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Dietro le quinte dell’ingegneria della WUT-7 per prestazioni all’insegna della leggerezza

Affrontando la sfida di sviluppare la loro ultima vettura Formula Student, il team WUT Racing della Warsaw University of Technology si è concentrato sull'ottimizzazione topologica e sulla dinamica del veicolo. Ripensando le sospensioni, lo sterzo e le strategie di alleggerimento, hanno progettato componenti chiave che pesano oltre il 50% in meno rispetto alla generazione precedente, mantenendo la precisione e l'affidabilità richieste dalle sollecitazioni della pista.

Ciao, siamo WUT Racing, il team ufficiale Formula Student della Warsaw University of Technology. Fondato nel 2011, il nostro team riunisce studenti ambiziosi provenienti da diverse università e settori tecnici di Varsavia per progettare, costruire e far gareggiare monoposto a ruote scoperte prototipo ad alte prestazioni nei prestigiosi eventi Formula Student in tutta Europa (tra cui Polonia, Repubblica Ceca e Austria), oltre che nelle competizioni organizzate da SAE International.

Dopo una stagione 2025 di successo, in cui la nostra precedente vettura (la WUT-6) ha raggiunto il podio in entrambe le categorie autocross ed engineering design, ci siamo concentrati sullo sviluppo della WUT-7.

Nella progettazione della WUT-7, non ci siamo accontentati di miglioramenti incrementali. Spinti dall’ambizione ingegneristica e da una rigorosa analisi dei dati, ci siamo concentrati su un’ottimizzazione del peso senza compromessi e su una revisione fondamentale della dinamica del veicolo.

Ripensare le sospensioni e la cinematica

Il nostro percorso è iniziato con l’integrazione di un nuovo software di simulazione, OptimumG. Dopo aver validato accuratamente i suoi modelli computazionali, abbiamo riprogettato completamente la cinematica. Abbiamo allungato i tubi delle sospensioni in fibra di carbonio per garantire che la ruota percorra un arco di movimento più ampio e fluido, riprogettando interamente il sistema di smorzamento.

Negli anni precedenti utilizzavamo una vite a colletto ricoperta di grasso; questo significava che l’attrito delle sospensioni dipendeva interamente dalla coppia di serraggio del bullone. Per la WUT-7, abbiamo ingegnerizzato un sistema di cuscinetti di precisione nel bilanciere per standardizzare il movimento ed eliminare l’attrito imprevedibile.

Modello CAD della WUT-7 sviluppato per ottimizzare prestazioni e leggerezza

Alleggerimento senza compromessi

Per ridurre la massa non sospesa, abbiamo utilizzato ampiamente l’ottimizzazione topologica avanzata. Tuttavia, quest’anno ci siamo allontanati dalla stampa 3D in metallo. Abbiamo invece accettato la sfida di adattare geometrie ispirate alla natura e ottimizzate per le forze, in modo che potessero essere realizzate tramite lavorazione CNC di precisione.

Adottando coefficienti di sicurezza calcolati con cura e rivalutando le nostre ipotesi sull’usura dei cuscinetti in base a dati di carico esatti, abbiamo progettato nuovi montanti e mozzi ruota che pesano oltre il 50% in meno rispetto alle versioni dell’anno scorso.

Un sistema di sterzo completamente nuovo

I nostri precedenti assetti di sterzo si basavano su giunti cardanici o ingranaggi conici commerciali standard, che generavano troppo gioco e subivano una rapida usura a causa degli elevati angoli di lavoro. Quest’anno abbiamo progettato da zero un sistema di sterzo con ingranaggi conici su misura.

Per garantire che gli ingranaggi si innestino perfettamente a prescindere dalle tolleranze del telaio, la posizione dello sterzo è finemente regolabile utilizzando asole a fagiolo e apposite rondelle. In combinazione con tiranti in fibra di carbonio meticolosamente calcolati, abbiamo eliminato quasi del tutto il gioco dello sterzo, offrendo un feedback del pilota notevolmente migliorato.

Dare vita al progetto

Progettare parti radicali e leggere in un software CAD è una cosa; produrle per sopravvivere alla brutale fatica ciclica di una pista da corsa è un’altra.

Uno dei punti di forza della WUT-7 sono i nostri cerchi in fibra di carbonio su misura. Basato sul design Kaizer Rim, il nuovo cerchio è più largo di 0,5 pollici, consentendoci di utilizzare uno pneumatico più grande e di aumentare significativamente il grip meccanico. La sfida è stata calcolare con precisione il layup del carbonio affinché il cerchio non si flettesse sotto le forti forze G in curva, senza aggiungere peso superfluo.

Per collegare questi cerchi in carbonio più larghi ai nostri montanti leggeri lavorati CNC, avevamo bisogno di adattatori per cerchi lavorati in modo impeccabile. Questi componenti strutturali critici sono stati prodotti da Xometry con la precisione necessaria per trasferire coppie elevate e carichi laterali senza aggiungere inutile massa non sospesa.

La nostra nuova geometria delle sospensioni ci ha inoltre permesso di ridurre drasticamente le dimensioni degli inserti in alluminio incollati nei tubi delle sospensioni in fibra di carbonio. Poiché questi inserti sono più piccoli, le tolleranze di produzione dovevano essere impeccabili per garantire l’integrità strutturale della sospensione per tutta la stagione. Questi componenti sono stati consegnati con l’esatta finitura superficiale e accuratezza dimensionale, dandoci la sicurezza necessaria per realizzare i nostri progetti ingegneristici più ambiziosi.

Adattatori per cerchi lavorati CNC e ottimizzati topologicamente per le ruote in fibra di carbonio su misura

Cerchio in fibra di carbonio su misura con adattatore lavorato CNC

Custom carbon fiber rim with a CNC-machined rim adapter
Custom carbon fiber rim with a CNC-machined rim adapter

La strada da percorrere e le lezioni apprese

Il nostro team sta attualmente sviluppando la WUT-7, che include la progettazione di una nuova monoscocca e di un telaio a traliccio in acciaio, basandosi sulle lezioni apprese dalla WUT-6. Un obiettivo principale sarà l’ulteriore ottimizzazione della dinamica del veicolo e dei sistemi di telemetria per migliorare le prestazioni complessive e l’affidabilità.

Il team WUT Racing

Ci aspetta inoltre un intenso calendario di competizioni 2026 con la Formula Student in Repubblica Ceca, Austria e Polonia, che richiede un’attenta preparazione e logistica. Assicurarsi sponsorizzazioni e finanziamenti sufficienti rimane una sfida continua per sostenere i costi di progettazione, produzione e competizione internazionale. Allo stesso tempo, l’integrazione di nuovi membri del team, il mantenimento di elevati standard ingegneristici e la spinta verso i podi sia nelle prove statiche che in quelle dinamiche continueranno a mettere alla prova le nostre capacità ingegneristiche e di gestione dei progetti.

Una delle lezioni chiave del team è fidarsi dei calcoli ingegneristici verificando al contempo il processo di produzione. È facile progettare in CAD una parte matematicamente perfetta e ultraleggera, ma se non può essere lavorata con precisione, rimane solo un concetto. Il consiglio di WUT Racing per i team che affrontano sfide simili è di sfruttare al massimo l’ottimizzazione topologica e la cinematica, progettando sempre tenendo a mente le reali capacità delle lavorazioni CNC.

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