Riassunto analitico
Negli ultimi anni, l'industria automotive ha posto sempre maggiore attenzione nel trasformare il veicolo da semplice mezzo di trasporto passivo a sistema complesso ad elevato contenuto tecnologico, in grado di monitorare lo stato di funzionamento del mezzo e intervenire in situazioni di emergenza, al fine di aumentare la sicurezza stradale.
In questa ottica è inserito il progetto Cyber™ Tyre di Pirelli s.p.a., il quale ha l’obiettivo di monitorare il comportamento dello pneumatico durante la marcia grazie alla misura di sensori accelerometrici interni allo pneumatico ed alla stima di grandezze di interesse. Tra le diverse features estraibili, l’area e la forma della zona di contatto pneumatico-strada risultano di grande interesse soprattutto per veicoli ad elevate prestazioni e/o da competizione, nei quali è ricercata la massima performance.
L’obiettivo dell’attività di tesi è stato la valutazione di indicatori chiave di performance estraibili dalla zona di contatto, in termini di robustezza e comparabilità con i dati estratti dal sistema Cyber™ Tyre.
La prima parte del lavoro è stata incentrata sulla definizione dell’accuratezza e della precisione del sistema Cyber™ Tyre in relazione ai parametri caratterizzanti l’impronta: per tale indagine, una campagna test indoor è stata pianificata, eseguita ed analizzata, arrivando a stimare la precisione totale del sistema Cyber™ Tyre in relazione alle possibili fonti di incertezza identificate.
Successivamente sono state acquisite le impronte di contatto statiche di tre diverse coperture. Tale indagine ha permesso di evidenziare la variabilità del fenomeno esaminato, in funzione specialmente del disegno del battistrada nella zona di contatto.
A valle di uno studio sullo stato dell’arte della metodologia esistente, sono state evidenziate alcune criticità, che hanno portato alla definizione di una modalità di analisi innovativa, attraverso l’estrazione di nuovi indici confrontabili con le stime effettuate dal sistema CyberTM Tyre.
Infine, sono stati effettuati test outdoor per l’acquisizione di impronte in condizioni dinamiche, le quali sono state successivamente analizzate con la nuova metodologia e comparate con le misure del sistema Cyber™ Tyre. Grazie all’utilizzo di ulteriore strumentazione, è stata considerata anche la variabilità delle condizioni al contorno dei test, al fine di evitare di confondere la variabilità dinamica con l’accuratezza del sistema Cyber™ Tyre.
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Abstract
In the last years the automotive industry focused on the vehicle transition from a passive means of transport to a complex and highly technological system. The goal is a system able to keep under control the dynamic behavior of the vehicle and to take actions in dangerous conditions.
The Cyber™ Tyre project by Pirelli spa aims to sensorize and monitor the tire, thanks to the measures coming from accelerometric sensors located inside the tire. Among the extracted features, the patch area and patch length are of great interest for sports vehicles, in order to reach the maximum performance.
The aim of this thesis was the evaluation of Key Performance Indicators for the tire footprint area, in terms of consistency and comparability with the data from the Cyber™ Tyre system.
Firstly, the activity focused on the estimation of the accuracy and the precision of the Cyber™ Tyre system about the footprint characterization: indeed a testing session has been planned, executed and analyzed. Thanks to it, the precision of the system was evaluated and related to some sources of uncertainty.
Secondly, for three tires the static footprints have been acquired. This analysis highlighted the variability of the patch phenomena, especially due to the tread pattern.
Moreover, the investigation on the state-of-art methodology pointed out some critical issues: for this reason, a new approach was defined. This new procedure consists in the extraction of new KPIs comparable with the Cyber™ Tyre data.
Eventually, outdoor tests were carried out for the acquisition of dynamic footprints. This data was analyzed and compared to the Cyber™ Tyre measures, taking into account the variability of the dynamic conditions, and the forces measured by the dynamometric hubs.
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