Modellazione multibody e analisi dinamica di motori monocilindrici

INTRODUZIONE La seguente tesi è stata redatta in seguito all'attività di tirocinio svolta presso l'ufficio calcolo e simulazione di HPE, situata a Modena, azienda che fornisce consulenze ingegneristiche nel settore motorsport, automotive, automazione e in quello della difesa. Questa attività si colloca proprio nella prima macrocategoria, andando a studiare il comportamento dinamico di un motore monocilindrico da test, utilizzato da HPE, in collaborazione con Ferrari GeS, per lo sviluppo della power unit della monoposto che partecipa al campionato di Formula Uno. Il motore mono è uno strumento di sviluppo molto importante che utilizzano tutte le case costruttrici di propulsori da competizione e non solo, proprio in questo periodo infatti Ferrari è in procinto di applicare tale tecnologia anche alla divisione GT, la quale si occupa delle auto da turismo. Poiché è uno strumento largamente usato ma che è perlopiù sconosciuto ai non addetti ai lavori, si è scelto di riservare, in questa trattazione, buona parte del capitolo introduttivo ad un approfondimento che spieghi i principali vantaggi che questo porta, in un settore come quello dei motori da competizione, pieno di soluzioni non canoniche e componenti innovative da testare. All'interno dell'azienda HPE è presente una sezione dedicata ai test del motore monocilindrico, in sale prova appositamente progettate, che fornisce dati sperimentali su combustione, andamento delle pressioni, carichi termici e altro, da affiancare poi alle analisi fluidodinamiche (CFD ID e CFD 3D) svolte all'interno dell'ufficio calcolo mediante l'utilizzo di software specifici. Obiettivo principale di questa tesi è quello di creare un modello che possa simulare il comportamento dinamico del mono e possa fornire risultati importanti per lo sviluppo, sia in fase preliminare, per verificare la fattibilità di determinate soluzioni prima di passare alla fase di testing, che in parallelo alla sperimentazione, in modo da avere un doppio check della bontà dei risultati ottenuti. l