Analysis of the impact of in-wheel motors on the vehicle dynamics of a sports car

More and more car manufacturers are investing in fully electric high-performance sports cars, attracted by high torque at low rpms and the ability to use torque vectoring without differential. The electric motor can be inserted In-Body (it can have one, or two or four), or in the wheels. The In-Wheel configuration can eliminate the transmission, which is subject to elastic deformation. The purpose of this thesis is the analysis of the impact of In-Wheel motors on the vertical vehicle dynamics, which is often overlooked for traction analysis, and on lateral dynamics. Different tests are carried out using a multi-body vehicle simulator with passive, semi-active and active suspensions and with different road profiles. Constant speed tests are performed for vertical dynamics, while lateral dynamics are evaluated quasi-static and dynamic effects.

Sempre più case automobilistiche investono in auto sportive ad alte prestazioni completamente elettriche, attratte dall'elevata coppia a bassi regimi e dalla possibilità di utilizzare il torque vectoring senza differenziale. Il motore elettrico può essere inserito nel corpo macchina (ne può avere uno, due o quattro), oppure nelle ruote. La configurazione moto-ruota può eliminare la trasmissione, che è soggetta a deformazioni elastiche. Lo scopo di questa tesi è l'analisi dell'impatto della configurazione moto-ruota sulla dinamica verticale, spesso trascurata per l'analisi della trazione, e sulla dinamica laterale. Diverse prove vengono effettuate utilizzando un simulatore meccanico di veicolo con sospensioni passive, semi-attive e attive e con diversi profili stradali. Per la dinamica verticale vengono eseguite prove a velocità costante, mentre per la dinamica laterale vengono valutati effetti quasi-statici e dinamici.