Ricostruzione di circuiti stradali tramite rilievi Google Earth e sviluppo del modello termico per un disco freno carboceramico. Applicazione sulla Pagani Huayra R

This thesis has been developed during an internship in Brembo S.p.A. and the main goal is to obtain a complete simulation environment which can be used in different application and test. First of all a geographic data collection of the most important road circuit was made in Google Earth. These data were interpolated ad analyzed in MatLab with the aim of creating an output file that could be usable by VI-Road, a software that allow to build a digital version of the various track and race lines. Thanks to another software called VI-CarRealTime it has been possible to develop a car model based on the Pagani Huayra R, an extreme and limited edition vehicle. In order to obtain an accurate result the model has been modified to match telemetry data collected by Pagani during test sessions in Vallelunga. After the car model has been created, the focus has shifted to the development of a lumped parameters thermal model of the brake disc. The main target was to obtain in the easiest way possible a model that can predict in a sufficiently accurate manner the temperature of the disk surface. The thermal model was then validated through dynamic bench tests which highlighted the capability of the model to reach the target, indeed the measured temperature profile was very similar to the one obtained by simulations. Next step will be the introduction of the friction map in the brake disc model. This will allow to run simulation with a dynamic friction coefficient between brake disc and pad. This is very useful in order to reduce differences between simulation and reality and to obtain better result to deliver to customers.

Il lavoro di tesi, svolto presso l’azienda Brembo S.p.A., si è sviluppato su diversi livelli con l’obiettivo ultimo di ottenere un’ambiente di simulazione completo utilizzabile per diverse applicazioni e test. Partendo da Google Earth è stata fatta una raccolta di dati geografici dei più importanti circuiti al mondo per poi, sfruttando il software MatLab ed analizzando diverse tecniche di interpolazione, elaborare le informazioni raccolte e ricreare i vari tracciati in modo che fossero utilizzabili dal software VI-Road, il quale permette di costruire in modo digitale le varie piste e traiettorie. In seguito è stato implementato in VI-CarRealTime un modello vettura che riproducesse le prestazioni della Pagani Huayra R, una vettura estrema costruita in pochissimi esemplari. Per ottenere un risultato fedele sono stati studiati i dati di telemetria forniti dalla casa madre e usati per confrontarli con le simulazioni svolte. Il modello è stato dunque tarato per ricalcare questi dati. Successivamente è stato sviluppato un modello termico a parametri concentrati per il disco freno. L’obiettivo è stato quello di avere uno strumento il più semplice possibile ma in grado di rappresentare fedelmente il range termico delle temperature superficiali del disco durante la simulazione. Infine il modello termico è stato validato tramite test al banco dinamico che ne hanno evidenziato la capacità di conseguire lo scopo per il quale era stato creato. Difatti le prove svolte hanno mostrato un andamento della temperatura molto simile a quello previsto dalle simulazioni computerizzate. I prossimi sviluppi saranno incentrati sull’implementazione della mappa d’attrito in serie al modello termico del disco. In questo modo sarà possibile svolgere simulazioni con un coefficiente d'attrito “dinamico” tra disco e pastiglia e dunque ridurre il gap tra simulazioni e realtà e dunque avere risultati migliori da fornire ai vari clienti.