Rubrica: I trasferimenti di carico

Titolo o argomento: Ridurre il trasferimento di carico

L’effetto del trasferimento di carico di cui abbiamo parlato nelle prime tre parti di questa rubrica (Trasferimenti di carico parte 1, parte 2, parte 3) è dovuto principalmente alle accelerazioni, siano esse positive o negative, che sono legate all’aderenza fra ruota e terreno. All’aumentare del coefficiente di aderenza si avrà un aumento delle forze di accelerazione e di decelerazione ottenibili, valori che sono poi legati agli effetti di trasferimento di carico.

Si noti come l’accelerazione in un autoveicolo a trazione anteriore comporta possibili effetti di sottosterzo in curva e perdite di aderenza, invece una decelerazione produce una limitazione nell’azione direzionale e frenante del retrotreno, e migliora (in teoria) le caratteristiche di frenata e direzionalità dell’avantreno.

In un veicolo a trazione posteriore, invece, l’accelerazione produce un aumento di aderenza al retrotreno e una peggiore direzionalità dell’avantreno.

Per limitare il beccheggio si può operare un irrigidimento del sistema molla-ammortizzatore che  può tuttavia comportare perdite di aderenza; oppure si può limitare il fenomeno con un’opportuna disposizione geometrica dei bracci di ancoraggio alla scocca, che consiste in una sospensione detta anti-squat (anti-cabrata) nel caso si opponga all’alleggerimento dell’avantreno o anti-dive (anti-picchiata) nel caso si opponga all’alleggerimento del retrotreno.

In generale si tende ad adottare delle sospensioni dotate di un cinematismo che realizzi, durante l’escursione, una variazione di passo tale che durante la corsa si generi uno spostamento orizzontale della scocca nella direzione opposta al senso di marcia del veicolo. Tale movimento della scocca, per essere attuato, richiede una notevole quantità di energia, che viene ottenuta a spese di quella che genera il beccheggio.

Un esempio ultra raffinato di scooter dotato di sistema anti-dive: Italjet Dragster. Questo motorino oltre ad avere la “meccanica” in vista come oggi piace agli italiani, era il primo ed unico ad essere dotato di un raffinato sistema di sospensioni e di sterzo. Una performance di guida sopra la media era garantita persino ad un cinquantino. Pochi anni dopo dalla sua uscita furono messe in commercio anche versioni di maggiore cilindrata nelle quali meglio si poteva godere delle sue peculiarità. Come per tutte le cose molto tecniche ed estreme. Non fu capito dalla massa, oggi invece sarebbe molto apprezzato…

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Rubrica: I trasferimenti di carico

Titolo o argomento: Il fenomeno fisico

Per trasferimento di carico si intende la variazione delle quote di peso gravanti sull’asse anteriore e posteriore del veicolo rispetto alla situazione statica: questo effetto è causato dalle accelerazioni e dalle decelerazioni che si generano durante il moto. In effetti si sposta la retta d’azione della risultante R fra il carico P e la forza d’inerzia Fi: il carico statico rimane infatti costante fra i due assi, mentre la forza d’inerzia, applicata al baricentro, genera un momento rispetto all’asse di beccheggio che carica un’asse e scarica l’altro. Si ha così una rotazione del baricentro la cui entità dipende dalla distanza del baricentro dall’asse di beccheggio, dalla flessibilità del sistema elastico e dal passo del veicolo. Si ricorda che l’asse di beccheggio è quell’asse trasversale al veicolo attorno a cui la scocca ruota durante i movimenti di beccheggio (accelerazione-frenata), tale asse si può determinare graficamente in funzione della geometria della sospensione. Gli effetti del trasferimento di carico possono venire valutati con la relazione:

T = (a Mh) / L

Dove:
“T” è il trasferimento di peso in N]
“a” è l’accelerazione in m/s2
“h” è l’altezza del baricentro in m
“M” la massa del veicolo in Kg
“L” lunghezza del passo in m

Continua…

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L’errore più comune , quando si regola l’assetto di un’auto da corsa, è quello di limitare il più possibile le soste ai box e, di conseguenza, modificare più parametri insieme. Niente di più errato! Che si tratti della realtà o di una simulazione il concetto è sempre lo stesso:

Spostare un solo parametro per volta e registrare tutti i precedenti set utilizzati e gli effetti che hanno prodotto. Questo permette senza alcun dubbio di verificare prima di tutto l’effetto che la singola modifica ha portato; in secondo luogo permette di tornare agevolmente indietro qualora la modifica risulti inefficace o peggio provochi una reazione negativa, inaspettata.

E allora perchè sposti tutti quei parametri al tuo setup? Perchè tutti insieme e spesso a caso?

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Rubrica: I trasferimenti di carico

Titolo o argomento: Analizziamo una curva istante per istante

Nel momento in cui si percorre una curva in pista, lo si deve fare con una certa logica altrimenti si interviene più e più volte sul setup senza riuscire mai a trovare una soluzione oppure trovando una soluzione che ci soddisfa in una curva ma penalizza il resto del giro.

I piloti meno esperti ad esempio, quando si accorgono di aver frenato troppo presto prima di entrare in curva, danno nuovamente gas anche solo per un breve istante e poi provano ad entrare in curva*. Dico “provano” perchè accelerando in ingresso curva fanno solo danni al tempo sul giro.

Vediamo perchè.

Nel momento in cui si effettua la frenata, abbiamo detto nel precedente articolo di questa rubrica, la vettura distribuisce gran parte del carico sull’assale anteriore come è ovvio e intuibile del resto.

L’istante in cui si molla la presa sui freni va calibrato in modo sopraffino. Si tratta dell’istante nel quale andremo ad inserirci in curva. E’ bene che nell’ingresso in curva vi sia ancora una leggera tendenza della vettura ad avere un pelino di carico in più sull’avantreno e questo perchè così si favorisce l’inserimento della vettura stessa in curva.

Dare gas in prossimità o all’ingresso curva significa sbilanciare letteralmente il veicolo andando a reimpostare un maggiore carico al retrotreno. Questa situazione favorisce il sotto sterzo e l’usura anomala dei pneumatici. Quando si compiono questi errori e si soffre di sottosterzo non si ha sempre l’umiltà di riconoscere l’errore di guida e si chiedono modifiche al set che rovinano l’equilibrio della macchina.

Ovviamente nelle competizioni maggiori ciò non accade perchè i tecnici osservando la telemetria hanno la prova provata del momento in cui viene aperto il gas ed il pilota si deve arrendere alla realtà. Solitamente quando un pilota si ostina in presunzioni o a non ascoltare, viene ceduto ad altre squadre (generalmente minori) a fine stagione… ma questo è un altro discorso

Continua…

*Tale fenomeno si manifesta molto spesso anche nei simulatori di guida ove non si riesce ad avere, nonostante gli sforzi di chi li realizza, la percezione della frenata e dello spazio rimanente prima dell’ingresso curva…

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Gli schemi delle sospensioni

I creatori di Live for speed, uno dei migliori simulatori* esistenti nell’olimpo della simulazione automobilstica, hanno scoperto di recente una sorta di falla nella fisica  dei propri veicoli.

Con l’intento di studiare il perchè della lentezza delle intelligenze artificiali, sono emersi diversi fattori alcuni dei quali già noti a chi segue questo simulatore da tempo. I programmatori del simulatore affermano infatti che non solo la fisica dei pneumatici necessita ormai di essere migliorata, ma la dinamica di molti veicoli disponibili accusa la mancanza dei noti sistemi anti-dive e anti-squat.

Tradotto in termici più semplici significa che l’assenza, nello schema delle sospensioni, del dispositivo anti-dive ovvero anti affondamento (in frenata), causa maggiori difficoltà del previsto nella messa a punto costringendo spesso gli utenti a metodi risolutivi poco appropriati ed a regolazioni non combacianti con quelle della realtà.

Stesso dicasi per il sistema anti-squat ovvero il dispositivo che ostacola l’eccessivo alleggerimento dell’avantreno in accelerazione.

Il team di simulazioni online T.E.R. Corse, che si appoggia da tempo a questo blog, aveva individuato delle anomalie nella messa a punto ma dava per scontato la presenza di tali dispositivi. I dati in possesso al team T.E.R. Corse infatti non combaciavano con quelli tratti dalla reale esperienza nelle corse delle Scuderie RBC (laboratorio privato a scopo ricerca anch’esso facente parte di questo Blog). Quindi i dati raccolti da prove virtuali non si sovrapponevano a dati provenienti dall’esperienza reale.

Di recente la notizia che  Live for Speed, già nelle prossime versioni, verrà sviluppato con nuovi modelli fisici relativi a pneumatici e sospensioni che ovviamente comprenderanno i tanto agognati sistemi Anti-Dive e Anti-Squat. Nonostante i meno esperti sottovalutino questi fattori non potranno che godere nella guida delle nuove vetture

* basati su modelli fisici e matematici e quindi altamente fedeli alla realtà.

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Ricordate l’articolo Our proposals for Live for speed S3 -1- ?

In quell’articolo abbiamo voluto indicare le preferenze raccolte all’interno del nostro reparto di simulazioni virtuali per avere un realismo sempre maggiore sul noto simulatore Live for Speed.

Ma non ci siamo limitati ad indicarle solo sul Blog, abbiamo contattato i creatori del simulatore e gli abbiamo chiesto di leggere il nostro articolo.

Ebbene, non solo ci risposero in breve tempo, ma furono felici di scriverci che gradirono le nostre proposte che oltretutto combaciano quasi perfettamente con le loro…

Così a distanza di  poco meno di un anno esce una versione che anticipa le tendenze future di Live for Speed. Abbiamo indicato pochi articoli fa le migliorie apportate alla nuova versione Z25 ma non le avevamo testate…

Dopo alcune prove ecco le nostre note:

• Sono state aggiornate le spie sul cruscotto e la strumentazione che ora indica chiaramente le problematiche che si possono verificare. Qualche esempio? La spia della batteria è realmente funzionante e sta ad indicare che l’impianto elettrico ha seri problemi che impediscono l’avvio del motore. Può accadere in seguito ad un clamoroso errore di inserimento della marcia in scalata, un fuorigiri può guastare l’impianto e la spia si accende.

• La spia dell’olio è realmente funzionante e si accende in seguito a rovinose rotture del motore. Vedi sempre errate scalate presi ad esempio dalla foga di frenare eccessivamente in un lungo…

• La spia dell’olio in alcune vetture di Live for speed Z25 è assente, al posto di essa troviamo il manometro con la pressione dell’olio che indica la reale pressione dell’olio (simulata in base al regime di rotazione del motore). E non solo! Vi sono vetture che oltre al manometro della pressione olio hanno anche il termometro sia dell’acqua che dell’olio. Ricapitolando si può avere sotto controllo pressione e temperatura olio, temperatura acqua, stato della batteria… I termometri al momento non ci sembrano attivati ma conoscendo il lavoro svolto dai creatori, preludono una sicura presenza nella futura versione.

• Una spia indica quando, in caso di frenate estreme, si inserisce l’ABS (sempre che l’abbiate settato nel vostro setup personale).

• Un’altra spia indica l‘intervento del controllo di trazione (anch’esso, come per l’ABS, settabile durante la preparazione del setup).

• Ora ci sono anche le spie che indicano la presenza delle luci accese, del freno a mano tirato o delle freccie inserite. A queste sono state aggiunte la spia che indica il limitatore per la corsia box acceso/spento  e quella che indica il cambio marcia. Entrambe erano presenti anche nelle versioni precedenti ma al posto della scrittina che si illumina vi era un led (dal tono forse un pò più corsaiolo). Nelle vetture di Formula rimane comunque il led

Altre piacevoli novità riscontrate?

Abbiamo notato che è finalmente assente quella sorta di bug a causa del quale, nei replay che vedevano impegnate le vetture in curve al limite, si staccava il cerchio dal pneumatico. Ora il cerchio è solidale al pneumatico. La deformazione di quest’ultimo è molto migliorata, la guidabilità dei veicoli anche e, per concludere, i cerchi sono stati definiti con maggiori e graditi dettagli Davvero belli!

Decisamente un ottimo lavoro da parte dei 3 creatori di Live for Speed che comprende molto, molto altro ancora.

Ringraziamo per l’ottimo lavoro e la tanta passione i creatori di Live for speed:

We of Ralph DTE want to thank Live for speed creators for the excellent job and the big passion:

Scawen Roberts, Eric Bailey, Victor van Vlaardingen

Simulazione di un lungo con finale fuori pista e una rovinosa scalata che ha danneggiato motore e impianto elettrico.

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E’ uscita da poco la nuova versione Z25 di Live for Speed, non si tratta ancora della versione S3 che avrà la VW Scirocco e la pista di Rockingam. Si tratta invece di una versione di introduzione alla S3 che presenterà già le seguenti migliorie:

• Improved car shadows - Miglioramento delle ombre delle vetture

• New wheel drawing system - Nuovo sistema di disegno delle ruote

• Improved road car dashboards - Migliori cruscotti delle auto

• ABS brakes on some road cars - Sistema ABS su alcune vetture stradali

• Improved and much faster List of Hosts - Migliore elenco degli Host (molto più veloce)

• Powerful and flexible multiple screen support - Potente e flessibile multi screen support

Ecco il link con le modalità per scaricare l’ultima versione di Live for speed Z25

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… o forse no

Nelle sessioni di prove libere in pista (che conduco privatamente o per altre scuderie), dove si lavora sulla messa a punto, sempre più spesso mi accorgo che sono molti i piloti che imputano l’intera colpa di un problema di equilibrio della vettura (o della moto) al setup.

Occupandomi anche di test con appositi software di simulazione, mi sono accorto che anche in questo caso sono molti i piloti per così dire “virtuali” che si soffermano, per il 99,9% del tempo, solo sul setup.

In sintesi questo significa che la maggior parte dei piloti non considera che un problema che si verifica in pista può provenire da loro stessi, dal loro stile di guida, dal loro metodo di affrontare una determinata curva, una determinata chicane, un determinato tornante, un ingresso/uscita di curva, ecc…

Questo li rende una delle specie più cocciute che ci siano

Spesso la differenza nel rendimento in pista la fanno quei piloti che senza presunzione alcuna ascoltano ciò che i tecnici in squadra hanno loro da consigliare. Li vedi lì seduti ai box che ascoltano, che si fanno spiegare, che chiedono, che non partono dal concetto “so già tutto”…

Purtroppo però tali piloti sono una rarità e quei pochi che hanno il coraggio di fare domande senza credere che questo comportamento turberà la loro autostima, in pista poi si “vedono”.

Così si scopre che un differenziale autobloccante non era tarato male, semplicemente il pilota prolungava la frenata mentre iniziava a sterzare… Si scopre che le sospensioni non erano starate, semplicemente il pilota prima del centro curva apriva il gas in anticipo per poi richiuderlo mentre iniziava a sottosterzare… Si scopre che le gomme non si sarebbero usurate precocemente se il pilota avesse lasciato “scorrere” il mezzo… Si scopre che il cambio non era distanziato male, semplicemente il pilota affrontava le curve con la marcia errata…

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Rispondendo a Enzo

Come abbiamo già espresso negli articoli inerenti i differenziali autobloccanti, su una trazione anteriore, bloccando sempre più il differenziale autobloccante in potenza ed in rilascio, si ha via via sempre meno inserimento ed un maggiore sottosterzo.

Enzo simulando tramite Live for speed il comportamento di una pepata vettura a trazione anteriore (modello UFR sul simulatore LFS) ci ha fatto notare che secondo lui la situazione sopra espressa non si è verificata.

Un ottimo spunto per effettuare ulteriori chiarimenti in merito

La situazione tecnica che abbiamo illustrato negli appositi articoli (i padroni della coppia 1; i padroni della coppia 2; i padroni della coppia 3; il setup che fa impazzire: il differenziale; ecc…) in realtà è prorpio vera. Tuttavia subentrano diversi fattori che possono influenzare quanto descritto depistando chi sta preparando un setup.

Nel tuo caso un fattore importante che ha giocato un brutto scherzo nella realizzazione del set è il passo. Si tratta della distanza che intercorre tra il centro delle ruote anteriori ed il centro delle ruote posteriori. La vettura che hai utilizzato per le tue simulazioni ha un passo molto corto.

Le vetture con passo corto hanno una minore stabilità ed una maggiore tendenza al sovrasterzo (in rilascio trattandosi di trazioni anteriori) specie in quelle situazioni in cui viene a mancare il carico sulle ruote posteriori. Un esempio chiaro è la frenata. Una vettura a passo corto non correttamente settata avrà una forte tendenza a trasferire i carichi all’anteriore e l’eccessivo allegerimento del posteriore conferirà all’intero corpo vettura una forte instabilità. Inoltre queste vetture, se prive di differenziale autobloccante, durante le forti accelerazioni hanno la tendenza a far ruotare il volante a destra e a sinistra. Questo viene male interpretato come situazione di sovrasterzo. Si tratta invece di instabilità nell’erogazione della coppia motrice. Un differenziale autobloccante riduce il fenomeno tanto più è bloccato ma allo stesso tempo riduce l’inserimento del veicolo che per vie traverse si recupererà modificando sospensioni e campanature.

Spesso si fa l’errore di andare a toccare prima il differenziale autobloccante e poi le sospensioni. In realtà dopo aver correttamente impostato l’altezza della vettura in modo tale che in frenata rimanga un carico utile sulle ruote posteriori, si può agire sulla taratura del differenziale autobloccante in potenza ed in rilascio e sul suo precarico.

Questo genere di auto vanno settate prima di tutto con una minore altezza del corpo vettura al posteriore. Successivamente si incrementa la percentuale di bloccaggio del differenziale (che in questo caso si trova all’anteriore) fino a far scomparire l’effetto sovrasterzante. Allo stesso tempo però ci dobbiamo rendere conto che stiamo riducendo la possibilità del veicolo di inserirsi agevolmente in curva. Pertanto prima di bloccare eccessivamente il differenziale (con tarature a mio avviso più corrette se molto simili tra loro nella potenza e nel rilascio) sarebbe opportuno trovare un giusto precarico per vie di tipo sperimentale e, solo infine, aggiustare le percentuali.

Pertanto una vettura a passo corto con un elevato rapporto potenza/peso seguirà comunque la legge secondo la quale il differenziale autobloccante all’anteriore più sarà bloccato e meno inserimento avrà il veicolo; tuttavia con un passo molto corto sarà necessario “ovviamente” ricorrere ad un maggiore bloccaggio proprio per compensare l’eccessivo inserimento elargito dall’intero autotelaio*. Gli unici casi nella realtà in cui si ricorre al bloccaggio totale dell’autobloccante sono particolari e rare gare in salita. In un campionato di gran turismo non succede mai nel 100% dei casi. Bloccare al 100% un differenziale su un simulatore implica una sorta di errore nel setup.

Viceversa in vetture a trazione anteriore con passo lungo (vedi il confronto in figura) ,  una maggiore stabilità ed una minore propensione all’inserimento, è per forza di cose necessario bloccare il differenziale solo quanto necessario evitando quindi eccessi (raramente si supera il 25-30% nelle corse vere con vetture a trazione anteriore e autobloccante).

*Vetture con elevate prestazioni (quindi a trazione posteriore) necessitano di un corretto equilibrio nella taratura del differenziale in potenza ed in rilascio. Questo permetterà di scaricare a terra la notevole potenza in modo corretto e ben distribuito. Il resto lo farà un ottimo telaio e delle ottime sospensioni, nonché una valida aerodinamica. Al contrario vetture minute con potenze elevate hanno bisogno di lavorare maggiormente “di telaio” questo perchè le performance offerte dal mezzo non sono al top ma è comunque divertente per i piloti portare oltre i limiti mezzi così piccoli e pepati… In questo caso è necessario ricorrere alle strategie più disperate per tentare di tenere incollato per terra un mezzo che non ne vuol sapere

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