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10 November 2010

Università di Modena e Reggio Emilia - “Revenge”: Studio di carrozzeria dedicato a Lamborghini

Facoltà di Ingegneria “Enzo Ferrari”
Laurea Specialistica in Ingegneria del Veicolo
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Nell’ambito della Laurea Specialistica in Ingegneria del Veicolo ed in particolare di uno dei corsi fondamentali (obbligatori) della Specialistica, Disegno di Carrozzeria, tenuto dal Prof. Fabrizio Ferrari sin dall’ormai lontano 2003 (da quando è nata la Laurea Specialistica a Modena), lo studente dell’ultimo anno Emanuele Olivieri, con la collaborazione di alcune aziende del comparto modenese, come la Modelleria Modenese, e la Società Carrozzai di Nonantola, abituali fornitrici di Automobili Lamborghini, ha sviluppato questo studio di carrozzeria, interamente dedicato alla Lamborghini.

UN CONCETTO INNOVATIVO DI SUPERCAR, DEDICATA ALLA LAMBORGHINI
Sostanzialmente, lo studio si basa su una piattaforma con le dimensioni generali ed il layout della Gallardo, ma con il motore V12 sempre in posizione posteriore/centrale, come nel caso della più grande Murciélago. In pratica, si tratta di un concetto nuovo, alternativo, che riprende, attualizzandola, la filosofia di alcune famose “Lambo” del passato, come ad esempio l’immortale Miura, ma soprattutto la “sempreverde” Countach.

Così come per la Countach, il nuovo concetto di carrozzeria (e di auto estrema) elaborato dal Sig. Olivieri con l’aiuto del Prof. Ferrari, sposa la “possenza”, le performances ed il prestigio di classe superiore del motore V12, alla compattezza, versatilità e leggerezza della Gallardo. Non a caso, la Countach, pur essendo rimasta per quasi un ventennio (1971-1990) la vettura top di gamma della Casa del Toro (nonché vera e propria icona della stessa Lamborghini, ancora oggi), univa alla potenza e prestazioni superiori del motore V12, un’incredibile compattezza di linee ed ingombri, che si traducevano poi in maggiore leggerezza, agilità e maneggevolezza su strada.


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Tutto ciò si è reso possibile, sia minimizzando ed ottimizzando il posizionamento di tutti gli accessori, nonché della posizione degli occupanti sia, soprattutto, studiando una carrozzeria dalle linee ed ingombri estremamente ottimizzati, non solo dal punto di vista estetico e funzionale, ma anche dal punto di vista della normativa per l’omologazione ed in special modo dell’ottimizzazione dei flussi aerodinamici.

CREAZIONE DEL MODELLO MATEMATICO DELLA CARROZZERIA, INGEGNERIZZAZIONE DEI VARI MECCANISMI E SUCCESSIVA CREAZIONE DEL MODELLO IN SCALA “FISICO” (PROTOTIPO), PER VALUTAZIONI DI TIPO GENERALE ED AERODINAMICO (A CONFORTO DELLE PROVE VIRTUALI IN CFD)
Dopo un’iniziale ricerca di stile condotta sulla piattaforma di base, si è passati alla successiva fase d’impostazione del modello matematico, creato utilizzando il software Catia, non solo sulla base del layout meccanico, ma soprattutto in osservanza alle sempre più stringenti norme per l’omologazione di un veicolo stradale; soprattutto per quanto riguarda aspetti inerenti il posizionamento del manichini regolamentare, i relativi angoli di visibilità, posizione di guida, ecc, nonché della prova di crash, il corretto posizionamento dei gruppi ottici, ecc.

Nel contempo, si modellavano i volumi e le soluzioni di stile, ingegnerizzando concetti tecnici funzionali e meccanismi inerenti, per arrivare così allo sviluppo del modello matematico definitivo, necessario per la creazione del primo modello “fisico” in scala 1:5 (prototipo), grazie ad uno specifico stage dello studente neo-laureando all’interno della Modelleria Modenese, azienda altamente specializzata e consulente abituale Lamborghini; prototipo che, dopo le varie fasi di verniciatura e finitura, a cura della Società Carrozzai Nonantola (altra azienda specializzata tra i fornitori abituali Lamborghini), sarà poi utilizzato non solo per una prima presentazione/valutazione dello studio, ma anche per alcuni test aerodinamici, a conferma delle preliminari valutazioni “virtuali” già effettuate preventivamente al computer in CFD, direttamente sullo stesso modello matematico definitivo.


Il risultato finale è il frutto di accurate valutazioni nello studio dei volumi, ma soprattutto di un primo esame per l’industrializzazione vera e propria della carrozzeria, compresi i vari meccanismi di apertura/chiusura, appendici aerodinamiche, convogliatori, ecc.
La filosofia di base dello studio è sempre stata quella dell’innovazione utile, vantaggiosa ed al tempo stesso stimolante e perché no? Spettacolare: proprio come richiesto dagli affezionati clienti Lamborghini!

SEZIONE FRONTALE RIDOTTA, RISPETTO ALLA GALLARDO ED ANCHE ALLA MURCIELAGO, INDICE DI MAGGIORI PRESTAZIONI E RIDOTTI CONSUMI ED INQUINAMENTO
I risultati finali, al momento ancora in fase di valutazione definitiva, stanno già dimostrando come, a fronte di un’abitabilità interna ed una funzionalità praticamente invariate rispetto alla Murciélago ed anche alla Gallardo, il nuovo studio Lamborghini, denominato “Revenge”, denota senz’altro una sezione frontale ridotta (specie nella zona del padiglione), senza alcun dubbio indice di minori consumi (quindi minor inquinamento) e maggiori prestazioni, a parità di potenza e cx (coefficiente aerodinamico di penetrazione) della stessa carrozzeria.


A tutto ciò, si aggiunge un particolare studio dei flussi aerodinamici esterni ed interni che va ad integrare alcune funzioni di raffreddamento con la ricerca stessa di penetrazione e deportanza aerodinamiche.
Punto focale dello studio condotto sono gli alettoni mobili posteriori (vedi), che si aprono come ali di farfalla, scoprendo (e quindi ampliando), lo stesso convogliatore/presa d’aria per i radiatori dell’acqua, posizionati ancora dietro ai due passaruota posteriori (estremità posteriore dell’auto, ai due lati), come nel caso della Murciélago (ed anche nella precedente Diablo).
Una centralina elettronica, tramite un apposito programma ed una serie di sensori di pressione posizionati in punti strategici della carrozzeria, provvede a movimentare opportunamente le ali stesse, incrementando il carico aerodinamico ed al tempo stesso la portata d’aria di raffreddamento ai radiatori, solo quando è necessario e riportando le ali in posizione di riposo, minimizzando quindi la resistenza aerodinamica, nei casi in cui la richiesta di deportanza e di raffreddamento sia inferiore. In sostanza, si è evoluto un concetto, già presente sulla Murciélago con le prese d’aria dei radiatori posteriori mobili (le famose “orecchie di pipistrello”), integrandolo anche con la funzione di un’ala deportante mobile.

OTTIMIZZAZIONE DEI FLUSSI AERODINAMICI, GRAZIE ALLA PERFETTA INTEGRAZIONE DELLE FUNZIONI DEPORTANTI, CON I PRINCIPALI FLUSSI DI RAFFREDDAMENTO INTERNI
Quando la vettura viaggia velocemente in linea retta, la deportanza richiesta è minima, così come pure la portata d’aria ai radiatori è resa facilmente sufficiente dalla notevole pressione di spinta dell’aria stessa all’interno dei convogliatori, cosicché la centralina, rilevati i vari parametri (pressione aria elevata, spinta laterale G scarsa o nulla, ecc.), provvede a rimettere in posizione di riposo gli alettoni posteriori, parzializzando così automaticamente anche i sottostanti condotti dei radiatori e favorendo, in questo modo, un duplice miglioramento della penetrazione aerodinamica: sia grazie al ridotto coefficiente di deportanza delle ali (che crea, inevitabilmente, ulteriore resistenza all’avanzamento), sia della minor resistenza aerodinamica indotta dai condotti di raffreddamento dei radiatori stessi. Nel momento in cui la vettura rallenta, molto spesso anche per affrontare una curva, la centralina (elaborando i dati dei sensori di pressione aerodinamica, con valori decrescenti e dei sensori di spinta laterale G, con valori crescenti) “ordinerà” ai servomeccanismi una graduale apertura delle ali, sia per aumentare la deportanza delle stesse, sia per aumentare, contestualmente, la portata dei sottostanti convogliatori dei radiatori, ai quali necessita un maggiore volume d’aria in ingresso, a fronte di una minore pressione della stessa in entrata.

Ovviamente, la stessa centralina, provvederà anche ad elaborare ed ottimizzare le varie situazioni intermedie, come ad esempio la marcia a bassa velocità nel traffico, per la quale sarà ugualmente necessaria la posizione “estratta” delle ali posteriori, unicamente per ottimizzare i flussi di raffreddamento dei radiatori, ma senza per questo peggiorare sensibilmente la penetrazione aerodinamica della vettura (considerate le basse pressioni dei flussi in gioco a bassa velocità).

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APERTURE PORTE E COFANO MOTORE INNOVATIVE E SPETTACOLARI, MA AL TEMPO STESSO ESTREMAMENTE PRATICHE E FUNZIONALI
Per quanto riguarda le porte, è stato valutato un particolare meccanismo di chiusura (vedi) che unisca, al tempo stesso, l’innovazione e la spettacolarità tipiche di ogni Lamborghini “top” che si rispetti, ad una particolare e vantaggiosa funzionalità.
Non a caso, la soluzione studiata, prevede un meccanismo principale a scorrimento, verso il posteriore dell’auto, su apposite guide “occultate”, con movimentazione totalmente automatizzata; coadiuvato da un semplice meccanismo, naturalmente sempre automatizzato in sincronia (controllato da un’apposta funzione della centralina) della parte superiore del tetto, che si apre invece con un movimento sempre ad ali di farfalla, e con pure la possibilità di uno sgancio rapido (manuale) del pannello stesso, facilmente riponibile dietro ai rispettivi sedili (destro e sinistro), che consente così una rapida trasformazione da coupé chiuso a targa.
Naturalmente, al notevole effetto “scenico”, tale tipo di apertura aggiunge anche il non certo trascurabile vantaggio pratico di ingombri di apertura ridotti al minimo (immaginate solo ai parcheggi a pettine - vantaggio che già si otteneva con l’apertura “a taglierina” tipica Lamborghini (dalla Countach in poi, la quale però mostra i suoi limiti nei box e nei parcheggi sotterranei con limitata altezza), con in più la massima accessibilità possibile all’abitacolo, offerta dall’ulteriore apertura delle due porzioni di tettuccio superiori (molto utile nel caso di auto, come quasi tutte le Lamborghini, poco più alte di un metro da terra).

Infine, da rilevare, anche la funzionalità di apertura/chiusura del cofano motore (vedi), anch’essa totalmente studiata in nome della “spettacolarità” ed originalità, ma anche della funzionalità e praticità d’uso: in pratica, il cofano posteriore è incredibilmente costituito da una serie di “persiane” che, semplicemente scorrendo su apposite guide laterali, in fase di apertura si compenetrano l’una con l’altra (sovrapponendosi all’interno del roll bar, immediatamente dietro l’apertura porte, grazie soprattutto all’andamento fortemente decrescente verso il posteriore, lungo i tre assi principali, delle quote d’ingombro del volume del padiglione). Al notevole “effetto scenico”, si aggiunge l’estrema praticità di un portellone a scomparsa, per un rapido accesso alle principali funzioni meccaniche.


Scheda Tecnica vettura realizzata da Olivieri Emanuele nell’ ambito della tesi di ingegneria meccanica seguita dal prof. Fabrizio Ferrari docente di Disegno di Carrozzeria presso l’ università di Modena e Reggio Emilia
Nome: RevengeTipo vettura: CoupèLarghezza: 1960 mmAltezza: 1063 mm Lunghezza: 4420 mmPasso: 2560 mm Possibile motorizzazione: V12 6,2 l 580 Cv (già installato sulla Lamborghini Murciélago)Peso approssimativo: 1300 Kg
Questa vettura super sportiva è stata concepita come un tributo alla casa di Sant’Agata Bolognese e al fine di proporre una nuova idea di Lamborghini mantenendo un certo family feeling. Pensata con un design inedito che richiama i concetti base delle automobili Lamborghini quali: superfici con spigoli marcati che si armonizzano in un profilo laterale morbido e continuo, una forma che transisce da un muso accuminato che suggerisce velocità e performance ad un posteriore possente come il motore che ospita. Il tutto è concepito con una marcata riduzione della sezione frontale a favore di una maggiore penetrazione e con un ridotto impatto in termini di aperture di alimentazione dei radiatori senza ridurne l’efficacia.Ma non è solo questo a caratterizzare questa nuova idea di supercar, il progetto nasce infatti come una tesi di ingegneria e quindi è corredato di una buona dose di innovazioni tecniche che mirano a segnare l’introduzione di nuovi standard costruttivi, ne elenchiamo le principali di seguito.Accessi automatizzatiCome combinare un nuovo concetto di comfort ad un innovazione nel movimento che colga l’immaginario del cliente Lamborghini? La soluzione è stata implementata a livello dell’ aperture di portiere e cofano posteriore, entrambi sono movimentati elettricamente con comandi in plancia e sul telecomando con possibilità di sblocco manuale in caso di guasto del sistema elettrico. Le prime presentano un apertura combinata delle portiere che si allontano dal fianco e scorrono sul fianco della vettura insieme al tettuccio che si apre ad ala di gabbiano facilitando l’accesso in un abitacolo ridotto al minimo nel vero spirito delle sportive estreme. Per il cofano posteriore invece compare un sistema di apertura a soffietto che consente l’ accesso alle utenze del motore come il livello olio motore e il tappo per il rabbocco, la vaschetta col liquido di raffreddamento, ecc.Entrambe le soluzioni combinano un aspetto futuristico alla comodità di poter limitare il contatto tra il guidatore e le superfici esterne della vettura e di poter accedere all’ abitacolo senza dover attendere di essere vicino alla portiera (immaginate di essere colti da un acquazzone e ne capirete l’utilità).Tenuta e prestazioni intelligentiUn altro aspetto di questa vettura è la presenza di un automatismo combinato che varia l’inclinazione dell’ alettone posteriore e contemporaneamente scopre una superficie maggiore alla presa di raffreddamento posteriore. Questo sistema varia in continuo tra tre condizioni:
• Marcia a bassa velocità (percorso urbano) con prese di raffreddamento chiuse e alettoni con portanza ridotta; la mancanza di una velocità adeguata impedisce il funzionamento delle prese dinamiche, un sistema posteriore elettrico provvede a raffreddare il motore. • Decelerazione ad alta velocità con prese di raffreddamento completamente aperte e alettoni in posizione orizzontale per massimizzare la portanza; in fase di frenata in curva la ridotta velocità causa un abbassamento della portata d’aria e si genere un accelerazione laterale che compromette la tenuta, il sistema maggiora l’apertura delle prese per compensare (una pinna posta a monte del sistema si abbassa per favorire il flusso verso i radiatori) e carica al massimo il posteriore mettendo gli alettoni in posizione orizzontale. • Marcia a regime ad alta velocità con prese di raffreddamento parzializzate e alettoni in chiusura per ridurre al minimo il carico aerodinamico e massimizzare la penetrazione ( nei rettilinei lunghi una pinna posta di fronte all’ alettone si alza fino mandarlo in stallo eliminando la resistenza indotta).
Più spazio alla sicurezza e alle nuove tecnologie Guidare una vettura così bassa e così veloce richiede il pieno controllo della strada e un rapido accesso alla visualizzazione delle condizioni del traffico circostante senza dover ricorrere ad appendici rumorose e ingombranti. L’idea che si concretizza in questo progetto è di un sistema di tre telecamere ad alta risoluzione installate su delle appendici ridotte poste sui montanti e nella parte posteriore del veicolo, questo trio di occhi elettronici fornisce al guidatore non più tre diverse versioni di cosa accade intorno al veicolo (come fanno gli specchietti retrovisori ) con la presenza di parecchi punti ciechi ma un'unica immagine in stereoscopia visualizzata su un monitor centrale, si evita così di dover guardare in più posti sia in marcia che in fase di parcheggio migliorando comfort e sicurezza eliminando nel frattempo la presenza di punti ciechi.






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