Ottimizzazione del cinematismo di sterzo per una vettura da competizione

The purpose of this thesis work is to study the optimization of the steering kinematics for a Formula SAE racing car. In this case, the aim of the work is to optimize the steering mechanism in such a way as to obtain the optimal configuration, minimizing the error compared to the ideal conditions of the Ackermann steering. Through the use of MATLAB software, an optimization code was implemented to carry out the study. With the help of the implemented code, once the target to be reache in terms of net-steer ratio has been established, through a careful analysis of the steering kinematics, the configuration was thus obtained such as to comply with the imposed conditions. Thus, the dimension of the various members constituting the optimized mechanism were obtained, in such a way as to undestrand the same feasibility of the steering system obtained. Finally, a comparison of the omptimized results obtained between the real steering layout of the car with the simplified four-bar linkage system was carried out.

Il presente lavoro di tesi ha come scopo lo studio di ottimizzazione del cinematismo di sterzo per una vettura da competizione Formula SAE. Nella fattispecie, l’obiettivo del lavoro è ottimizzare il meccanismo di sterzo in modo tale da ottenere la configurazione ottimale, minimizzando l’errore rispetto alle condizioni ideali della sterzata Ackermann. Tramite l’utilizzo del software MATLAB è stato implementato un codice di ottimizzazione per effettuare lo studio. Con l’ausilio del codice implementato, una volta stabilito il target da raggiungere in termini di net-steer ratio, tramite un’attenta analisi della cinematica di sterzo, si è così ottenuta la configurazione tale da rispettare la condizione imposta. Si sono ottenute così le dimensioni dei diversi membri costituenti il meccanismo ottimizzato, in modo tale da capire la stessa fattibilità del sistema sterzante ottenuto. Infine, si è effettuato un confronto dei risultati finali ottimizzati tra il layout di sterzo reale della vettura con il sistema semplificato a quadrilatero articolato.