TEMPERATURE PREDICTION OF HIGH PERFORMANCE RACING TYRES - DEVELOPMENT AND VALIDATION OF A PHYSICAL THERMAL MODEL

Nel presente lavoro di tesi di dottorato viene illustrato un nuovo modello termico di pneumatico. Il modello, denominato †œThermo Racing Tyre†� (TRT), ਠstato sviluppato nell'ambito di una collaborazione con l'ente "Prestazioni Veicolo" della Gestione Sportiva di Ferrari S.p.A. Il modello ਠfisico, tridimensionale e tiene conto di tutti i flussi e le generazioni di calore. Sono stati infatti considerati i flussi di calore verso l'aria esterna ed interna, verso la strada nonchà© quelli omnidirezionali all'interno della stessa gomma. Per le generazioni di calore si ਠcomputata l'energia dissipata per attrito all'interfaccia tra lo pneumatico e l'asfalto (Friction Power), e quella dissipata a causa delle deformazioni cicliche (Strain Energy Loss). Specifiche prove sperimentali sono state realizzate al fine di stimare i parametri termodinamici e la loro dipendenza dalla temperatura. Il modello ਠcapace di girare in Real Time, caratteristica importante per applicazioni quali i simulatori di guida. Inoltre, il TRT ਠin grado di utilizzare sia le forze globali sia quelle locali generate nell'area di contatto con il suolo. _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ In the present document the main features of a new physical tyre thermal model are presented. The model, called Thermo Racing Tyre (TRT) was developed in collaboration with the †œCar Performance Development†� office of the Ferrari S.p.A. Racing Department (Gestione Sportiva). The model is three-dimensional and takes into account all the heat flows and the generative terms occurring in the tyres. The cooling to the track and to the external air and the heat flows inside the rubber are modelled. Regarding the generative terms, in addition to the friction energy developed in the contact patch, the strain energy loss is evaluated. Dedicated experimental tests were done in order to estimate the thermodynamic parameters of the rubber and their dependency on the temperature. The model is able to run in Real Time. This feature is important for applications as the driving simulators. According to the desired accuracy, the model is able to use the contact patch global forces or the local ones.