Lateral performance KPIs correlation on drum/flat track machines

The tyre is one of the most important components of a vehicle. It is responsible for interacting directly with the ground, delivering forces and moments to the ground while also serving as the first filter for vibrations that reach the driver. In recent years there has been a considerable increase in the number of test requests from vehicle manufacturers for tyre characterization via analytical models. Different types of tests are available to characterize the tyre behavior: indoor and outdoor. All these test methods lead to different results from each others, influenced by the characteristics of indoor test machines and differences in test conditions between indoor and outdoor. Hence the need to make indoor tests closer to real tyre working condition takes a great importance in order to identify more reliable characterization models. Nowadays the most accurate indoor tests are performed on flat track machines. However, due to the cost of the flat track, the most common indoor test machine is the drum. This is where the purpose of this thesis comes from, which is to create, through an analytical model, a link that can align all indoor tests outputs even if they are obtained by different machines. Analytical models have been created with scaling coefficients that correlate different machines characteristics, in particular the effect of the curvature introduced by drum machines. This thesis project develops a model capable to correlate lateral tyre performance characterization outputs. As a further development, the correlation procedure could be extended to different drum diameters, to a complete tyre characterization including its longitudinal and combined behaviour or to outdoor/indoor tests outputs.

Lo pneumatico è uno dei componenti più importanti di un veicolo. È responsabile dell’interazione diretta con il suolo, trasmettendo forze e momenti al terreno e fungendo da primo filtro per le vibrazioni che raggiungono il conducente. Negli ultimi anni si è registrato un notevole aumento del numero di richieste di test da parte dei costruttori di veicoli per la caratterizzazione degli pneumatici tramite modelli analitici. Sono disponibili diversi tipi di test per caratterizzare il comportamento dello pneumatico: test indoor e outdoor. Tutti questi metodi di prova portano a risultati diversi l’uno dall’altro, influenzati dalle diverse caratteristiche delle macchine di test indoor e dalle diverse condizioni di prova tra indoor e outdoor. Di conseguenza, la necessità di effettuare test indoor più simili alle reali condizioni di lavoro dello pneumatico, assume una grande importanza, al fine di identificare modelli di caratterizzazione più affidabili. Oggi i test indoor più accurati sono eseguiti su macchine flat-track. Tuttavia, il costo delle macchine flat-track è molto più alto delle macchine a tamburo, comportando una maggiore diffusione di quest’ultime nei test indoor. Da qui nasce lo scopo di questa tesi, ossia quello di creare, attraverso un modello analitico, un collegamento che possa allineare tutti i risultati dei test indoor anche se ottenuti su macchine diverse. Sono stati creati modelli analitici con coefficienti di scalatura che mettono in relazione le caratteristiche delle diverse macchine, in particolare l’effetto della curvatura introdotta dalle macchine a tamburo. Questo progetto di tesi getta le basi per un modello in grado di correlare i risultati della caratterizzazione delle prestazioni laterali dello pneumatico. La procedura di correlazione potrebbe essere estesa a una caratterizzazione completa del pneumatico che includa il suo comportamento longitudinale e combinato, a diversi diametri di tamburo o a risultati di test indoor/outdoor.