Ralph DTE

Bringing art into engineering

Automotive

vehicle_sim.jpg

Index

Ralph DTE Automotive & Motorsport

Laboratorio privato a scopo ricerca ed approfondimento studi universitari

Il progetto Ralph DTE Automotive & Motorsport, a cura di Raffaele Berardi, consiste in un laboratorio-scuderia privato a scopo ricerca ed approfondimento studi universitari. Si tratta di una realtà che non ha scopo di lucro e che al momento non è aperta al pubblico e non offre di conseguenza alcun servizio. Il frutto dei test e delle ricerche condotte dall’autore ha come unico fine l’esasperazione delle conoscenze circa i settori Automotive e Motorsport. Ciò gli permette di migliorare, con un elevato grado di approfondimento, i propri studi in Ingegneria Meccanica e la propria esperienza maturata per anni nel mondo delle corse, nonché di effettuare scambi di know-how con aziende di ogni dimensione, tecnici del settore, università, ricercatori, professori, studenti e appassionati presenti in Europa e nel mondo. Il progetto consiste di due divisioni: la prima orientata verso i veicoli a quattro ruote e la seconda interessata prevalentemente ai mezzi a due ruote.

All’interno del progetto ci si muove in più rami della ricerca nel settore motosportivo a partire dai motori (progettazione, studio, assemblaggio, messa a punto, preparazione), sino ad abbracciare il setup, la telemetria, la dinamica del veicolo ed i collaudi in pista, passando anche per l’ingegneria dei materiali e la prototipazione di veicoli da competizione. Non manca infine il completamento di questa profonda passione con lo studio delle tecniche di restauro di mezzi di ogni genere e lo studio delle tecniche di rettifica mediante macchinari ad elevato grado di precisione. Negli ultimi tempi è stato aggiunto il fondamentale aspetto delle simulazioni computer-aided alle quali è stata dedicata un’apposita sezione in fase di maturazione.

Il progetto Ralph DTE Motorsport è nato inizialmente con il nome “Scuderie RBC” (Scuderie Raffaele Berardi Corse) quando durante gli ultimi due anni presso l’istituto tecnico industriale (specializzazione Meccanica) l’autore avanza, “quasi” per gioco, l’idea di realizzare un proprio laboratorio dove studiare più dettagliatamente ciò che impara durante le sue esperienze come tecnico nei campionati nazionali ed europei di automobilismo. Con gli anni il progetto porterà inaspettatamente importanti risultati e molteplici occasioni di crescita professionale. Oggi la possibilità di realizzare concretamente diversi prototipi è come non mai ad un passo dalla meta anche se la crisi economica mondiale ha giocato un ruolo determinante che però ha offerto all’autore decisivi spunti di crescita tecnica e strategica inimmaginabili solo pochi anni prima.

Il progetto Scuderie RBC è stato quindi assorbito all’interno di una visione più ampia, in fase di realizzazione, che prende il nome di Ralph DTE volendo essa inglobare in ogni singolo prodotto, che si ha l’obbiettivo di realizzare, importanti fondamenti di progettazione (Design), tecnologie (Technologies) ed Ingegneria (Engineering).

Maggiori info sull’autore del progetto alla pagina STUDIO
Sito web dedicato: www.ralph-dte.net

Bielle Fork & Blade - Vista dal basso Bielle Fork & Blade - Vista laterale Forcella moto enduro Carburatori Honda CB350 Four

Incominciamo a parlare di automobili

Piccole grandi curiosità

Forse non tutti sanno che…

N modi per rompere un motore a c.i.

Aspetti tecnici legati all’esperienza

Il lato costoso dei motori

Spese, imprevisti, soluzioni e metodi

Il mercato dell’automobile

Atteggiamenti da non sottovalutare

Dall’inglese all’italiano, passando per il motorismo

Termini motoristici di difficile traduzione

Tecnologia e Tecnica

Automotive technologies

Idee, soluzioni, brevetti e innovazione

Dal prototipo al prodotto finito

Sincronismi metodici di fasi e processi

Automotive alternativo

Soluzioni per la mobilità

Motori ibridi

Motori elettrici

Tecnologie utili ai mezzi elettrici ed ibridi, ma non solo…

Biciclette Elettriche e Kit di trasformazione

Con qualche parentesi sulle “barche” elettriche

Batterie utilizzabili su veicoli elettrici/ibridi/trasformati

Intro
Approfondimenti
Studi e ricerche sulle batterie del futuro

Motori 2 tempi di nuova generazione

Motori a gas

Motori ad aria compressa

  • In preparazione

Motori a idrogeno

Motori rotativi

Curiosi dispositivi per ridurre l’inquinamento

Oltre l’automotive alternativo

Le nostre prove

Moto turbo fai da te a basso costo

Quando l’ingegno ti porta oltre

Moto stradali

Prove imparziali…

Due ruote d’altri tempi

I miti che non vanno dimenticati

Tesla Roadster

Prove professionali per il lettore esigente

Vehicle sim

Le simulazioni

Simulazioni di guida e di dinamica del veicolo

Le simulazioni, un metodo interessante per approfondire le proprie conoscenze ed i propri studi in tema di dinamica del veicolo. Certo non sono perfettamente attendibili, l’ultima parola spetta alle reali prove in pista. Su questo blog si parla di simulazioni solo per scopi di studio. Avete presente le equazioni differenziali, le derivate parziali, i gradienti, l’operatore Nabla? Alla base dello studio della dinamica del veicolo ci deve essere per forza di cose una buona base matematica e ingegneristica. Il resto sono dei normali videogames che, per quanto divertenti e sempre più sofisticati, non possono considerarsi attendibili.

Dalle simulazioni alla progettazione e viceversa

Le simulazioni sono un ottimo strumento per studiare, con una certa approssimazione, il comportamento di un veicolo in base alle sue geometrie, alla distribuzione delle sue masse ed alla regolazione del suo assetto. Ci serviamo di appositi simulatori basati su opportuni  modelli fisici e matematici che ci permettono di studiare diversi metodi per ottenere un comportamento equilibrato da diverse tipologie di autoveicoli.

Handling

Un valido simulatore di guida professionale, oltre ad offrire un gran risparmio in termini di tempo, offre un gran risparmio anche i termini economici (soprattutto se abbinato a particolari software accessori per i calcoli di fisica, geometria e dinamica del veicolo) dando modo di provare diverso materiale, usurarlo e/o romperlo testandolo al limite e avendo come unica spesa il tempo dedicato agli approfondimenti sui libri universitari ed il tempo passato presso i principali kartdromi ed autodromi italiani per le prove reali.

I fenomeni che, ad esempio, possono innescare il sovrasterzo sono molteplici. Utilizzare frequentemente il simulatore non è sufficiente, è necessaria la presenza di un tecnico esperto che possa, come nel nostro caso, suggerire in che direzione intervenire per correggere eventuali errori di guida o di messa a punto. I fenomeni che possono innescare un pericoloso sottosterzo dovrebbero essere tra i più conosciuti essendo, la maggior parte dei veicoli circolanti sulle strade, dotati di trazione anteriore. Anche il controllo della trazione, il sistema ABS, i trasferimenti di carico nei rapidi cambi di traiettoria, le variazioni di comportamento della vettura a pieno carico (passeggeri aggiuntivi, pieno di carburante, zavorra disposta in varie posizioni) vengono ampiamente analizzati nelle nostre esercitazioni virtuali.

handling_01.jpg

Software di approfondimento tecnico

eBike Simulator

Sul sito “ebikes.ca” trovate, oltre ad un’ingente quantità di interessanti contenuti tecnici (test, curiosità, suggerimenti, consigli, prodotti) inerenti il mondo delle biciclette elettriche (o eBikes), anche un simulatore decisamente utile e ben studiato (http://www.ebikes.ca/simulator). Si chiama “Hub Motor and eBike Simulator” e permette di testare virtualmente, e valutare, quattro fondamentali parametri relativi alle diverse soluzioni per “elettrizzare” la vostra bicicletta:

  • la coppia svilupata,
  • la potenza erogata,
  • il carico,
  • l’efficienza.

Trovi maggiori informazioni sul nostro articolo: eBike Simulator

eBike Simulator impostazione dei parametri

FS-Kinematics

FS-kinematics è uno strumento interattivo per la simulazione cinematica delle sospensioni di una mountain bike. Ma non solo! Può infatti essere simulata la resa della pedalata con marce diverse e con diverse posizioni del ciclista, possono essere simulati gli effetti della frenata e può essere visualizzato ogni dato del ciclista e della bicicletta nelle più svariate condizioni. L’utilizzo di questo software (a pagamento) è permesso sia online che offline. Il demo è utilizzabile online gratuitamente.

Trovi maggiori informazioni sul nostro articolo: Simulare le sospensioni di una mountain bike con fs-kinematics

fs-kinematics simulare le sospensioni di una mountain bike

Vehicle Handling and Performance Analyzer

Il simulatore per eccellenza è senza dubbio Live for Speed. Un impressionante serie di studi è stata condotta sugli aspetti fisici e matematici della simulazione di gomme, sospensioni, masse, trasferimenti di carico, aerodinamica, temperature, sistemi di trasmissione. L’elevata affidabilità della simulazione ha portato diversi ingegneri e aziende a realizzare software accessori per effettuare ulteriori ed accurati studi dinamici dei veicoli simulati. Davvero non male!

Il software “Vehicle Handling and Performance Analyzer” rappresenta uno tra i più importanti programmi accessori per il simulatore di guida LFS. Va precisato però che il software non è strettamente legato ad LFS e può essere pienamente sfruttato a 360° anche per veicoli da voi virtualmente realizzati. Il VHPA permette di elaborare una gran quantità di dati che riguardano la dinamica del veicolo in relazione al suo assetto ed alla distribuzione delle sue masse.

geometria_e_fisica.jpg

Simulatori per uso professionale

Mechanical Simulation Corporation – CarSim

Carsim simula il comportamento dinamico delle macchine da corsa, di normali autovetture, autocarri leggeri e veicoli commerciali. Permette di effettuare test simulati considerando più di 800 variabili calcolate per tracciare e analizzare dati o esportarli in altri software come MATLAB, Excel, Powerpoint e strumenti di ottimizzazione.

Con questo software puoi progettare, sviluppare, testare e pianificare programmi per il veicolo: controlli di trazione, di stabilità, di frenata, differenziali elettronici… Carsim permette agli utenti di prendere decisioni che coinvolgono la dinamica del veicolo in meno tempo. Il software può essere utilizzato per eseguire analisi avanzate dei veicoli esistenti.

I modelli matematici di Carsim sono parametrici, coinvolgono le proprietà misurabili che sono comunemente usate dalle aziende fornitrici di OEM. I modelli matematici di Carsim sono costruiti su decenni di ricerca nella dinamica dei veicoli e sulla riproduzione del loro comportamento con modelli matematici. Le previsioni di Carsim sono molto vicine ai risultati dei test fisici reali.

Carsim combina un completo modello matematico del veicolo con un’alta velocità di calcolo. Il team di sviluppo del software a simulazione meccanica utilizza il programma Lisp multibody VehicleSim per generare le equazioni per i modelli matematici del veicolo. Oltre a fornire corrette equazioni non lineari per i modelli (abbastanza complicate), tali equazioni sono ottimizzate per fornire calcoli rapidi.

car_sim.jpg

Mechanical Simulation Corporation – BikeSim

BikeSim è uno strumento VehicleSim specificamente progettato per simulare il comportamento dinamico della moto e dello scooter per gli ingegneri che hanno necessità di ottimizzare i tempi di calcolo. L’architettura di base di BikeSim come per Carsim è basata sul fornire ai tecnici la possibilità di valutare in modo dinamico il comportamento di qualsiasi moto esistente o concept. BikeSim analizza la risposta agli input del pilota: Coppia di sterzo, freni, cambio, acceleratore e lo spostamento laterale della massa corporea.

Sono presenti anche i parametri ambientali quali l’aerodinamica, la geometria stradale e l’attrito. Con la modellazione e il controllo della complessa interazione tra il pilota-macchina-ambiente, BikeSim simula esattamente come il comportamento del pilota influisce sulle prestazioni complessive della moto nelle condizioni ambientali. BikeSim gira su desktop o laptop.

BikeSim può essere eseguito con MATLAB / Simulink, fornendo un modello S-Function per l’importazione / esportazione di tutte le variabili chiave. Gli utenti possono facilmente comprendere i blocchi di controllo e attuazione di ABS, TCS o qualsiasi nuovo tipo di sub-sistema.

bike_sim.jpg

Mechanical Simulation Corporation – TruckSim

TruckSim è uno strumento software per la simulazione e l’analisi del comportamento dinamico di autocarri pesanti, autobus e autoarticolati. Funziona proprio come Carsim con alcune importanti differenze. Camion e autobus utilizzano un diverso sistema di sterzo delle automobili. Possono anche avere ruote gemellate, multiple configurazioni degli assali e una vasta gamma di combinazioni trattore-rimorchio. TruckSim comprende 16 comuni configurazioni, ciascuna in due forme: (1) rigida con masse sospese, e (2) con cabina sospesa e flessibilità torsionale del telaio. La flessibilità torsionale del telaio è un’opzione disponibile in grado di fornire previsioni più realistiche quando si dispone dei dati associati al telaio.

truck_sim.jpg

Mechanical Simulation Corporation – SuspensionSim

SuspensionSim è un solver multi-body di statica che può essere utilizzato per modellare qualsiasi sospensione attraverso l’uso di componenti quali boccole, molle, travi, ammortizzatori, etc. La maggior parte dei componenti possono essere modellati come elementi lineari o non lineari. Ci sono oltre 90 elementi statici pronti per la progettazione delle sospensioni.

Le caratteristiche della sospensione possono essere esportati in file CSV e importati in Carsim. Questo consente di risparmiare molto tempo per valutare l’evoluzione di una sospensione e come essa possa influenzare la dinamica del veicolo. Gli ingegneri utilizzano SuspensionSim nella progettazione, nello sviluppo e nell’analisi delle sospensioni del veicolo. SuspensionSim è un solutore statico. Il tempo di soluzione è in genere di pochi secondi.

suspension_sim.jpg

Lotus Engineering Software – Lotus Suspension Analysis

Lotus Suspension Analysis è un software relativamente facile da usare. Si tratta di uno strumento ingegneristico per la progettazione e l’analisi della geometria della sospensioni. Sono già presenti all’interno del software i principali modelli di tutte le componenti che costituiscono le sospensioni attualmente utilizzate su vetture stradali e sportive. I modelli cinematici 2D e 3D preimpostati permettono una più rapida creazione di sistemi sospensivi adatti al veicolo che si sta progettando.

Lotus Suspension Analysis

Lotus Engineering Software – Lotus Vehicle Simulation

Lotus Vehicle Simulation fornisce rapide risposte sulle prestazioni del veicolo da voi progettato. Virtualmente il veicolo può essere testato a velocità costante, durante un’accelerazione o una decelerazione, e persino su una pista simulata. I risultati delle analisi comprendono: tempi, velocità, consumo di carburante, emissioni inquinanti, le variazioni del suo comportamento…

Lotus Vehicle Simulation

Prototipi Automotive

eBike

Performanti o Endurance? Le soluzioni studiate da noi

Ralph DTE EBK Endurance è una bicicletta elettrica unica al mondo sia per il livello di sofisticazione tecnica ed elettronica, sia per le notevoli prestazioni di durata, sia per l’enorme livello di espandibilità del progetto (stiamo infatti lavorando ad un innovativo telaio dedicato). Guidarla è un piacere sovrumano…

Grazie ai particolari parametri di progetto adottati, EBK Endurance ha una vita utile dell’intero powertrain superiore a quella delle migliori vetture elettriche attualmente circolanti al mondo. Con un’autonomia che, in pedalata assistita ed in configurazione a norma di legge, può coprire ben 580 km*, non esiste pari sul mercato mondiale. Ed anche se presto la concorrenza sarà agguerrita, saremo comunque stati i primi a bruciare una simile tappa.

*Leggi i paragrafi “Prestazioni” e “Note sulle prestazioni” della scheda tecnica (link in basso).

Scopo del progetto

Non si tratta di un prodotto destinato alla vendita anche se, tramite “www.Berardi-Store.eu” (partner ufficiale di questo Blog), vengono vendute tutte le componenti necessarie per realizzare autonomamente biciclette elettriche da strada a norma di legge e biciclette da competizione o per esigenze speciali. Ci serviamo di questi prototipi al fine di studiarne ogni minimo dettaglio e poter sfruttare il bagaglio di conoscenze maturato di volta in volta per dedicarci ad applicazioni più particolari di cui avremo modo di parlare meglio in seguito. Siamo in grado di trarre da questi progetti centinaia di dati da studiare e soluzioni a numerose problematiche tecniche dei veicoli puramente elettrici ed ibridi non necessariamente solo a due ruote (biciclette, trike, tandem, citybike, mountainbike, moto enduro, moto da corsa, ecc.) ma anche a quattro ruote (kart, piccole FSAE, Formulini, ecc.). Ralph DTE EBK Endurance non nasce per offrire prestazioni brucianti bensì per una elevatissima autonomia ed una altrettanto elevata affidabilità di marcia, nasce quindi, come dice il nome, per prestazioni di durata.

Ralph DTE EBK Endurance

Ralph DTE EBK SuperLight

  • eBike: test #1 prototipo Ralph DTE EBK SuperLight

Ralph DTE EBK Performance

  • eBike: galleria fotografica Ralph DTE EBK Performance – Prossimamente disponibile
  • eBike: scheda tecnica prototipo Ralph DTE EBK Performance – Prossimamente…
  • eBike: video Ralph DTE EBK Performance | Presentazione | Contenuti extra – Prossimamente disponibile
  • eBike: test #1 prototipo Ralph DTE EBK Performance

Ralph DTE EBK Series

Display dati EBK Endurance

Motore prototipo eBike Ralph DTE EBK Endurance

 Powertrain Ralph DTE EBK Endurance montato su un normale telaio stradale

Powertrain eBike Ralph DTE EBK Endurance

Ralph DTE EBK SuperLight