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La fisica e la motocicletta
Quale sarà l’evoluzione futura della motocicletta?
Vittore Cossalter
Dipartimento di Ingegneria Meccanica
Università di Padova
Via Venezia 1, 35131 Padova (Italy)
Motorcycle Dynamics
Research Group
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Quale sarà l’evoluzione futura della motocicletta?
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La tecnologia “automotive” può essere
trasferita ai veicoli a due ruote ?
?
Motorcycle Dynamics
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sicurezza
maneggevolezza
stabilità
Quale sarà l’evoluzione futura della motocicletta?
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Esempio di motociclo ideato dalla casa
automobilistica Chrisler-USA
sicurezza
?
maneggevolezza
stabilità
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Quale sarà l’evoluzione futura della motocicletta?
Veicoli rollanti a tre ruote?
Negli ultimo anni sono stati realizzati molti prototipi di veicoli rollantoi a tre ruote.
Obiettivo principale dei veicolo a tre ruote (come i motocicli) è il mantenimento del moto di rollio
durante la guida ma con caratteristiche superiori di
sicurezza,
maneggevolezza,
e stabilità.
sicurezza
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maneggevolezza
Veicoli rollanti a tre ruote
stabilità
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Quale sarà l’evoluzione futura della motocicletta?
Sicurezza
Concetto Honda
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Concetto Dainese
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Veicoli rollanti con tre ruote
Esempi di veicoli a tre ruote derivanti da motocicli
Ariel 3, 1970
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Honda Gyro, 1984
Carlos Calleja Vidal,
"THREE WHEELS VEHICLE" 1994
Veicoli rollanti con tre ruote
Esempi di veicoli a tre ruote derivanti da veicoli a quattro ruote
BMW Concept Trike, 1994
TTW by Dutchmen Chris van den Brink and Harry Kroonen, 1997
Mercedes-Benz F300 "Life Jet", 1997
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Veicoli rollanti con tre ruote
Veicolo rollate a tre ruote realizzato presso l’Università di Padova
•Il veicolo è composto da due parti. Una
anteriore e una posteriore.
Quadrilatero articolato
•La parte anteriore è rollante.
•La parte posteriore è non rollante ed è
Front frame
composta da un telaio,dal motore e dalle due
ruote posteriori.
•Le due parti sono legate da un quadrilatero
articolato.
• La parte anteriore ruota attorno ad un
asse, rispetto alla parte posteriore, che
dipende dalla geometria del quadrilatero.
•Il cambiamento della geometria del
quadrilatero modifica la posizione dell’asse di
rotazione.
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Connecting bar
Rear frame
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Veicoli rollanti con tre ruote
Veicolo a tre ruote proposto da V. Cossalter
Posizione dell’asse di rotazione
Le proprietà di stabilità e
front frame
maneggevolezza dipendono dalla
posizione dell’asse di rotazione.
rear frame
connecting rod
connecting rod
coupler
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centre of rotation
C.I.R.
rotation axis
Veicoli rollanti con tre ruote
Funzionamento del quadrilatero.
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Veicoli rollanti con tre ruote
Dipendenza della posizione dell’asse di
rotazione dalla geometria.
All’aumentare dell’angolo di rollio del veicolo il centro
di rotazione si alza rispetto al piano stradale.
Geometria che porta l’asse di
rotazione sopra il piano stradale.
Geometria che porta l’asse di rotazione
vicino al piano stradale
Geometria che porta l’asse di rotazione sotto il
piano stradale
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Veicoli rollanti con tre ruote
Posizione dell’asse di rotazione
rotation axis
Offset dell’asse che dipende dalla
C.I.R.
geometria del quadrilatero
Rotazione dell’asse che dipende
dall’orientazione del quadrilatero
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rotation axis
C.I.R.
Veicoli rollanti con tre ruote
Veicolo a tre ruote proposto da V. Cossalter
Prtotipo virtuale del veicolo
Il modello è stato descritto mediante il codice
Solid Edge .
Le simulazioni sono state condotte con il codice
multi-body Working Model.
Il pneumatico è stato descritto da un modello
originale le cui caratteristiche sono state
misurate mediante la macchina “Tiremeter”
ideata e costruita presso il Dipartimento di
Padova.
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Veicoli rollanti con tre ruote
Veicolo a tre ruote proposto da V. Cossalter
Esempio di simulazione
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Veicoli rollanti con tre ruote
rear frame
connecting rod
connecting rod
La sperimentazione mette in luce il problema del
trasferimento di carico dalla ruota interna verso la
ruota esterna.
C.I.R.
piano stradale
front frame
end-stroke
rear frame
connecting rod
connecting rod
front frame
piano stradale
end-stroke
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Il problema viene risolto mediante l’installazione di due tamponi
fine corsa in modo da limitare l’angolo di rollio della parte
anteriore rispetto alla posteriore.
Veicoli rollanti con tre ruote
Veicolo rollante a tre ruote con motorizzazione elettrica
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La fisica e la motocicletta
Fina parte 2°
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