Introduzione
Le strade, le linee ferrate, le linee aeree e navali sono le vie di comunicazione del mondo, come il sangue ossigena gli organi del corpo, così le arterie mondiali facilitano la comunicazione tra le persone e le merci, predisponendo le zone toccate ad uno sviluppo e in generale ad un miglioramento socio economico delle popolazioni interessate al fenomeno. Tra i vari modi di trasporto delle persone, le auto, gli autobus ed i treni si collocano nei trasporti urbani, interurbani, suburbani, interregionali e internazionali.
Il presente volume di “ Progettazione e costruzione dell’Auto” intende porsi come riferimento a tutti coloro che desiderano avere un orientamento di tipo ingegneristico,con concetti tipici dei corsi di base delle scienze delle costruzioni e costruzione di macchine, riferiti alle problematiche tipiche del settore. Il libro , previa una panoramica di confronto tra i modi per il trasporto, auto, autobus e treno, illustra il progetto e la costruzione delle auto, delle parti principali per la formazione del veicolo, come lo schassis , gli assi anteriori e posteriori, le sospensioni meccaniche e pneumatiche, i motori, le trasmissioni del moto di tipo meccanico o idraulico, gli impianti di ventilazione, di riscaldamento, di condizionamento, gli impianti di frenatura o di comando degli ausiliari, gli impianti e i rivestimenti interni, secondo le specifiche nazionali ed internazionali, unite a valutazioni suggerite dall’esperienza dello scrivente. I dimensionamenti vengono fatti considerando le condizioni di esercizio come il carico verticale normale e su terreno sconnesso, gli sforzi di frenatura o di curva ed i carichi eccezionali di ribaltamento e di crash.Un’indagine particolare viene fatta sulla dinamica del veicolo per il miglioramento del comfort ai passeggeri e per diminuire le sollecitazioni dinamiche sulle strutture dell’auto. Una parallela indagine dinamica è fatta sulla trasmissione del moto, dal motore alle ruote, per evidenziare sia le vibrazioni che possono essere evitate o rapidamente superate nelle varie marce, gli effetti sull’aderenza ruota – strada, il comfort acustico e vibrazionale a cui il passeggero è soggetto.
I calcoli, per il progetto dei vari componenti, utilizzano i metodi tradizionali di Saint- Venant o della teoria dell’elasticità in paragone al metodo degli elementi finiti ( FEM ).Il metodo degli elementi finiti e stato realizzato per il dimensionamento statico e dinamico dei veicoli spaziali e poi utilizzato in tutto il mondo per verificare le tensioni di ogni struttura, macchina, fabbricato, veicolo stradale, ferroviario, aereo,imbarcazione e nave.Per ricavare valori attendibili delle tensioni, le strutture devono essere discretizzate in maniera corretta ( suddivisione parzializzata delle strutture con vincoli adeguati ), la validazione della discretizzazione può essere fatta in punti caratteristici privi di saldature, variazioni di sezione, presenza di carichi, utilizzando le scienze delle costruzioni tradizionali. Il confronto tra i vari metodi di calcolo tradizionali e innovativi permette confronti e verifiche sulla bontà della discretizzazione dei modelli matematici ad elementi finiti. I coefficienti di sicurezza alla rottura, snervamento o fatica devono essere definiti in base alla tecnologia di costruzione del componente, come lo stato superficiale del materiale, le varie discontinuità di forma, i vari tipi di saldatura.
Al termine si determinano le prestazioni dell’auto nelle varie marce e si illustra unnuovo tipo di Auto per trasporto cittadino.
Allo scopo di rendere didattico il testo a beneficio dei corsi universitari di base,alcuni esempi mostrano la possibilità di dimensionare i vari componenti tramite lascienza delle costruzioni, tali esempi potranno essere approfonditi da studenti di ingegneria o allievi progettisti con i metodi moderni degli elementi finiti.In generale si è cercato di favorire gli aspetti applicativi mostrando in tabelle sia le caratteristiche tecnologiche dei materiali di formazione dei componenti, sia il diverso comportamento statico o dinamico delle auto di pesi e caratteristiche diverse,sollecitati da date condizioni di esercizio.
