Tyre Lab

Responsabili: M. Russo - R. Russo - F. Timpone

Il gruppo di ricerca in Automotive Engineering & Vehicle Dynamics conduce le proprie attività sperimentali impiegando le strutture ed i banchi prova realizzati presso la sezione di Meccanica ed Energetica del DII.

La ricerca di base e le attività svolte in collaborazione con realtà aziendali internazionali operanti nel settore automotive riguardano principalmente lo studio e l'analisi dell'interazione dei veicoli con la superficie stradale, con particolare attenzione alla dinamica delle vetture da competizione.

Gli studi teorici condotti dal gruppo di ricerca e lo sviluppo di modelli in grado di comprendere i complessi meccanismi riguardanti l'interazione tra veicolo e strada si avvalgono, grazie al TyreLab, di una struttura realizzata allo scopo di fornire caratterizzazioni visco-elastiche, dinamiche e termodinamiche dello pneumatico e delle superfici con le quali esso si interfaccia.

 

The research group in Automotive Engineering and Vehicle Dynamics carries out its experimental activities employing experimental facilities and test benches localized in the buildings of the Mechanics and Energetics section of DII.

Basic research and activities developed in collaboration with international companies working in the automotive industry mainly concern the study and analysis of the interaction of the vehicles with road surface, with particular attention to the dynamics of racing cars.

Theoretical studies carried out by the research team and the development of models able to understand the complex mechanisms concerning the interaction between the vehicle and road can benefit, thanks to TyreLab, of a structure realized in order to provide visco-elastic, dynamic and thermodynamic characterizations of tyre and surfaces with which it interfaces.

PRESSA IDRAULICA / PATCH SCAN

- Sperimentazione volta allo studio della distribuzione locale di pressione e dell'estensione dell'impronta di contatto in condizioni di carico, pressione ed assetto (camber / convergenza) variabili.

- Caratterizzazione delle dissipazioni isteretiche da interazione longitudinale ciclica (Longitudinal Strain Energy Loss Test).

- Misura delle rigidezze verticali e longitudinali / Identificazione dei parametri di modelli di interazione pneumatico-strada.

 

HYDRAULIC PRESS / PATCH SCAN

- Testing activities aimed to the study of local pressure distribution and of the contact patch extension under variable load, pressure and setup (camber / toe).

- Characterization of the longitudinal cyclic interaction hysteretic dissipations (Longitudinal Strain Energy Loss Test).

- Measurement of vertical and longitudinal stiffness / Tyre-road interaction models parameters identification.

       
   

 BANCO LASER CARATTERIZZAZIONI TERMODINAMICHE

(Designed for Ferrari Squadra Corse)

- Identificazione dei valori di conducibilità termica e di calore specifico delle differenti parti costituenti lo pneumatico.

- Validazione e tuning di modelli termodinamici sviluppati con la finalità di predire la distribuzione locale della temperatura in esercizio negli pneumatici passenger, GT e sport.

 

 THERMODYNAMIC CHARACTERIZATIONS LASER BENCH

(Designed for Ferrari Racing Team)

- Identification of the values of thermal conductivity and specific heat of the different constituent parts of the tyre.

- Validation and tuning of thermodynamic models developed with the aim to predict the local working temperature distribution in passenger, GT and sports tyres.

     

 TRIBOMETRO PIN ON DISK

- Caratterizzazione della componente adesiva del coefficiente d'attrito tra pneumatico e superfici micro-rugose in condizioni dry e wet.

 - Valutazione delle performance offerte da battistrada di diversa mescola / correlazione dei risultati con le caratterizzazioni viscoelastiche ottenute mediante prove DSC e DMA (in collaborazione con Bridgestone Technical Center Europe).

 

 PIN ON DISK TRIBOMETER

- Characterization of the adhesive component of the friction coefficient between tyre and micro-rough surfaces in dry and wet conditions.

 - Evaluation of performance offered by different tread compounds / correlation of results with viscoelastic characterizations obtained by DSC and DMA tests (in collaboration with Bridgestone Technical Center Europe).

     

BRITISH PENDULUM EVOLUTO (by Bridgestone TCE)

- Caratterizzazione delle componenti adesiva ed isteretica del coefficiente d'attrito tra pneumatico e superfici reali in condizioni dry e wet.

- Valutazione delle performance offerte da battistrada di diversa mescola / correlazione dei risultati con le caratterizzazioni viscoelastiche ricavate mediante prove DSC e DMA.

- Acquisizione e studio dei transitori e delle dinamiche di impatto e strisciamento nella zona di contatto.

- Validazione e tuning di modelli di grip sviluppati con la finalità di predire la distribuzione locale del coefficiente d'attrito negli pneumatici passenger, GT e sport (in collaborazione con Ferrari S.p.A.).

 

ADVANCED BRITISH PENDULUM (by Bridgestone TCE)

- Characterization of the adhesive and hysteretic components of the friction coefficient between tyre and real surfaces in dry and wet conditions.

- Evaluation of performance offered by different tread compounds / correlation of results with the viscoelastic characterizations obtained by DSC and DMA tests.

- Acquisition and study of transient and dynamic impact and sliding phenomena occurring in the contact patch.

- Validation and tuning of grip models developed with the aim to predict the local distribution of the friction coefficient in passenger, GT and sports tyres (in collaboration with Ferrari S.p.A.).

     

TYRE TOOLBOX (in collaboration with  Ferrari S.p.A. - Gestione Industriale)

- Stima di slip ratio, slip angle e delle forze verticali e tangenziali scambiate tra pneumatico e strada a partire da dai acquisiti su vettura marciante.

- Identificazione dei micro-coefficienti di modelli di interazione pneumatico/strada del tipo Pacejka Magic Formula sulla base dei valori di forza e slip stimati.

- Analisi real time sulle performance, studi su correlazione grip/temperatura, valutazione diretta delle mescole e delle caratteristiche costruttive offerte dagli pneumatici presentati dai fornitori.

 

TYRE TOOLBOX (in collaboration with Ferrari S.p.A. - Gestione Industriale)

- Estimation of slip ratio, slip angle and vertical and tangential forces exchanged between tyre and road basing on data acquired from moving vehicles.

- Identification of micro-coefficients of tyre/road interaction models of the type Pacejka Magic Formula based on the estimated values of forces and slip.

- Real-time Performance Analysis, studies on grip/temperature correlation, direct assessment of the compounds and of the constructive characteristics provided by the tyres proposed by the producers.

     

INDENTATION TESTBENCH

- Studio dei fenomeni di indentazione tra materiali viscoelastici costituenti il battistrada di pneumatici e superfici macro e micro rugose di vario tipo.

- Caratterizzazione delle asperità stradali mediante scansioni laser e rugosimetri a stilo / analisi statistiche dei principali indici di rugosità.

- Validazione di modelli di contatto ed indentazione (in collaborazione con il LaMCoS - Laboratoire Mécanique des Contacts et des Structures - Lyon).

 

INDENTATION TESTBENCH

- Study of the indentation phenomena occurring between viscoelastic materials constituting tyres tread and macro and micro rough surfaces of various types.

- Characterization of road asperities by means of laser scans and stylus rugosimeters / statistical analysis of the main roughness indices.

- Validation of contact and indentation models (in collaboration with the LaMCoS - Laboratoire Mécanique des Contacts et des Structures - Lyon).

     

ROLLING & ENVELOPE DYNAMIC BENCH

- Studio del comportamento dinamico dello pneumatico in condizioni di esercizio sotto carichi e forze variabili.

- Studio delle deformazioni e delle variazioni di forza indotte dal passaggio su asperità di varie dimensioni e tipologie.

- Caratterizzazione delle resistenze al rotolamento per pneumatici passenger, GT e sport.

 

ROLLING & ENVELOPE DYNAMIC BENCH

- Study of the dynamic behaviour of the tyre in working conditions under varying loads and forces.

- Study of deformations and force variations induced by the ride over asperities of various sizes and types.

- Characterization of the rolling resistance for passenger, GT and sports tyres.