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Gli ingegneri entrano nel vivo delle performance su pista con Nicolò Mancinelli, leader dell’unità trasversale che cura lo sviluppo dinamico delle moto da corsa Ducati
A quasi un mese dall’inaugurazione della settima edizione, il motore del Master in Ingegneria della Moto da Corsa prosegue deciso la sua salita verso il pieno regime.
Nell’ultimo weekend i ragazzi hanno continuato a destreggiarsi nel perimetro della dinamica del veicolo, al centro delle due precedenti tornate di lezione con Roberto Pegoraro. Questa volta però, la prospettiva utilizzata per trattare l’argomento è stata quella sperimentale.
La dinamica sperimentale
I progressi tecnologici in ambito motorsport hanno permesso di ridurre sensibilmente i costi sostenuti dalle case motociclistiche per condurre i test. Grazie ai software di simulazione, i racing team possono “prevedere” l’influenza delle diverse soluzioni tecniche e testarne l’efficacia al computer con un ragionevole grado di attendibilità, e solo in ultima istanza ricorrere al tradizionale, e sempre imprescindibile, test su pista.
Nicolò Mancinelli è Tyre and Experimental Vehicle Dynamics Group Leader per Ducati Corse. Ingegnere meccanico con dottorato di ricerca in meccanica applicata, oltre a essere ingegnere di pista del pilota collaudatore Ducati MotoGP Michele Pirro, Nicolò Mancinelli è a capo dell’unità trasversale che cura lo sviluppo dinamico delle Rosse di Borgo Panigale impegnate nelle varie categorie, a cominciare ovviamente dalla MotoGP e dalla Superbike.
La stima delle variabili di cinematica e dinamica del veicolo, come velocità,
accelerazioni, slittamenti, forze, e la comprensione dei fenomeni che avvengono sulla moto. Questi e tanti altri aspetti sono studiati in ogni minimo dettaglio ricorrendo alle “normali” equazioni e leggi di cinematica e dinamica, e procedendo poi a simulazioni e validazioni tramite i cosiddetti modelli multibody, termine con cui si definiscono i sistemi meccanici composti di più corpi, rigidi o deformabili, suscettibili di movimenti relativi dovuti alla deformabilità stessa dei corpi o più propriamente alla presenza di vari tipi di coppie cinematiche e di vincoli relativi.
Una delle interazioni più complesse, dunque più affascinanti per un ingegnere appassionato di moto da competizione, è quella con gli pneumatici, il punto di contatto tra la moto e la strada. La relazione con le gomme è una delle più importanti per la performance della moto, a maggior ragione in campionati monomarca, dove chi riesce a sfruttare al meglio le poche opzioni a disposizione può assicurarsi un vantaggio decisivo sugli altri sfidanti, e ciò la rende uno degli ambiti di applicazione privilegiati della modellazione multibody.
L’equipaggiamento hi-tech
Oltre a una conoscenza perfetta delle leggi che la governano, la dinamica sperimentale richiede naturalmente strumentazioni specifiche, a cominciare dai sensori da montare sulla motocicletta. Fanno ormai parte dell’equipaggiamento standard di una MotoGP la piattaforma inerziale “IMU” (Inertial Measurement Unit), i potenziometri per misurare le corse di sospensioni e sterzo, i sensori delle ruote foniche per misurare le velocità angolari di ruote e motore, i sensori di pressione dell’impianto frenante e quelli base del motore. Ci sono poi anche i sensori ottici di distanza, i sensori ottici di velocità, i sensori di forza e coppia (estensimetrici), gli accelerometri (capacitivi) e i GPS.
Questi sensori servono a raccogliere i dati che vengono poi elaborati tramite gli appositi software che analizzano le performance della moto e dei suoi componenti su pista. Non bisogna mai scordarselo: ciò che riusciamo a vedere su una MotoGP, direttamente dai nostri occhi o attraverso uno schermo, è solo la punta dell’iceberg di un lavoro sofisticatissimo compiuto nei box, nelle officine, nei dipartimenti racing delle scuderie e nei laboratori dei fornitori che concorrono a creare questi prodigi di avanguardia tecnica e ingegneristica su due ruote.
E un primo assaggio concreto di questa sofisticatezza è arrivato proprio nella seconda parte della lezione di Mancinelli, in cui il docente ha mostrato esempi pratici del lavoro di simulazione dinamica e analisi delle performance della motocicletta a partire dalle schermate prodotte tramite i software utilizzati dai racing team. Uno di questi è Vi-Grade BikeRealTime, software dell’azienda italo-tedesca leader nel virtual product development Vi-Grade, di cui i ragazzi approfondiranno l’uso nella giornata di sabato 24 novembre, con un corso specifico tenuto da Mancinelli stesso insieme a Roberto De Vecchi, Product Development Manager di Vi-Grade.