Instant screw axis: un nuovo approccio allo studio del rollio e del beccheggio

5 Introduzione Lo scopo della tesi è l’analisi critica dei metodi di approccio allo studio dei moti di rollio e di beccheggio e la presentazione di un nuovo metodo basato sull’identificazione dell’instant screw axis. Nella letteratura di riferimento lo studio dei comportamenti di rollio e beccheggio di un veicolo si basa su metodi di natura puramente geometrica, definiti “classici”, o “cinematici”, i quali poggiano su ipotesi forti che consentono uno studio bidimensionale del sistema. Per tale motivo viene presentato un nuovo metodo che, per mezzo di un approccio differente al problema, garantisce uno studio più accurato di tali fenomeni. L’identificazione dello screw axis offre un nuovo approccio alla progettazione del sistema di sospensione. Infatti è possibile guidare la collocazione spaziale di tale asse per mezzo di una riprogettazione delle sospensioni, allo scopo di conferire al veicolo specifici comportamenti: favorire un comportamento sottosterzante o sovrasterzante, velocizzare o rallentare la risposta ad un comando di sterzo, o a fenomeni di accelerazione e frenata, determinare un particolare trasferimento di carico in curva. Dunque, la manovrabilità, la tenuta stradale e tutta la risposta vibrazionale-oscillatoria del veicolo sono influenzate dal posizionamento dello screw axis. La comparazione tra i risultati ottenuti mediante la nuova metodologia proposta e quelli ottenuti mediante i metodi classici consente di validare il nuovo modello, fornendo così nuovi strumenti con i quali affrontare lo studio del comportamento del veicolo sulle sospensioni. La tesi si articola nel seguente modo: si prende in considerazione una vettura sottoposta ad una manovra e si parte dall’applicazione dei metodi classici sulla configurazione iniziale assunta dal veicolo, dopo una breve esposizione riguardante la parte teorica che li caratterizza. Dopodiché si cerca di estendere lo stesso approccio all’intera manovra, valutando così l’evoluzione delle posizioni degli assi di rollio e di beccheggio. Terminata l’analisi classica si procede con l’introduzione della teoria dello screw axis di un corpo rigido e delle proprietà che lo caratterizzano per poter così proseguire con la sua diretta applicazione al veicolo in questione. I moti di rollio e di beccheggio sono esclusivamente legati alle oscillazioni del veicolo sulle sospensioni, quindi la vera difficoltà sta nell’eliminazione della parte di mero moto rigido del veicolo, isolandone così il solo moto “sospensivo”. Tale obiettivo si raggiunge operando una diversa declinazione della stessa teoria dello screw axis, per mezzo della quale si garantisce il successivo confronto tra il metodo classico e quello qui proposto. È necessario scegliere accuratamente la tipologia di manovra da analizzare, la quale deve essere tale da permettere una netta distinzione dei fenomeni di rollio e beccheggio. L’analisi