Come progettare un'auto

In questa guida parleremo di auto. Progettare un'automobile, sicuramente, non è un qualcosa di semplice. In effetti sono molteplici gli aspetti che devono essere tenuti in considerazione. Un'autovettura, infatti, deve possedere un motore efficiente, un sistema frenante prestante, una buona trasmissione, uno sterzo funzionale, delle sospensioni funzionanti, un opportuno impianto elettrico ed elettronico, ed un adeguato sistema di scarico e di raffreddamento, rinchiusi in una scocca. Se, inoltre, ansiamo a considerare anche tutto quello che costituisce il cosiddetto "l'arredamento", con gli interni che devono essere necessariamente comodi, l'impresa diventa veramente titanica. In questa semplice ed esauriente guida cercheremo di comprendere come è possibile realizzare un progettino su carta, cimentandosi da dilettanti in quello che rappresenta il mestiere del progettista. Naturalmente si tratta di una professione per il quale è necessario avere tutte quante le competenze e conoscenze del caso, ottenute dai guru del settore dopo anni di studio e di pratica. A questo punto, possiamo concentrarci sull'aspetto pratico. Vi auguriamo, pertanto, una buona lettura.

• carta e penna
• matita e foglio per progetto

L'elemento portante nel progetto di un'automobile è sicuramente la struttura. La scocca presenta differenti funzionalità di fondamentale importanza. Innanzitutto deve presentarsi robusta, in modo tale da racchiudere e da reggere il motore, il peso dei passeggeri, la trasmissione ed i carichi aggiuntivi. Tra l'altro, deve anche garantire la protezione delle persone presenti al suo interno, dagli agenti atmosferici e da eventuali urti violenti. Il tutto deve essere considerato senza trascurare il fattore estetico e l'aerodinamicità, aspetto fondamentale per una buona stabilità del veicolo ed allo stesso tempo per ridurre i consumi di carburante.

L'automobile può essere considerata come una sorta di asse rigida sostenuta da quattro ruote, naturalmente collocate ai suoi lati. Per questo motivo la scocca deve necessariamente essere abbastanza robusta da non deformarsi nella parte centrale. Inoltre deve, in ogni caso, possedere una certa rigidità longitudinale per fare in modo che le porte non si blocchino. È di primaria importanza anche la rigidità torsionale, dal momento che deve essere garantita un'ottima resistenza ai movimenti torcenti provocati dal manto stradale irregolare oppure dalle curve.

Tuttavia la rigidità presenta anche degli aspetti negativi. Innanzitutto aumenta le forze d'impatto in un caso di eventuali incidenti, e le trasmette ai passeggeri dell'autovettura. Pertanto si deve necessariamente tenere in considerazione di questo particolare già in fase di progettazione, per poi realizzare una scocca con un abitacolo leggero ma al medesimo tempo robusto, collocato tra due strutture in grado di assorbire l'energia e che cedano in modo progressivo, così da assorbire l'urto senza accartocciarsi anche ad un impatto leggero. Progettando la scocca portante si devono inserire delle sezioni forti per mantenere i passeggeri in una condizione di massima sicurezza. La parte anteriore del veicolo, inoltre, dovrà contenere il motore per assorbire gli urti e per proteggere la vita degli occupanti.

Naturalmente si deve anche pensare alla forma da conferire al prodotto finale, tenendo in considerazione della sua aerodinamicità. In definitiva, più è alta la velocità, e maggiore è la potenza necessaria per superare la resistenza dell'aria. Infatti, raddoppiando la velocità, la resistenza dell'aria quadruplica. Allo stesso tempo la forma aerodinamica non deve andare a discapito della comodità dei passeggeri, e si deve trovare la giusta proporzione tenendo in considerazione del fatto che ad un'elevata velocità, un modello di questo genere tende ad essere meno stabile e ad agire come farebbe l'ala di un aereo, staccandosi dal suolo. Per risolvere questo tipo di problema, molto spesso, si ricorre ad alettoni e a spoiler, in modo tale da garantire un'adeguata aderenza al suolo.

Se si preferisce ottenere un modello meno sportivo, è possibile abbattere l'attrito dell'aria, semplicemente diminuendo l'altezza della carrozzeria. Pertanto, dovrà essere inclinato il parabrezza, dando alla carrozzeria una forma curva e continua, ed infossando i fari e gli specchietti al suo interno. Una volta completato il progetto della struttura, si dovrà procedere con l'impianto elettrico ed il motore.