Progettazione sistema di sterzo per quadriciclo elettrico Green Fun

The following discussion is devoted to the study and design of the steering system for the prototype of a newly developed lightweight electric-powered vehicle. This lightweight electric-powered vehicle, called GreenFun, is the union of the latest technology used in vehicle construction, and wants to be a reference point for the eco-sustainable mobility. This study begin from the constraints imposed by the particular scheme adopted for the suspension and the maximum steering angle of the wheels, duly chosen to have low radii of curvature and therefore a high maneuverability, to derive an optimized steering kinematic. We has therefore sought a solution by investigating between already existing steering box, which coupled the characteristic parameters obtained from the optimization with the small place available, so we have come to the final scheme. At this stage we calculated the values of forces, through which we were able to define the geometries of the various components. Finally we explored the possibilities for the connection between the steering column and the steering box, because the position of the second made it necessary to have some countershaft to avoid excessive reduction of cabin space, making the steering line very special compared to the normal solutions adopted in normal cars.

La seguente trattazione è rivolta allo studio e alla progettazione del sistema di sterzo per il prototipo di un quadriciclo leggero elettrico di nuova concezione. Questo quadriciclo leggero a trazione elettrica, chiamato GreenFun, rappresenta l’unione delle più recenti tecnologie utilizzate nella costruzione di veicoli, e vuole essere un punto di riferimento per quanto riguarda la mobilità eco-sostenibile. Lo studio parte dai vincoli imposti dal particolare schema di sospensione adottato e dagli angoli di sterzo massimi delle ruote, opportunamente scelti per avere bassi raggi di curvatura e quindi un’alta manovrabilità, per ricavare la cinematica di sterzo ottimizzata. Si è quindi cercata una soluzione, indagando tra le scatole di sterzo esistenti, che coniugasse i parametri caratteristici ottenuti dall’ottimizzazione con i ridotti spazi a disposizione; si è così giunti allo schema definitivo. A questo punto sono stati calcolati i valori delle forze in gioco, attraverso le quali si sono potute definire le geometrie dei vari componenti ed effettuare il loro dimensionamento. Infine sono state vagliate le possibilità per la realizzazione del collegamento tra la colonna di sterzo e la scatola di sterzo, in quanto la posizione della seconda ha reso necessaria la presenza di alcuni alberi di rinvio per evitare un’eccessiva riduzione dello spazio dell’abitacolo rendendo la linea di sterzo decisamente particolare se paragonata alle normali soluzioni adottate sulle vetture.