Il presente lavoro di tesi prosegue l’analisi e lo sviluppo di un banco prova freni, strumento di supporto per il Team di Formula SAE dell’Università degli Studi di Padova, utile alla progettazione e alla verifica dell’impianto frenante delle due vetture in termini di affidabilità e performance. Il principale obbiettivo perseguito è quello di riprodurre a banco le condizioni cui il sistema frenante è soggetto in pista durante gli eventi dinamici come AutoX ed Endurance, in particolare quelle relative a velocità vettura e temperatura disco freno; la riproduzione a banco della pressione linea freno risulta già correttamente implementata. In questo elaborato vengono inizialmente descritte le componenti che costituiscono il banco e le modalità con cui vengono gestite e controllate attraverso i diversi programmi LabVIEW. Terminata questa prima fase, viene descritta, per ciascuno dei programmi sviluppati per il banco, l’implementazione della funzione di scrittura dati che permette di ottenere al termine di ogni prova condotta un file di testo contenente le letture di sensori e celle di carico, utile per analizzare i parametri e caratterizzare il sistema frenante. Successivamente, l’attenzione è stata focalizzata sulla riproduzione a banco delle condizioni che hanno luogo in pista, in particolare il profilo di velocità e il profilo di temperatura disco. Per riprodurre il profilo di velocità sono state apportate alcune modifiche strutturali al banco e sono stati fatti alcuni interventi a livello di programma di controllo; relativamente alla riproduzione a banco del profilo di temperatura disco, è stato integrato un sistema di raffreddamento efficace e opportunamente controllato. A fronte di tutto questo, si è arrivati ad ottenere un banco prova freni che soddisfa i requisiti e che permette di riprodurre in maniera adeguata le condizioni cui il sistema frenante è soggetto in pista. È stata quindi condotta una breve analisi per valutare l’evoluzione della corsa pompa freno e del coefficiente d’attrito in funzione della temperatura, prendendo in considerazione i dati sperimentali raccolti durante la riproduzione dei dati pista a banco. Infine, sono stati definiti dei protocolli di prova utili per valutare e confrontare tra loro diversi compound disco-pastiglia.

Analisi e sviluppo di un banco prova freni per vetture FSAE

ZALTRON, GIULIO
2021/2022

Abstract

Il presente lavoro di tesi prosegue l’analisi e lo sviluppo di un banco prova freni, strumento di supporto per il Team di Formula SAE dell’Università degli Studi di Padova, utile alla progettazione e alla verifica dell’impianto frenante delle due vetture in termini di affidabilità e performance. Il principale obbiettivo perseguito è quello di riprodurre a banco le condizioni cui il sistema frenante è soggetto in pista durante gli eventi dinamici come AutoX ed Endurance, in particolare quelle relative a velocità vettura e temperatura disco freno; la riproduzione a banco della pressione linea freno risulta già correttamente implementata. In questo elaborato vengono inizialmente descritte le componenti che costituiscono il banco e le modalità con cui vengono gestite e controllate attraverso i diversi programmi LabVIEW. Terminata questa prima fase, viene descritta, per ciascuno dei programmi sviluppati per il banco, l’implementazione della funzione di scrittura dati che permette di ottenere al termine di ogni prova condotta un file di testo contenente le letture di sensori e celle di carico, utile per analizzare i parametri e caratterizzare il sistema frenante. Successivamente, l’attenzione è stata focalizzata sulla riproduzione a banco delle condizioni che hanno luogo in pista, in particolare il profilo di velocità e il profilo di temperatura disco. Per riprodurre il profilo di velocità sono state apportate alcune modifiche strutturali al banco e sono stati fatti alcuni interventi a livello di programma di controllo; relativamente alla riproduzione a banco del profilo di temperatura disco, è stato integrato un sistema di raffreddamento efficace e opportunamente controllato. A fronte di tutto questo, si è arrivati ad ottenere un banco prova freni che soddisfa i requisiti e che permette di riprodurre in maniera adeguata le condizioni cui il sistema frenante è soggetto in pista. È stata quindi condotta una breve analisi per valutare l’evoluzione della corsa pompa freno e del coefficiente d’attrito in funzione della temperatura, prendendo in considerazione i dati sperimentali raccolti durante la riproduzione dei dati pista a banco. Infine, sono stati definiti dei protocolli di prova utili per valutare e confrontare tra loro diversi compound disco-pastiglia.
2021
Analysis and development of a brake test bench for FSAE cars
freni
banco prova
dati pista
attrito
FSAE
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