ESAME DISEGNO DI CARROZZERIA: “voilà” la splendida Alfa Romeo “33 Century”

Università degli studi di Modena e Reggio Emilia
Facoltà di Ingegneria (MO)
C.L.S. Ingegneria del Veicolo
A.A. 2010-2011
Disegno di Carrozzeria e Componenti
Prof. Fabrizio Ferrari
Alfa Romeo
“33 Century”

Cupaioli Francesco
Fulgoni Giovanni
Giovani Luca
Paltrinieri Stefano
Panetta Giuseppe “Alfa Romeo 33 Century “ Disegno di carrozzeria e componenti 2010-2011 2
Modena
Marzo-Giugno 2010 “Alfa Romeo 33 Century “ Disegno di carrozzeria e componenti 2010-2011 3
INTRODUZIONE E CENNI STORICI
Scopo del presente lavoro è la realizzazione del disegno complessivo della carrozzeria di un autoveicolo, nel rispetto delle funzioni di base del layout meccanico assegnato e delle norme in materia di omologazione stradale, tenendo comunque presenti i requisiti minimi di fattibilità industriale del progetto.
Il layout meccanico è quello della Maserati MC12 GT, una coupè-spider biposto da competizione a trazione posteriore, equipaggiata da un motore V12 6 litri da 630 cv in posizione centrale/posteriore (figura1). La MC12 GT ha un telaio di tipo monoscocca, realizzato con una struttura a “sandwich” in materiali compositi ad alte prestazioni, mentre la carrozzeria è realizzata in fibre di carbonio.

Sulla base di questo layout meccanico si è deciso di progettare una nuova carrozzeria dal design ispirato a quello dell’Alfa Romeo 33 Stradale, pensando a una nuova fuoriserie sportiva che celebri il centenario dello storico marchio A.L.F.A. (Anonima Lombarda Fabbrica Automobili) Romeo, nato a Milano nel 1910.


L’Alfa Romeo 33 Stradale è una coupè fuoriserie biposto, presentata al Motorshow di Torino nel 1967 e prodotta in soli 18 esemplari, di cui solo 12 furono venduti. All’epoca era la più rara e la più veloce di tutte le Alfa Romeo e una tra le più costose auto degli anni sessanta. E’ tuttora considerata una delle auto più belle di tutti i tempi. Si tratta di una vettura di derivazione corsaiola: nasce, infatti, dall’omonima versione da competizione, che segnò il ritorno dell’Alfa Romeo nel mondo delle corse, coronato da gloriosi successi. La “Stradale” è equipaggiata da un propulsore V8 a 90° da 2 litri che eroga una potenza di 230 cv. Il telaio è di tipo tubolare in acciaio e fusioni di lega di magnesio.

La scelta di disegnare la carrozzeria di una nuova vettura sportiva Alfa Romeo, ispirata alla “vecchia” 33 Stradale, sul layout meccanico della Maserati MC12 GT nasce dall’intento di fondere in un unico prototipo le caratteristiche di due vetture esclusive, le quali, anche se in epoche diverse, sono state protagoniste del rilancio di due storici marchi automobilisti italiani nel mondo delle corse.
Nasce così la nuova Alfa Romeo 33 Century. “Alfa Romeo 33 Century “ Disegno di carrozzeria e componenti 2010-2011 4
PIANIFICAZIONE DEL LAVORO
Definita per grandi linee la maquette di stile del veicolo, in primis sono stati analizzati i vincoli da rispettare, imposti dal layout meccanico, da un lato, e dalle norme di omologazione, dall’altro.
La Maserati MC12 GT è una vettura da competizione e, in quanto tale, non rispetta i requisiti per l’omologazione stradale. Pertanto, nella definizione del piano di forma, si è reso necessario apportare alcune modifiche al fine di rispettare i vincoli regolamentari imposti dalle norme di omologazione stradale.
Il lavoro è stato condotto seguendo una procedura “step-by-step”, articolata come segue:
1. Maquette di stile: il progetto prende le mosse dalla delineazione dello stile della vettura. In questa fase sono stati disegnati alcuni bozzetti adimensionali a matita, per definire, le linee di stile generali della carrozzeria.
2. Posizionamento del manichino regolamentare “Oscar”
 Riposizionamento del punto H: nella MC12, vettura estremamente sportiva, la posizione di guida era eccessivamente sdraiata e infossata, pertanto è stato necessario adattarla ai requisiti imposti dalla regolamentazione, compatibilmente con gli ingombri del layout meccanico.
 Modifica del montante del parabrezza: la normativa stabilisce che, in caso di crash frontale, il busto del manichino regolamentare “Oscar” debba poter ruotare attorno al punto H senza urtare con la testa contro superfici non vetrate dell’abitacolo. Per rispettare tale vincolo regolamentare, è stata modificata la posizione del montante laterale del parabrezza (montante A) e del curvano, adottando una scelta di compromesso, che consuete di rispettare tale vincolo senza dover modificare la forma del parabrezza (in modo da contenere i costi).
 Definizione angoli di visibilità: una volta scelta la definitiva posizione di guida, sono stati misurati gli angoli di visibilità, verificando che fossero conformi ai limiti imposti dalle norme.
 Infine si è cercato migliorare l’accessibilità all’abitacolo.

3. Omologazione stradale

Oltre agli aspetti già visti, si è dovuto tener conto di molteplici altri aspetti regolamentati per poter garantire il superamento di tutte le prove di omologazione.
Sono stati misurati, ed eventualmente riadattati, i seguenti parametri:
 Altezza minima da terra;
 Angoli di attacco e di uscita;
 Altezza da terra della zona deformabile anteriore (prova del pendolo);
 Posizionamento dei gruppi ottici anteriori e posteriori e verifica degli angoli di visibilità geometrica;
 Posizionamento della targa e del relativo dispositivo d’illuminazione;
4. Modifiche tecniche

Pur mantenendo invariate alcune dimensioni caratteristiche del veicolo (passo e carreggiate), sono state apportate alcune modifiche al layout meccanico suggerite dalla nuova “Alfa Romeo 33 Century “ Disegno di carrozzeria e componenti 2010-2011 5
destinazione d’uso del veicolo (stradale e non più sportiva) e dalla maquette di stile definita in partenza:
 Eliminazione e dell’alettone posteriore e modifica dell’estrattore aerodinamico;
 Riposizionamento e ridimensionamento dei radiatori di raffreddamento del motore;
 Verifica della posizione dei radiatori laterali di raffreddamento dell’olio;
 Riposizionamento della presa d’aria dell’airbox del motore;
 Posizionamento delle cerniere di apertura delle portiere;
 Finestrini laterali: ridefinizione della forma e del meccanismo di apertura;
 Cofano anteriore e posteriore: definizione forme e disposizione delle cerniere;
 Calcolo degli angoli di sterzatura e controllo delle dimensioni dei passaruota anteriori;
 Installazione di gruppi ottici commerciali: verifica degli ingombri e degli angoli di visibilità geometrica.

Gli aspetti analizzati ai punti precedenti hanno consentito di avere un quadro abbastanza completo dei vincoli, sia fisico-meccanici (imposti dal layout) sia normativi (imposte dalle norme di omologazione), da rispettare nella successiva realizzazione del piano di forma.
5. Definizione del piano di forma
 Scelta della scala di rappresentazione
 Rappresentazione viste
 Rappresentazione sezioni
 Quote fondamentali

6. Componenti della carrozzeria

Analisi di fattibilità di base del progetto di carrozzeria.
7. Conclusioni
“Alfa Romeo 33 Century “ Disegno di carrozzeria e componenti 2010-2011 6

1. MAQUETTE DI STILE

Il progetto della carrozzeria dell’Alfa Romeo “33 Century” non ha potuto prescindere da un’idea di stile. Come spesso si fa in questi casi, per definire la linea stilistica della vettura, si è partiti da alcuni bozzetti adimensionali disegnati a matita (figure 3, 4 e 5). In questa prima fase è stato definito, in linee molto generali, lo stile della vettura. Sono stati disegnati più bozzetti: alcuni con uno stile abbastanza vicino a quello dell’Alfa Romeo 33 Stradale, alla quale volutamente ci si è ispirati, altri invece, più “liberi”, dallo stile più innovativo. Alla fine è stata scelta una soluzione intermedia, che consentisse, da un lato, di richiamare alcune peculiarità stilistiche dell’Alfa Romeo 33 Stradale e, dall’altro, di non trascurare il moderno family feeling Alfa Romeo.
Figura 3
Dell’Alfa Romeo 33 Stradale è stata mutuata la forma dei gruppi ottici anteriori, le bombature sui passaruota anteriori e posteriori, la forma delle portiere e dei finestrini laterali, l’apertura delle portiere. Riducendo moltissimo lo sbalzo posteriore, si è cercato, inoltre, di richiamare la forma tozza e inclinata della coda della Stradale.
Per richiamare il family feeling Alfa Romeo, è stato accentuato il risalto a forma di V sul cofano anteriore ed è stato posto in rilievo il triangolo tipico del marchio Alfa Romeo.
Figura 4 “Alfa Romeo 33 Century “ Disegno di carrozzeria e componenti 2010-2011 7
Figura 5
2. POSIZIONAMENTO DEL MANICHINO REGOLAMENTARE “OSCAR”

Le misure del manichino “Oscar” sono stabilite da regolamento: il manichino regolamentare riproduce, per massa, forma e dimensioni, la corporatura di un adulto di media statura.
Questa fase ha riguardato il riposizionamento del manichino all’interno dell’abitacolo del veicolo e lo studio della posizione di guida in base ai comandi ed agli angoli di visibilità. Si è partiti dal layout della Maserati MC12 GT, che prevedeva una posizione di guida estremamente distesa e affossata, non conforme ai requisiti di omologazione stradale. A partire da tale configurazione, Oscar è stato riposizionato in modo da ottenere una posizione di guida più comoda e adatta ad un uso stradale del veicolo, nel rispetto dei limiti imposti dalle norme internazionali in materia di omologazione stradale.
Nel riposizionamento del manichino si fa riferimento al punto H, definito dalla normativa come “il punto d’intersezione tra un piano longitudinale verticale e l’asse teorico di rotazione che esiste tra cosce e tronco” del manichino Oscar.
Nella definizione della nuova posizione di guida, l’aspetto che maggiormente si è rivelato condizionante è il seguente: la normativa richiede che la posizione del manichino sia tale che, in caso di urto frontale, supponendo che il tronco del manichino ruoti rigidamente attorno all’asse di snodo tra cosce e tronco, la testa urti contro alcun ostacolo, prima di incontrare il volante. In questo modello si suppone, inoltre, che le cinture di sicurezza siano correttamente pretensionate, in modo da poter considerare il punto H fisso rispetto al telaio del veicolo.
Un’ulteriore disposizione riguarda l’angolo d’inclinazione del busto rispetto alla verticale passante per il punto H, per il quale la normativa fissa un limite superiore a 25°.
Nel rispetto di questi due vincoli è stata ridefinita la posizione di guida come segue:
– Si definisce una terna destrogira di riferimento con origine nel punto d’intersezione tra il piano di simmetria longitudinale del veicolo, il piano inferiore del telaio del veicolo (supposto parallelo al suolo) ed il piano verticale passante per i mozzi anteriori (supposti
“Alfa Romeo 33 Century “ Disegno di carrozzeria e componenti 2010-2011 8

paralleli) ed avente asse z verticale e orientato verso l’alto e asse x appartenente al piano longitudinale e diretto all’indietro.
– Rispetto a questo sistema di riferimento, il punto H aveva originariamente le seguenti coordinate:
x [mm] 1049
y [mm] -290
z [mm] 155