Modellazione e analisi di sistemi di compensazione degli effetti termici sul terzo elemento idraulico di una vettura di Formula 1.

Il progetto di tesi ਠstato sviluppato presso Scuderia Toro Rosso S.p.a. con l'obiettivo di identificare nuove soluzioni per migliorare il layout del terzo elemento di una sospensione idraulica e valutarne la performance. In un contesto competitivo quale la Formula 1, sono stati sviluppati nel corso degli anni numerosi e innovativi tipi di sospensione, tenendo conto della sempre maggiore importanza data al legame tra la forza generata alle ruote e l'aerodinamica. Le sospensioni sono diventate lo strumento pi๠importante per controllare l'assetto del veicolo e garantire in ogni condizione il livello ottimale di carico aerodinamico. L'uso di sospensioni attive ਠstato bandito dalla FIA (Federation Internationale de l'Automobile) per ridurre i costi sostenuti dalle scuderie. Mercedes nel 2011 sviluppಠun modello di sospensione interconnesso, sfruttando l'alto rapporto potenza-volume e la possibilità  di creare complesse logiche dei sistemi idraulici. Questo nuovo tipo di sospensione mima il comportamento di una sospensione attiva ed ਠdivenuto presto molto popolare fra le diverse squadre. Dopo alcuni anni, la FIA decise di mettere al bando anche questa soluzione per ridurre i costi e cercare di mantenere la competitività  tra le diverse scuderie. Un grande numero di squadre usa ancora sistemi controllati idraulicamente, poichà© offrono maggiore libertà  nella gestione degli ingombri all'interno del veicolo, cosଠcome il possibile posizionamento dei componenti in zone pi๠accessibili. Ciಠfacilita i cambiamenti di assetto durante gli eventi. Durate il normale utilizzo, le sospensioni sono soggette a grandi variazioni di temperatura. L'aumento di essa spinge l'olio ad espandersi. Il mancato controllo di tale fenomeno puಠcomportare il guasto o il cambiamento del comportamento della sospensione. A partire dall'ultimo sistema di sospensione idraulica interconnessa progettata dalla compagnia, ਠstato sviluppato un nuovo modello per il terzo elemento della sospensione idraulica stessa. Il terzo elemento mostra un aumento di rigidezza in funzione della temperatura. Ciಠconduce a una variazione indesiderata dell'altezza posteriore da terra, determinando una riduzione della prestazione aerodinamica dell'auto. Tale effetto puಠessere ricondotto principalmente all'espansione dell'olio, ma anche all'aumento della pressione della molla d'aria. Durante il tirocinio, si ਠusato il programma AMESim per modellare nuovi layout in maniera tale da compensare l'espansione termica. La prestazione ਠvalutata in termini di riduzione della variazione dell'altezza da terra, peso e ingombro, per identificare la soluzione pi๠promettente. Nel testo ਠanche proposto un metodo per compensare l'irrigidimento della molla ad aria, la sua performance ਠvalutata in combinazione con i diversi sistemi. La presenti tesi riporta un'introduzione teorica che include la descrizione del software utilizzato per le simulazioni, una dettagliata spiegazione delle equazioni e delle assunzioni introdotte durante la modellazione. Si riportano inoltre i principi di funzionamento e il metodo di progettazione, seguiti da un commento dei risultati ottenuti dalle simulazioni. I valori reali dei risultati e i dati utilizzati nella procedura sono censurati o omessi per rispettare il segreto aziendale. Questo lavoro ਠun'analisi comparativa preliminare: ਠstato possibile identificare due possibili soluzioni capaci di compensare completamente l'effetto dell'espansione dell'olio. Ciascuno di essi comporta qualche compromesso in termine di performance o peso e ingombro. Tali soluzioni sono le candidate perfette da sottoporre ad un'analisi pi๠approfondita.