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    [Parte 10] Guida al setup nel simracing: rapporti del cambio e differenziale

    • Giulio Scrinzi
    • By Giulio Scrinzi
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    Cari Piloti virtuali, siamo arrivati all'ultima puntata della nostra guida che ha coperto, fino a questo punto, tutti gli aspetti più importanti da prendere in considerazione quando si effettua il setup di una vettura da competizione nel mondo del simracing. L'ultimo argomento che affronteremo riguarda due componenti molto importanti della “drivetrain”: il differenziale e i rapporti del cambio, che per funzionare a dovere devono essere settati a seconda della pista su cui andremo a correre.

    GEAR RATIOS: VELOCITA' O ACCELERAZIONE?

    Fondamentalmente lo scopo di individuare il setup corretto dei rapporti del cambio in una macchina da corsa consiste nel trovare il bilanciamento ottimale tra l'accelerazione e la velocità massima di cui è capace il nostro mezzo.

    Rapporti corti andranno a privilegiare la coppia e forniranno una maggior accelerazione, soprattutto quando è il momento di riprendere il gas in mano fuori da una curva, a discapito della velocità massima sui rettilinei. Al contrario, rapporti lunghi permetteranno di raggiungere una top speed più alta, sacrificando l'accelerazione nelle parti più lente del circuito.

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    Nella maggior parte delle vetture da competizione presenti nel mondo dei simulatori i rapporti del cambio sono completamente personalizzabili: questo significa che è possibile alterare la lunghezza di ogni singola marcia, così come il rapporto finale. Alcune auto, tuttavia, non permettono queste modifiche e costringono il pilota ad utilizzare dei rapporti di base che rimangono fissi. In altri mezzi ancora potremo invece modificare solamente alcune marce, oppure utilizzare dei set già preparati dal costruttore.

    GEAR RATIOS: COME MODIFICARLI?

    Ma come devono essere modificati i rapporti del cambio per massimizzare l'accelerazione e la velocità massima di una vettura da competizione? Nella maggior parte dei casi, la modifica più azzeccata è quella di alterare il “final drive”, vale a dire il rapporto finale del cambio che andrà ad influenzare il comportamento del motore in ogni marcia.

    Il nostro scopo è quello di renderlo il più corto possibile per favorire l'accelerazione, senza tuttavia andando a sacrificare la velocità massima per i rettilinei. Il modo migliore per centrare questo obiettivo è verificare se la nostra vettura arriva al limitatore con la marcia più alta sul rettifilo più lungo del circuito dove ci stiamo allenando: se questo accade prima della zona di frenata dovremo aumentare il rapporto finale, altrimenti lo accorceremo.

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    Assieme al “final drive”, per trovare il massimo potenziale della nostra vettura possiamo anche andare a modificare la lunghezza di ogni singola marcia: solitamente i setup di base forniti dal costruttore presentano una spaziatura tra i rapporti già molto buona, ma se in una curva siamo convinti che utilizzando una marcia inferiore potremmo essere più veloci... allora è il caso di provare ad effettuare qualche modifica!

    Tra quelle più efficaci, sono sicuramente da ricordare quelle alla prima marcia per avere più trazione in partenza o alle prime tre marce per ottenere una maggiore accelerazione nei circuiti “stop & go”. Nel primo caso, se allo spegnimento dei semafori rossi le nostre gomme scivolano troppo possiamo allungare il primo rapporto, mentre se rimaniamo “piantati” possiamo valutare di accorciarlo. Nel secondo caso, avere la prima, la seconda e la terza più corte può aiutare ad ottenere una maggiore coppia fuori dalle curve, il che significa una vettura più veloce a lanciarsi verso il rettilineo successivo.

    In ogni caso, la modifica dei rapporti del cambio (compreso il “final drive”) è opportuno effettuarla quando abbiamo già individuato la giusta configurazione aerodinamica della nostra vettura, e quindi la corretta angolazione dell'ala anteriore e di quella posteriore. Se poi la nostra auto è dotata di DRS, il nostro consiglio è quello di non esagerare ad accorciare troppo il rapporto finale: se siamo già a limitatore quando andremo ad azionare l'ala mobile, non otterremo alcun incremento di velocità utile per effettuare i sorpassi!

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    IL DIFFERENZIALE: TUTTA UNA QUESTIONE DI GRIP

    Analizzati nei dettagli i rapporti del cambio, passiamo al differenziale: questo è una componente della “drivetrain” che permette ad entrambe le ruote sulle quali viene scaricata la potenza del motore di ruotare a velocità differenti e indipendentemente l'una dall'altra. Questa condizione rappresenta l'ottimale durante la percorrenza di una curva, perchè le gomme che stanno all'esterno della vettura devono percorrere una distanza più grande di quelle all'interno, per cui hanno bisogno di ruotare a una velocità più elevata per mantenere il contatto con l'asfalto.

    Il differenziale, ovviamente, è presente su qualsiasi automobile da strada: la differenza con quello presente su una vettura da competizione sta nel fatto che il primo ha il compito di ripristinare la potenza sulla gomma con meno grip, a discapito di tutte le altre. Un comportamento che permette di preservare la durata degli pneumatici... ma che rende la vettura tutt'altro che veloce.

    Il differenziale di un'auto da corsa, al contrario, è di tipo bloccante o semi-bloccante e ha il compito di far girare le gomme su cui viene scaricata la potenza sì a velocità differenti, ma limitandone allo stesso tempo la differenza in velocità.

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    Un esempio? Se uno pneumatico non ha aderenza con l'asfalto, un differenziale tradizionale porterà al 100% il grip su quella gomma, mentre un differenziale di un'auto da corsa cercherà di mantenere un bilanciamento ottimale tra le due ruote sulle quali viene scaricata la potenza a terra. Questo è molto importante perchè durante le fasi di accelerazione, frenata e percorrenza di una curva in pista è molto raro che entrambi gli pneumatici in questione mantengano lo stesso livello di contatto con il tarmac; inoltre lo spostamento di aderenza sulla gomma con minor grip non solo comporta uno spreco di energia, ma può anche destabilizzare il bilanciamento generale della vettura.

    IL DIFFERENZIALE: APERTO O BLOCCATO?

    Come abbiamo visto, questa componente della “drivetrain” può avere diverse configurazioni: la prima è quella contraddistinta da un differenziale completamente aperto, che permette ad entrambe le gomme su cui viene scaricata la potenza del motore di girare in maniera completamente indipendente l'una dall'altra. In questo modo la nostra vettura sarà molto agile durante la fase di percorrenza di una curva, dove la maggior parte della potenza verrà incanalata verso la gomma interna, cioè quella che ha meno grip... lasciando quella esterna praticamente senza aderenza.

    La seconda configurazione è quella contraddistinta da un differenziale completamente chiuso o bloccato, il quale forza entrambe le gomme alla stessa, identica, velocità. In questo stato avremo un'ottima trazione durante la marcia rettilinea, dal momento che entrambe le gomme dovranno gestire la stessa quantità di potenza. In curva, però, uno pneumatico sarà costretto a girare alla velocità sbagliata, il che influenzerà il bilanciamento della vettura e causerà un eccessivo degrado delle gomme stesse.

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    La giusta configurazione per la vostra auto da corsa, ovviamente, sta nel mezzo: solitamente le vetture moderne sono dotate di un differenziale completamente configurabile e adattabile allo stile di guida del pilota nonché alle condizioni della pista, per cui in questo modo potrete renderlo aperto o bloccato a seconda delle vostre esigenze del momento.

    IL DIFFERENZIALE: POTENZA, RILASCIO E PRECARICO

    In generale, il differenziale di un'auto da corsa può essere modificato in tre valori: potenza (power), rilascio (coast) e precarico (preload). Il valore di potenza influenza quanto il differenziale è aperto o bloccato quando stiamo utilizzando l'acceleratore, mentre il valore di rilascio definirà il grado di apertura o chiusura del differenziale quando non stiamo utilizzando l'acceleratore, per esempio in fase di frenata o nel momento in cui lasciamo scorrere la nostra vettura in inserimento curva.

    Il precarico, invece, definisce quanto il differenziale è aperto o chiuso quando l'acceleratore è in condizione neutrale oppure in tutte quelle fasi di transizione in cui prima stiamo utilizzando il pedale del gas e poi lo stiamo rilasciando (o viceversa). In sostanza, il precarico permette di applicare una certa quantità di potere bloccante del differenziale in ogni condizione.

    A seconda del simulatore che stiamo utilizzando, aumentare questi tre valori del differenziale (espressi in percentuale nella maggior parte dei casi) significa renderlo progressivamente sempre più bloccato (o chiuso). Tuttavia, alcuni software preferiscono utilizzare i cosiddetti “ramp angles”, che vanno da 0 fino a 90°: in questo caso, più elevato è il valore minore sarà la forza bloccante di ogni singola componente.

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    IL DIFFERENZIALE: COME MODIFICARLO?

    Ma cosa succede al bilanciamento della nostra vettura con un differenziale aperto o bloccato? Solitamente un'auto con un differenziale tendente alla configurazione bloccata presenterà un certo grado di sottosterzo in inserimento curva e di sovrasterzo in accelerazione quando è il momento di riprendere il gas in mano. Con un differenziale più aperto, invece, il comportamento sarà esattamente l'opposto.

    Entrando nello specifico, i valori di rilascio del differenziale permettono di trovare un compromesso quando l'acceleratore non viene applicato: se si nota del sovrasterzo allora è il caso di aumentare questa componente, mentre se è il sottosterzo in entrata il nostro problema, proviamo a diminuirlo. I valori di potenza del differenziale, invece, hanno il compito di trovare il giusto bilanciamento quando chiediamo di nuovo potenza al motore: se la nostra macchina tende ad andare in sovrasterzo proviamo a diminuire questa componente, mentre se è il sottosterzo in uscita ciò che sentiamo quando torniamo sull'acceleratore proviamo ad aumentare il valore di potenza.

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    Per quanto riguarda il precarico, impostare dei valori molto bassi equivale ad avere un differenziale più aperto mentre valori più alti andranno ad incrementare la minima forza bloccante anche nelle situazioni in cui andremo ad applicare una piccola forza sull'acceleratore. Di conseguenza, con valori di precarico bassi la nostra vettura sarà più responsiva nella fase di inserimento in curva, ma produrrà del sottosterzo in uscita. Al contrario, valori di precarico più elevati indurranno una maggiore stabilità in ingresso e un certo grado di sovrasterzo in uscita. A livello di transizione dell'acceleratore tra le fasi di “on” e “off”, con un precarico basso questo momento della guida in pista sarà molto più scorrevole rispetto a quello che si otterrebbe con un precarico più elevato.

    CONCLUSIONE

    Con i rapporti del cambio e il differenziale abbiamo terminato la nostra guida sul processo di setup di una vettura da competizione nel mondo del simracing. Ora che avete tutto il materiale utile a vostra disposizione non vi resta che una cosa da fare: scendere in pista e cercare quegli ultimi decimi di secondo che vi mancano per raggiungere i più veloci piloti virtuali al mondo!

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