La tecnologia di misurazione fa avanzare lo sviluppo dei veicoli

May 02, 2023

Lo sviluppo del veicolo non sarebbe possibile senza test approfonditi sulla dinamica del veicolo. Forniscono i dati che informeranno la configurazione finale del telaio e le caratteristiche dei sistemi di controllo. Il superamento dei test ISO per un comportamento di guida stabile è il requisito fondamentale per sviluppare un'esperienza di guida distintiva e una sensazione di sicurezza durante la guida, sia per le autovetture su strade pubbliche che per le auto da corsa negli sport motoristici. Allo stesso tempo, anche il massimo comfort dei passeggeri in termini di rumore e vibrazioni è uno degli obiettivi principali.

25 anni fa è nato un comune test sulla dinamica dei veicoli, soprannominato da un giornale tedesco il "test dell'alce". All'epoca, i media svedesi avevano dimostrato che un nuovo modello di automobile si sarebbe ribaltato se costretto a sfuggire a un alce apparso all'improvviso. Sebbene gli alci siano un problema minore nella maggior parte dei paesi, gli automobilisti potrebbero trovarsi ad affrontare una situazione in cui un bambino o un’auto in retromarcia ostruiranno inaspettatamente la strada da percorrere. La manovra evasiva effettuata dal conducente comporterà un improvviso spostamento del carico. Affinché l'auto rimanga stabile in tali situazioni, deve essere conforme allo standard ISO 3888-2, che richiede il superamento del test di cambio corsia VDA. Due ulteriori test che devono essere superati prima che un veicolo possa essere messo in strada in sicurezza sono: il comportamento di guida circolare stazionario e la frenata su una superficie della pista scivolosa su un lato durante la guida in rettilineo. Misurare le prestazioni di un veicolo in questi test richiede una tecnologia in grado di catturare la velocità longitudinale e laterale del veicolo. Questi test consentono agli ingegneri di prevedere il comportamento dinamico di un veicolo e di ottimizzarne l'equilibrio e la guidabilità.

Il gruppo Kistler, Winterthur, Svizzera, offre il sensore Correvit S-Motion per acquisire tutti i parametri di movimento rilevanti. La tecnologia ottica misura l'angolo di deriva, la dinamica longitudinale e laterale (l'accelerazione laterale) per valutare il comportamento del veicolo durante la guida circolare stazionaria secondo ISO 4138. Misura inoltre il tasso di imbardata, gli angoli di rollio e beccheggio e l'accelerazione in tre assi, con test dinamici avanzati del veicolo. La soluzione con sensore ottico e di movimento Correvit è diretta, priva di attrito, antiscivolo e adatta a condizioni difficili. La tecnologia ottica Correvit è combinata con dati aggiuntivi provenienti da un'unità di misura inerziale (IMU) a sei gradi di libertà integrata. La sua tecnologia di fusione dei sensori fornisce segnali a basso rumore. La qualità dei dati di velocità e angolo di deriva risultanti è dovuta al robusto nucleo del sensore ottico. A differenza dei sensori GNSS (Global Navigation Satellite System), la tecnologia di fusione Kistler ha il vantaggio di non essere influenzata dagli edifici o dagli alberi circostanti, consentendo di misurare dati accurati in tutte le condizioni senza perdita di segnale.

Il nuovo SF-Motion, sviluppato per applicazioni su auto da corsa, fornisce questa tecnologia in un pacchetto più piccolo, consentendo al sensore di essere facilmente montato sulla carrozzeria del veicolo senza ingombranti adattamenti. Può anche essere completamente integrato nella monoscocca di un'auto da corsa. Il sensore può anche essere montato su ciascuna ruota, consentendo la misurazione effettiva dello slittamento dei pneumatici per una valutazione rapida senza equazioni e calcoli correttivi. La precisione della misurazione è garantita attraverso la metodologia e la certificazione di calibrazione di fabbrica.

Lo sviluppo dei veicoli si basa anche sui trasduttori di forza sulle ruote (WFT). Queste ruote sostituiscono il cerchio standard per misurare le forze e i momenti che agiscono sulla zona di contatto del pneumatico. I WFT sono sistemi di misurazione di precisione multiassiali a 6 componenti che catturano tre forze e momenti su una ruota rotante. Sono progettati per l'uso nello sviluppo e nel collaudo di telai completi e componenti del telaio di diversi veicoli come autovetture, SUV, veicoli commerciali, auto da corsa e veicoli industriali. I dati misurati sulle ruote consentono allo sviluppatore del veicolo di progettare il veicolo in modo accurato e sicuro, poiché i sensori sono installati direttamente nell'interfaccia tra il veicolo e la strada. Tra la strada e il mozzo della ruota del veicolo si trovano solo il pneumatico e la struttura meccanica della ruota misuratrice. L’elevata precisione dei dati è fondamentale perché i WFT vengono utilizzati per lo sviluppo e il dimensionamento di parti rilevanti per la sicurezza. Sono quindi necessarie attente procedure di calibrazione per garantire la precisione nella misurazione delle forze e dei momenti, dell'angolo e della velocità angolare della ruota rotante. Kistler offre un banco di calibrazione esapodi accreditato per garantire il rispetto di elevati standard di qualità a lungo termine.