Optimisation of the tyre model in rFactor2 environment for AVEHIL professional simulator

Nowadays nothing is left to chance in Motorsport for what concerns both the mechanical and the human aspects: the development a good strategy, based on highly accurate forecast models, determines the success in a race. For a driver, as well as the athletes of every discipline, the training plays a crucial role in the approach to the race, but the track tests are limited for both economic reasons and regulation restrictions. Cristiano Giardina, thanks to his almost thirty-year experience in Motorsport as Team Manager, came to meet these two demands and founded Skydrive in 2015. Skydrive is an innovative start up that realizes professional simulators of the latest generation called AVEHIL (Advance Vehicle Engineering Human In the Loop) and the field office located in the Monza Eni Circuit has become a technological hub in Northern Italy for drivers and racing teams in few months. In particular, the Formula simulator uses the commercial videogame “rFactor2” as virtual platform. Being “rFactor2” developed for users with no experience with a racing car, the mathematical model of the tyre is simplified and several aspects are neglected. The aim of this master thesis is an in depth analysis of the physical model of the tyre and the algorithms of rFactor2 that affect the gameplay: the mechanical and thermal behaviour are deeply revised in such way that the force and temperature outputs generated by the virtual tyres are comparable with the ones obtained with the equivalent real tyres.

Oggigiorno nel Motorsport ogni aspetto viene curato nei minimi dettagli, sia a livello meccanico che umano: sviluppare una buona strategia, basata su modelli di previsione altamente accurati, determina il buon esito di una gara. L’allenamento per un pilota, così come per qualsiasi atleta di ogni disciplina, svolge un ruolo cruciale nell’approccio a una corsa, ma le prove in pista vengono molto spesso limitate sia per un aspetto economico sia per le restrizioni da regolamento. Cristiano Giardina, grazie alla sua esperienza quasi trentennale nel Motorsport come Team Manager, è venuto incontro a queste due esigenze e nel 2015 ha fondato Sydrive. Skydrive è un’innovativa start up che realizza simulatori professionali di ultima generazione denominati AVEHIL (Advance Vehicle Engineering Human In the Loop) e in pochi mesi l’ufficio operativo situato al Monza Eni Circuit è diventato un punto di riferimento per piloti e squadre in tutto il Nord Italia. Più nel dettaglio, il simulatore Formula utilizza come piattaforma virtuale il videogame commerciale “rFactor2”. Essendo sviluppato per utenti senza alcuna esperienza con le auto da corsa, il modello matematico degli pneumatici è semplificato e molti aspetti vengono trascurati. Lo scopo di questa tesi è un’analisi approfondita del modello fisico dello pneumatico e degli algoritmi di rFactor2 che regolano la dinamica di gioco: il comportamento meccanico e termico vengono profondamente rivisiti in modo tale che gli output di forza e temperatura generati dallo pneumatico virtuale siano comparabili a quelli ottenuti dallo pneumatico reale equivalente.