Indagini numerico – sperimentali sul comportamento dinamico di una linea di trasmissione di un veicolo commerciale leggero = Numerical and experimental investigations on the dynamic behaviour of a driveline of a light duty vehicle

L’elaborato si propone di definire una metodologia di progettazione di una linea di trasmissione di un veicolo commerciale leggero, considerando il comportamento vibrazionale sotto determinate condizioni di carico, con lo scopo di ottimizzare i parametri di progettazione per ridurre le sollecitazioni causate dalle eccitazioni vibrazionali. Le analisi NVH (Noise Vibration Harshness) sono state condotte tramite l’ausilio di un software multibody. Nello specifico, si sono analizzati gli effetti dei parametri di input, tra cui angoli di lavoro, fasatura dei giunti cardanici ed altri, sulla risposta del sistema, con lo scopo di proporre una metodologia di ottimizzazione sui parametri, in modo da ridurre le eccitazioni vibrazionali, considerando una trasmissione reale. Gli elementi caratteristici della driveline producono velocità e coppie fluttuanti che causano eccitazioni all’albero di trasmissione e nei supporti annessi le quali possono essere generalmente classificate in tre differenti categorie, ognuna con effetti e caratteristiche peculiari, distinguendo, pertanto, eccitazioni torsionali, eccitazioni d’inerzia e coppie secondarie. Dopo una trattazione analitica si è cercata una correlazione pratica, tenendo conto delle variazioni dei parametri di input, su un sistema semplificato di driveline. Nella seconda parte dell’elaborato sono stati individuati i punti di funzionamento principali del veicolo tramite delle prove sperimentali analizzando, nei suddetti punti di funzionamento, due tipologie di driveline (sistema a due tronchi e sistema a tre tronchi) e, in seguito, applicando i risultati dell’analisi sui fenomeni vibrazionali. In merito al sistema a due tronchi ci si è occupati dello studio sull’influenza dei parametri di progetto e, a seguire, della definizione della metodologia di ottimizzazione, tenendo in conto dati e input plausibili. Riguardo al sistema a tre tronchi si è svolto uno studio di validazione del modello tramite dati sperimentali, uno studio della risposta del sistema ed un processo di ottimizzazione sui parametri di progetto che porterà alla riduzione delle sollecitazioni causate dai fenomeni vibrazionali. Al termine di queste indagini si è trovato un riscontro tra i risultati delle simulazioni e trattazione analitica; è stata ottenuta una correlazione precisa tra parametri di progetto ed eccitazioni vibrazionali, sono state analizzate le interazioni tra i vari componenti della driveline ed è stata impostata la procedura di ottimizzazione del sistema. Tramite l’applicazione di tutti i risultati ottenuti si è ottimizzato un sistema reale proponendo una soluzione migliorativa rispetto a quella di partenza.