Un foglio elettronico per il calcolo rapido dei rapporti del cambio su un simulatore di guida

Rubrica: Le domande dei lettori | Curiosità della tecnica da corsa

Titolo o argomento: Su quali basi realizzare un foglio elettronico per il calcolo rapido dei rapporti del cambio su un simulatore di guida

Rispondendo a: Alessandro

Vorrei realizzare una tabella excel per il gear ratio inserendo magari i dati di potenza e coppia dell’auto in modo da ottimizzare velocemente i rapporti. Ho provato a settare i rapporti in base “all’orecchio” ma alla fin fine lo stesso risultato lo ottengo così:

Reset del cambio;
Aumento la marcia finale al max (tutto a dx);
Riduco al min consentito la vel. max (tutto asn);
Con la marcia finale imposto la velocità desiderata.

In pratica vorrei cercare di ottenere uno strumento che mi consenta di arrivare velocemente (tramite appunto una tabella excel dove inserire dei dati) a una base del gear ratio il più possibile vicino all’ottimizzazione per la tal macchina con la tal coppia/potenza. Un po’ come si fa credo nella realtà, arrivando nel tal circuito. Poi è ovvio che ci sarà la data curva dove allungare o accorciare per es. la 3a marcia ma ciò è un altro  problema. Ho visto che esistono miriadi di teorie e tabelle già fatte ma solitamente sono poco chiare (vedi file excel). Avete magari qualche consiglio su come potrei realizzarla per il mio simulatore? Inserendo non so, un parametro moltiplicatore o divisore… o magari sapreste indicarmi dove trovarne una semplice che faccia al caso mio?

Risposta

Capisco quali siano le tue intenzioni con il foglio di calcolo, tuttavia, in pista, più che sulla coppia/potenza, che comunque è importante/fondamentale in fase di prima progettazione del veicolo, si usa come base di riferimento la tipologia di curve dei diversi tracciati per affinare le performance del veicolo e adattarlo alle più varie esigenze. Quando si genera un gear ratio per una vettura, questo può avere una spaziatura uguale tra una marcia e l’altra oppure una variazione con crescita lineare o con crescita esponenziale della spaziatura, ed è sulla base di questa matematica che puoi impostare il tuo foglio elettronico.

Nonostante ciò il cambio che si otterrà verrà ulteriormente modificato per evitare ad esempio che un rapporto ci porti in prossimità della staccata per inserire poi la marcia successiva per un tempo inferiore ai 3 secondi. Simili situazioni si verificano spesso e sono da considerarsi errori madornali sia per il tempo perso per una cambiata inutile a salire (e a scendere) che per la perdita di velocità dovuta all’interruzione, seppur minima, della trazione.

Altro errore che si fa di frequente è quello di raggiungere la velocità massima al massimo dei giri, questa invece deve essere raggiunta quando il contagiri ha ancora del margine prima del limite, ciò aiuta nelle scie a non imballare il motore e permette di raggiungere meglio la velocità massima quando si è ancora nella zona crescente della curva di potenza. Sebbene all’orecchio il motore possa sembrare più lento, ci si accorge ben presto che si sta andando più forte (ovviamente è questione anche di esperienza e quindi di trovare le giuste proporzioni anche con il rapporto al ponte).

Altro fattore importante riguarda la coppia motrice, durante la percorrenza di una curva ci si può accorgere che la vettura tende a sottosterzare o a sovrasterzare, questo, quando si ha l’assoluta certezza di un setup equilibrato, può dipendere da un errato rapporto di trasmissione che non favorisce l’inserimento qualora non venga generato il corretto momento di imbardata. In ingresso curva il retrotreno deve manifestare una leggera tendenza ad anticipare l’avantreno (ma proprio leggera). In uscita ciò non deve accadere e, anzi, la vettura deve risultare leggermente sottosterzante al fine di permettere al pilota di aprire tutto il gas quanto prima.

Se nel momento in cui si sta per uscire dalla curva, il rapporto del cambio utilizzato tiene il motore nei pressi del picco di coppia massima, la vettura potrebbe risultare inguidabile, al contrario, superata la coppia massima, la coppia motrice tenderà a calare e sarà più facile spalancare (ragione per cui chi prende le chicane con esitazione rischia di più di sbandare rispetto a chi le prende a giri elevati con una coppia motrice che certo non salirà ma, al contrario, sarà in calo).

La distanza tra un rapporto e l’altro non deve implicare grandi salti del numero di giri ma nemmeno salti troppo brevi che possono dare la sensazione di un’accelerazione più violenta che però si traduce in una velocità di punta minore e in una apparentemente paradossale fatica ad accelerare.

Per avere la certezza che il cambio ottenuto sia valido, bisogna effettuare dei test di accelerazione scaricando tutte le marce e valutando in quali frangenti la vettura ha fatto più fatica, ovviamente va considerata l’influenza del carico aerodinamico che cresce al crescere della velocità, la superficie frontale del veicolo, la massa del veicolo, ecc.

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Rapportatura del cambio in un’auto da corsa

Spaziatura cambio costante  Spaziatura cambio lineare Spaziatura cambio esponenziale

Spaziatura del cambio da sinistra verso destra rispettivamente: costante, lineare, esponenziale.

Una risposta a “Un foglio elettronico per il calcolo rapido dei rapporti del cambio su un simulatore di guida”

  1. Alessandro, credo di aver capito le tue esigenze. Se usi GT5 sto mettendo a punto un foglio di calcolo con l’obiettivo di ottimizzare i rapporti del cambio. Non appena sarà pronto (non ci vorrà molto) di sicuro lo posterò nel forum a cui sono iscritto ma lo posso condividere anche con voi.
    Se usi un altro simulatore (spero migliore perchè se usi need for speed non ha molto senso calcolare i rapporti…) e ti intendi un po di meccanica non dovrebbe essere difficile capire quali parametri si chiamano in un altro modo e impostarli di conseguenza.
    E’ chiaro come dice ralph-dte che non è pensato per la dinamica in curva ma questo immagino che per te non sia così rilevante, no?

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