Progettazione e analisi strutturale ed elastoidrodinamica di un manovellismo V4 per applicazione Formula Student

Nel contesto della Formula SAE, che rappresenta un vero e proprio laboratorio di sperimentazione e innovazione continua, la costante ricerca di soluzioni tecniche sempre più performanti ha condotto alla decisione di sviluppare un motore con architettura V4. Il presente lavoro di tesi si inserisce all’interno del processo di progettazione dei componenti motore destinati al nuovo sistema propulsivo del team More Modena Racing dell’Università di Modena e Reggio Emilia. L’idea alla base del progetto è stata quella di partire dall’adozione di due unità bicilindriche esistenti, dalle quali sono stati recuperati elementi fondamentali quali le teste motore, il corpo cilindri e il sistema di distribuzione. Attraverso l’unione di queste due unità è stato possibile sviluppare un motore completamente nuovo, caratterizzato da una diversa architettura, che ha richiesto la riprogettazione di componenti chiave, in particolare il basamento e l’albero a gomiti. Proprio quest’ultimo costituisce l’oggetto principale del lavoro di tesi. Il progetto è stato avviato con il dimensionamento del manovellismo, definendone le principali quote geometriche. Successivamente, si è resa necessaria una valutazione approfondita delle condizioni di lubrificazione, delle sollecitazioni dinamiche e del comportamento dei cuscinetti in condizioni operative realistiche. A tal fine, sono stati impiegati software di analisi agli elementi finiti e modelli multibody, utili per simulare il comportamento cinematico e dinamico del sistema. Come fase conclusiva, è stata condotta un’analisi a fatica dell’albero a gomiti, con l’obiettivo di valutarne la resistenza alle sollecitazioni cicliche e verificarne l’affidabilità strutturale. Il lavoro, nel suo complesso, propone quindi un approccio metodologico integrato alla progettazione e modellazione di componenti meccanici complessi, applicato al contesto motoristico ad alte prestazioni.