara alla Mille Miglia del 1957 da Sir. Stirling Moss e carrozzata l’anno successivo in una versione inedita ed unica da Zagato.

Facilmente riconoscibile la somiglianza dei fari scoperti con la
berlinetta di Zagato ed il musetto allungato che noi amiamo definire “a
papera” nella vettura da gara.

Nel caso della Merak il progetto è ItalDesign (Giugiaro) e l’auto risale al
1972. Anche in questo caso è facile il paragone con la nostra vettura per la
linea affilata del fianco, la forma del finestrino ed il montante posteriore. A
questo proposito è da sottolineare che il profilo alare laterale montato sulla nostra
vettura non ha valenza puramente estetica bensì anche lo scopo di convogliare i flussi di aria fresca sul cofano motore favorendone il raffreddamento e l’ evacu a zione dell’aria calda.

PROIEZIONI ORTOONALI
L’approcio seguito ha previsto lo sviluppo delle quattro semiviste in
proiezione ortogonale in scala 1:5 e la sua successiva ripetizione per giungere ad un
modello definitivo, preciso in tutti i dettagli e pronto per il tracciamento delle
sezioni di forma.
La vista del fianco sinistro è stata la prima ad essere rappresentata. Questa è
la più significativa in quanto riassume in sè le linee guida dell’intera vettura.
Preventivamente ci siamo assicurati che venissero rispettati vincoli quali angoli di
attacco ed uscita, altezza da terra della vettura e dimensioni degli sbalzi anteriori
e posteriori, nonché della zona deformabile all’anteriore, riposizionando i
pneumatici in posizione non camberata.
Nei nostri intenti vi era la realizzazione di una superficie essenziale,
contraddistinta da una o due linee, che mantenesse un profilo dinamico e allo
stesso tempo in grado di unire in modo naturale un posteriore tondo ad un
frontale piuttosto appuntito. La linea di cintura e della zona finestrino hanno
richiesto qualche aggiustamento ed un pò di pazienza: quest’ultimo infatti, oltre a
rivestire notevole valenza estetica, deve permettere una buona visibilità al
guidatore e mantenere la giusta funzionalità.
La grossa costola che segue tutta la fiancata per allargarsi sul parafango
anteriore dona alla macchina il giusto slancio in avanti.
La zona immediatamente dietro il rollbar, inizialmente spoglia è stata
successivamente impreziosita da un profilo alare a “ponticello” che ha lo
scopo di convogliare parte del flusso che avvolge la vettura proprio sopra il
motore , favorendone il raffreddamento.
Come facile immaginare la vista dall’alto è stato il passo immediatamente
successivo. La pianta infatti è di enorme aiuto per la realizzazione e la giusta
collocazione di molti particolari anche se in una seconda fase del progetto ha
assunto un ruolo “passivo”.
Nonostante sia apparsa subito chiara l’irrelizzabilità di un profilo del tipo “CocaCola bottle” a causa degli ingombri del telaio, si è cercato tuttavia di
mantenere per l’abitacolo la tipica forma a goccia, elemento stilistico delle auto
prototipo anni ’70, sviluppando le forme partendo dalla curvatura del parabrezza:
questo permette di mantenere una linea affusolata della cellula abitativa e di
andare a stringere attorno al Plenum di aspirazione.
Dall’alto inoltre si notano anche le grosse prese d’aria presenti sul cofano e
lo sviluppo trasversale dell’alettone, particolari funzionali di grande rilievo non
facilmente individuabili attraverso le altre viste.

La vista frontale è sicuramente quella che ha richiesto maggiore
concentrazione da parte del gruppo. Il muso della vettura riveste il ruolo da
protagonista e per questo motivo gli è stato dedicato molto tempo, sopratutto
poichè che non è stato affato facile riportare sul foglio di carta millimetrata le
idee dei primi bozzetti.
Lo sviluppo del cofano, l’altezza dei passaruota, gli sfoghi per i radiatori,
nonché la collocazione dei fari in modo da rispettare la regolamentazione stradale
sono stati meditati a lungo cancellando e ridisegnando molti di questi particolari
fino al raggiungimento di quello che a noi è sembrato un buon compromesso.
L’anteriore vuole trasmettere tutta l’energia che questa macchina ha da
offrire: la scelta della sovrapposizione di materiali permette di creare una linea
i n novat i va ed una rapida ingegnerizzazione mentre la scelta di un
faro “incastonato” dona profondità e sposa bene il concetto di muso allungato.

PROIEZIONI ORTOGONALI
Il posteriore è stato l’ultimo a trovare conferma. Caratterizzato dai
passaruota alti che chiudono sull’alettone, è stata la vista maggiomente
messa in discussione dal momento che le altre tre avevano già trovato una loro
dimensione e omogeneità.
Decisamente pesante nei primi bozzetti è stato successivamente snellito
attraverso un attenta scelta degli spigoli, l’introduzione del porta targa e del grosso
estrattore nella parte inferiore.
Particolarmente rigorosa a questo proposito è stata la scelta dei fari:
allungati sul fianco e dalla forma a becco rovesciato non sono stati per niente facili
da rendere su tre delle quattro viste ma il risultato ha permesso di alleggerire
ulteriormente la linea creando una sorta di continuità con la fiancata.
Rispetto all’originale la vettura è stata nettamente accorciata, stringendo
moltissimo attorno al telaio e ed al sistema di scarico, tanto che a una prima
vista l’auto potrebbe anche sembrare una vettura a motore anteriore.

Vogliamo ricordare che non sodisfatti per la scarsa precisione e le
vistose cancellature sul primo foglio di millimetrata a causa degli aggiustamenti
fatti durante l’opera di messa in tavola, è stata presa all’unanimità la decisione di
ripetere la tavola su di un nuovo foglio di carta millimetrata, procedendo per punti
e verificando di volta in volta lo svolgimento sulle quattro viste così da
avere misure precise e coincidenti.

PIANO DI FORMA
Dopo aver terminato le proezioni ortogonali siamo passati alla realizzazione
del piano di forma, passaggio cruciale per la realizzazione finale dell’elaborato.
Quest’ ultimo lavoro assume una valenza speciale poiché rivela la forma definitiva
(non senza problemi) della vettura e diviene un riscontro quanto mai sincero
delle viste eseguite in proezione.
Dalle sezioni trasversali ribaltate a 90° sul fianco emerge una fiancata
essenziale, contradistinta da un unica linea, allungata e sottile nella parte
anteriore, marcata e profonda nella zona posteriore dov’è ricavata un’ampia
apertura per il radiatore.
La portiera della vettura presenta perciò un profondo scavo il quale tuttavia
è stato pensato congiuntamente all’esigenza di accogliere il finestrino quando questo scende. Arretrando è facile osservare i tre volumi “cuciti” attorno al
cassonetto dell’aspirazione, dove il passante (ponticello) è stato volutamente
omesso per motivi di chiarezza nella lettera delle sezioni.

Le sezioni in loco sul prospetto anteriore sono state le più “divertenti” e
rimarranno, crediamo, fonte di annedoti per il futuro: il tracciamento delle sezioni
ha portato ad alcune importanti revisioni sul collocamento dei fari e del punto di
massima dei passaruota: come facile immaginare infatti molti punti, una volta
inseriti all’interno della curvatura, richiedono un effettivo ricollocamento
sulle altre viste al fine di trovare l’effettiva congruenza.
Il faro anteriore, che inizialmente era stato pensato carenato, è stato in un
secondo momento svestito, conformando opportunamente l’incavo nel quale è
collocato per evitare di coprire il fascio luminoso della parabola ed allo stesso
tempo comportando un inevitabilemente riposizionamento del punto di massimo
del passaruota, il quale cadeva proprio nelle vicinanze.
Nonostante questi piccoli intoppi siamo estremamente soddifsfatti del
risultato: i fari sono il simbolo distintivo della vettura vista frontalmente;
straordinariamente belli se inquadrati dal dallo specchietto retrovisore di un’altra
vettura, si sposano perfettamente con i passaruota muscolosi ed affilati.
Il cofano, leggermente bombato, termina con il musetto pronunciato e la
grossa “bocca” a spazzare l’asfalto, un vero e proprio invito alla corsa per coloro
che intendono sfidarla.
Per quel che riguarda il prospetto posteriore non abbiamo incontrato grosse
difficoltà, andando a variare di poco le idee che erano state fissate inizialmente
riguardo alla forma. Due sezioni sono sembrate più che sufficienti a descrivere il
posteriore, semplice, tondo e tagliato quasi di netto in fondo.
Anche le sezioni assiali non rivestono grande importanza ed anzi sono
fondamentalmente servite a verificare la congruenza tra curva del parabrezza,
abitacolo e finestrino di modo che tutto coincidesse nell’idea iniziale di abitacolo a
goccia.

Terminato anche questo stadio, si è quindi potuto finalmente procedere nella
ricopiatura dell’elaborato sul carta lucida.
Questa fase è stata la più delicata (andrebbe svolta con le luci del giorno,
non con il chiarore delle stelle) e prevede la stesura delle proiezioni ortogonali su di
un foglio e le sezioni su di un altro preventivamente reticolato in modo da
avere i giusti riferimenti durante la sovrapposizione dei due.

SCELTE TECNICHE
In questa sezione motiveremo tutte le scelte tecniche adottate per la
realizzazione dell’elaborato. Lo scopo, se necessario ricordarlo, è quello di ottenere
una vettura conforme alla regolamentazione stradale.
Innanzitutto la vettura è stata alzata di in modo da portare il telaio ad
un altezza regolamentare di 120mm da terra, più una certa “tolleranza di
sicurezza”. Per adempiere a questo obbligo abbiamo riposizionato le ruote
della vettura orginale portandole a un valore di camber nullo, ma conservando
la differenza di quote tra mozzo anteriore e posteriore. Per questo motivo ci è
sembrato conveniente mantenere la linea del telaio come riferimento, lasciando i
punti di contatto delle ruote al suolo su piani differenti.
Altro accorgimento è stato il valore degli angoli di attacco e di uscita che
devono risultare 7 gradi. Questa specifica risulta ampiamente soddisfatta al
posteriore dal momento che è stato conservato il passo della vettura ma
accorciato il posteriore di ben 335 mm.

Totalmente diverso il discorso all’anteriore, dove il muso pronunciato
portava il valore dell’angolo al limite.
Questo problema è stato risolto recuperando qualche grado inclinando il
fondo vettura nella parte immediatamente sotto il paraurti (scelta
che andrebbe meditata con maggiore cura ai fini aerodinamici).
I Fari sono stati posizionati sempre conformi alla normativa come riportato
precedentemente, e facendo riferimento alle dimensioni fisiche del faro riportate in
foto; particolarmente difficile è stato immaginare il sviluppo tridimensionale e
ricavare l’incavo a forma di un doppio cono all’interno del cofano affinchè nel
posizionamento non venisse sporcato l’angolo di luce( 45° verso l’interno e 80°
verso l’esterno per il faro di destra e viceversa per il faro di sinistra per LHD).

Salendo verso il parabrezza la nostra attenzione si è concentrata
sull’altezza del paraurti, nel rispetto dell’urto pedone e nella dimensione dei
passaruota affinchè le ruote potessero sterzare e le sospensioni scuotere senza
problemi.

Il cofano è stato pensato sia in relazione ad una zona deformabile a
crash, sia alll’angolo di visibilità all’interno dell’abitacolo: la posizione di
guida piuttosto sdraiata necessita uno sviluppo basso del cofano comunque
possibile grazie alla posizione posteriore del motore.
La forma dei montanti del parabrezza e l’inclinazione di quest’ultimo
è uguale all’originale, caratteristica che ha portato non pochi problemi nel
posizionamento di Oscar all’interno dell’abitacolo, come spiegheremo più
avanti.
Il tetto è stato alzato per poter collocare Oscar e prevede la realizzazione
della presa d’aria ad incasso progressivo che in questa vettura risulta
fondamentale per l’alimentazione del
motore.
Il Lunotto è stato tagliato secco, per creare il distacco con il vano motore,
mentre il Plenum come accennato prima ha una posizione aihmè piuttosto alta
perciò la forma del cassonetto di aspirazione si è dovuta adeguare, girando
attorno al complesso dei condotti dell’alimentazione. Tre volumi
contraddistinguono questa parte che si è tentato di alleggerire nella vista laterale
con il collocamento del profilo alare passante per l’aria.
Le fiancate posteriori, decisamente pronunciate terminano sull’ala dando
continuità e slancio in avanti.

PRESE D’ARIA
Una parte non indifferente nella creazione di un vestito per una vettura ad
alte prestazioni è l’esatta collocazione degli sfoghi per i radiatori e le prese
d’aria per il raffreddamento. A questo proposito il layout meccanico non è
variato e la loro posizione, talvolta discutibile dal punto di vista stilistico, è
legata all’ingresso dell’aria fresca in maniera corretta e all’evacuazione dei
flussi caldi.
Nella zona anteriore sono presenti due grossi radiatori per il raffreddamento
del liquido motore collocati proprio davanti alle ruote. Questo permette di
avere la massima efficenza di raffreddamento ma rende di fatto
necessaria la presenza di una grossa apertura frontale per fornire la portata di
aria fresca necessaria al raffreddamento, e allo stesso tempo prevedere degli sfoghi
per i flussi caldi, quest’ultimi ricavati attraverso due grosse aperture sotto la
linea del parabrezza.
Ugualmente bisogna garantire la massima penetrazione dei flussi nel
fianco dove sono collocati i radiatori dell’olio motore. Le dimensioni sono state
addiritura maggiorate prevedendo la possibilità di aumentare la capacità di
quest’ultimi.
La presa d’aria sul tetto ha una valenza fondamentale e non di nasconde
il fatto che il suo dimensionamento e la sua forma neccessiterebbe di uno studio
particolareggiato in quanto unica via di accesso all’aspirazione del motore.
Il motore è rafreddato mediante due grosse aperture proprio sotto il passante
dietro il rollbar. Il passante stesso aiuta a evacuare il calore prodotto dal motore
forzando l’aria direttamente sul cofano.

POSIZIONAMENTO DI OSCAR
Per il posizionamento di Oscar è stato ricavato il manichino da una
sagoma regolamentare e posizionato all’interno dell’abitacolo. Essendo una
supersportiva, la posizione è piuttosto allungata ed infossata all’interno
dell’abitacolo, ma questo non deve pregiudicare tuttavia gli angoli di
visibilità.
Per questo motivo, fissato il punto H, (punto d’intersezione dell’asse di rotazione tra tronco e cosce e il piano longitudinale mediano verticale del posto
a sedere nella posizione di utilizzo normale più bassa e più arretrata
descritta dal costruttore) e l’angolo d’inclinazione dello schienale (25°±5°)
prestando attenzione alle zone d’urto della testa con superfici non vetrate, abbiamo
verificato che i finestrini e e il cofano anteriore non intralciassero la visibilità.
Dopo successivi interventi e riposizionamenti per far coincidere e
soddisfare tutte le specifiche, ed in particolare l’angolo di visibilità anteriore
fissato in 7°,si è finalmente raggiunto un posizionamento definitivo.
Purtroppo per i futuri clienti è da far notare l’assenza di visibilità posteriore,
come del resto nel modello originale; la disposizione dell’aspirazione rende di fatto
inutile qualunque tipo di finestratura ma questo problema può essere facilemente
superato con l’istallazione di telecamere orientate ad hoc da utilizzare durante le
manovre di parcheggio.

SCELTE TECNICHE
APERTURA PORTIERE E COFANI
Per concludere, sono stare immaginate e realizzate le principali linee
caratterizzanti i tagli dei pannellati della carrozzeria e le aperture delle portiere.
Per quanto riguarda i pannellati, l’idea da subito sposata è stata quella di
realizzare due aperture uniche che incorporassero la parte relativa al cofano
anteriore e quella relativa al cofano posteriore, che sicuramente sarnno
realizzate sfruttando materiali leggeri, come tipico delle vetture supersportive.
A questi si aggiungono le parti di completamento dei paraurti anteriore e
posteriore, e dei passaruota.
Per quanto riguarda le portiere, infine, si è cercato di mantenere il disegno
del modello originale, pur apportando alcune indispensabili modifiche dovute
alla nuova forma di presa d’aria sulla fiancata e del finestrino.
Per finire, il tetto, concepibile anche come asportabile, segue come ovvio la forma
superiore data da portiere e parabrezza.


PRESTAZIONI
MOTORE
Peso: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .232 kg
Cilindrata: . . . . . . . . . . . . . . . . 5998 cm3
Alesaggio: . . . . . . . . . . . . . . . . . . .92 mm
Corsa: . . . . . . . . . . . . . . . . . …. .75,2 mm
Rapporto di compressione: ….. ... . .11,2:1
Potenza massima: . . . .. .465 kW (630 CV)
Regime di potenza massima …..7500 RPM
Coppia massima: . . . .652 Nm (66,5 kgm)
Regime di coppia massima: . . .5500 RPM
Regime massimo ammesso: . . .7700 RPM
DIMENSIONI E PESO
Lunghezza: . . . . . . . . . . . . . . . .4805 mm
Larghezza: . . . . . . . . . . .. .. .. . .2020 mm
Altezza: . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1260 mm
Passo: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2800 mm
Carreggiata anteriore: . . . . . . . .1660 mm
Carreggiata posteriore: . . . . . . .1650 mm
Sbalzo anteriore: . . . . . . . . . . . .1250 mm
Sbalzo posteriore: . . . . . . . . . . ...755 mm
Diametro di sterzata: . . . . . . . . . . . .12 m
Capacità serbatoio: . . . . . . . . . .. . . .115 l
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PRESTAZIONI
MOTORE
Peso: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .232 kg
Cilindrata: . . . . . . . . . . . . . . . . 5998 cm3
Alesaggio: . . . . . . . . . . . . . . . . . . .92 mm
Corsa: . . . . . . . . . . . . . . . . . …. .75,2 mm
Rapporto di compressione: ….. ... . .11,2:1
Potenza massima: . . . .. .465 kW (630 CV)
Regime di potenza massima …..7500 RPM
Coppia massima: . . . .652 Nm (66,5 kgm)
Regime di coppia massima: . . .5500 RPM
Regime massimo ammesso: . . .7700 RPM
DIMENSIONI E PESO
Lunghezza: . . . . . . . . . . . . . . . .4805 mm
Larghezza: . . . . . . . . . . .. .. .. . .2020 mm
Altezza: . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1260 mm
Passo: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2800 mm
Carreggiata anteriore: . . . . . . . .1660 mm
Carreggiata posteriore: . . . . . . .1650 mm
Sbalzo anteriore: . . . . . . . . . . . .1250 mm
Sbalzo posteriore: . . . . . . . . . . ...755 mm
Diametro di sterzata: . . . . . . . . . . . .12 m
Capacità serbatoio: . . . . . . . . . .. . . .115 l

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PRESTAZIONI
PRESTAZIONI
Velocità massima: . . . . . . . . .>330 km/h
Accelerazione da 0 a 100 km/h: .. . .3,8 s
Accelerazione da 0 a 200 km/h: . . .9,9 s
Accelerazione 0-400 metri: . . . . . . .11,3 s
Accelerazione 0-1000 metri: . . . . . .20,1 s
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PRESTAZIONI
PRESTAZIONI
Velocità massima: . . . . . . . . .>330 km/h
Accelerazione da 0 a 100 km/h: .. . .3,8 s
Accelerazione da 0 a 200 km/h: . . .9,9 s
Accelerazione 0-400 metri: . . . . . . .11,3 s
Accelerazione 0-1000 metri: . . . . . .20,1 s


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