Nikogo, kto choć trochę pobawił się w ściganie czy to wirtualne czy prawdziwe przekonywać nie trzeba jak ważne jest zachowanie opon na torze. Opony to jedyny element, który łączy nasz samochód z torem i od ich odpowiedniej pracy zależy jak pojazd będzie się zachowywał na torze. Przyjrzymy się zatem w jaki sposób modelują zachowanie opon developerzy z Kunosa czyli twórcy Assetto Corsa.
Ciśnienie Optymalne
W rzeczywistym świecie każda mieszanka opon ma swoje ciśnienia optymalne. Jest to ciśnienie, w którym opona ma największy kontakt z podłożem i tym samym zapewnia najlepszą przyczepność mechaniczną. Optymalne ciśnienia zależne są od rodzaju użytej mieszanki i każdy producent opon podaje tą wartość.
Dokładnie w taki sam sposób zdefiniowane są optymalne ciśnienia opon w Assetto Corsa, dla każdego rodzaju opony (wyścigowe, drogowe, hypercar itp.) i dla każdej mieszanki (soft, med., hard etc). Informacje o tych wartościach wykorzystywane są w standardowej aplikacji Kunosa Tyres, ale też w dodatkowych aplikacjach wspomagających takich jak Sidekick czy Pro-Tyres.
Zakres Temperatur
Kolejnym elementem wpływającym na pracę opony jest jej temperatura. Każda mieszanka ma optymalny zakres temperaturowy, w którym opona zapewnia największą przyczepność mechaniczną i optymalne zużycie. Praca opony poza optymalnym zakresem temperaturowym wpływa na jej żywotność.
Musimy pamiętać jednak, że opona nie rozgrzewa się równomiernie na całej powierzchni, większą temperaturę uzyskuje w miejscach intensywnego tarcia czyli tych mających dłuższy kontakt z powierzchnią toru, co zależne jest zarówno od ciśnienia w oponie, docisku danej osi do podłoża jak i kierunku oraz rodzaju zakrętów na torze. Do tego dochodzą ustawienia zawieszenia (zbieżność, pochylenie opony itp.) wszystko to powoduje, że pewne obszary w oponie będą bardziej lub mniej rozgrzane.
Zależność między temperaturą a ciśnieniem opon
Nie można rzecz jasna rozpatrywać w oderwaniu od siebie ciśnień i temperatury opony gdyż zgodnie z zasadami termodynamiki wpływają one na siebie. Gdy opona rozgrzewa się wówczas automatycznie rośnie ciśnienie w oponie, odwrotna sytuacja ma miejsce przy spadku temperatury opony, co powoduje również spadek ciśnienia.
Optymalna Praca Opon
Dlatego też wyjeżdżając na tor należy brać pod uwagę zmianę temperatury opon w czasie jazdy i dobrać początkowe ciśnienia w ten sposób, by opona po rozgrzaniu uzyskała optymalne ciśnienie i by jak najdłużej pracowała w oknie zalecanych temperatur.
W świecie idealnym opony powinny pracować w optymalnym oknie temperaturowym (na jak największej powierzchni), przy zachowaniu ciśnienia, które wskazał producent opony. W rzeczywistości bardzo rzadko udaje się uzyskać taką sytuację dla każdej opony z osobna, nie mówiąc już o poszczególnych obszarach opon.
Model pracy opon w Assetto Corsa
Algorytmy symulacji pracy opon w Assetto Corsa biorą pod uwagę następujące czynniki:
- Ciśnienie opon
- Temperaturę rdzenia opony (Core)
- Temperaturę powierzchni opony (zewnętrzna Outer, środkowa Middle, , wewnętrzna Inner)
- Zużycie opon
Dodatkowo pośrednio na te czynniki powyżej wpływa temperatura powierzchni (asfaltu), na którą natomiast wpływa temperatura otoczenia. Jest to swoisty zespół naczyń połączonych: Im wyższa temperatura otocznia, tym wyższa temperatura asfaltu, co automatycznie przekłada się na szybsze dogrzewanie opon. Oczywiście zachodzi w tym wypadku również odwrotna relacja – im chłodniej, tym trudniej dogrzać opony.
Tak jak już wspomniano w Assetto Corsa zdefiniowane jest optymalne ciśnienie dla każdego rodzaju opony. Podobnie rzecz ma się z zakresem optymalnych temperatur. Każda mieszanka ma w Assetto Corsa zdefiniowane zakresy temperaturowe, w których opona ma różną przyczepność. Dodatkowo by zasymulować pracę opon w zakrętach Kunos stworzył w modelu opony strefę zewnętrzną, środkową i wewnętrzną, które rozgrzewają się w zależności od ustawień zawieszenia i prędkości z jaką pokonujemy poszczególne zakręty na torze. Wreszcie, każda mieszanka opon w Assetto Corsa ma inną żywotność, czyli różne zużycie opony, co również wpływa na jej przyczepność.
Jak zatem wykorzystać te wszystkie informacje do poprawnego ustawienia opon?
Przyjrzymy się panelowi Tyres na przykładzie opon typu Slick Medium w samochodzie GT3. Optymalnym ciśnieniem opon dla tej mieszanki jest 26 PSI, a optymalną temperaturą pracy zakres 70C-85C. Warunki na torze to temp. powietrza 18C i asfaltu 25C.
W setupie samochodu ustawiliśmy początkowe ciśnienie opon na wartość 18 PSI, co przy zastosowaniu koców grzewczych, które rozgrzewają opony do optymalnej temperatury 80C, spowodowało zgodnie z zasadą termodynamiki wzrost ciśnienia w oponach do optymalnej wartości 26 PSI, co widać na panelu Tyres z Assetto Corsa . Co możemy odczytać z tego panelu?
- Temperaturę rdzenia opony (80C)
- Temperaturę powierzchni opony w tym O–zewnętrzna, M-środkowa i I–wewnętrzna (w przykładzie wszystkie idealnie po 80C)
- Ciśnienie w oponach. W tym wypadku po rozgrzaniu przez koce ciśnienie wynosi idealnie 26 PSI – zielony kolor tej wartości oznacza idealne ciśnienie. Niebieski za niskie, Czerwony za wysokie.
- Symbol opony, w którym kolor określa jej przyczepność bazując na temperaturze na powierzchni styku z asfaltem – zielony optymalna temp, niebieski za niska temp., czerwony za wysoka temp.
- Rodzaj użytej opony w tym wypadku opona M – Medium
- Pasek zużycia opony – wypełnienie paska i jego kolor oznacza zużycie opony od zielonego (nowa) do czerwonego (zużyta).
Powyższa grafika ta prezentuje stan opon w samochodzie GT3 przy użyciu koców grzewczych i w momencie wyjazdu na tor.
Co się dzieje jednak po wykonaniu kilku okrążeń na tych ustawieniach i w takich warunkach pogodowych?
- Temperatura rdzenia opon spadła w każdej oponie przy czym w mniejszym stopniu na tylnej osi (oś napędowa tego pojazdu) a także w mniejszym stopniu z lewej strony pojazdu (większość zakrętów na tym torze to zakręty w prawo, więc opony z lewej strony samochodu są bardziej obciążone na tym torze)
- Widzimy wyraźnie, że na każdym kole bardziej obciążona jest wewnętrzna strona opony (I – Inner) ma to związek z charakterem toru (zakręty) i ustawieniami zawieszenia np. Camber/Toe. Warto w tym wypadku zwracać uwagę na to by różnice w temperaturach między krawędziami opon nie przekraczały 10C.
- Z racji tego, że spadła temperatura opon spadło również ciśnienie w oponach obecnie wynosi od 22 do 25 PSI. Widać również, że prawa przednia opona jest mocno poza zakresem optymalnego ciśnienia (niebieski kolor), a lewa tylna wciąż blisko optymalnego ciśnienia (zielony kolor)
- Temperatura na powierzchni styku opony z asfaltem jest w wypadku każdej opony za niska (niebieski kolor)
- Rodzaj mieszanki bez zmian oczywiście.
- Widać już drobne zużycie opony (wypełnienie paska), jednak zielony kolor informuje nas, że wciąż opona jest w dobrym stanie.
Wprowadźmy teraz kilka korekt w ciśnieniach, tak by utrzymać symetryczne ciśnienia w samochodzie. Nasze korekty to przednia oś od lewej do prawej: +2, +4, tylna oś +1,+2. Początkowe ustawienia (PSI 18/18//18/18) zamieniliśmy zatem na (PSI 20/22/19/20)
Jakie są efekty tych zmian, po wykonaniu kilku okrążeń?
Oczywiście na starcie nasze ciśnienia po zastosowaniu koców grzewczych będą za wysokie, w końcu podnieśliśmy je, jednak po kilku okrążeniach ciśnienia stabilizują się na poziomie bliskim idealnemu (26 PSI) na każdym kole. Wciąż jednak mamy za niskie temperatury opon. Wpływ na to ma temperatura otoczenia i asfaltu. Można zatem śmiało zastosować w tych warunkach bardziej miękką mieszankę Soft , która szybciej się nagrzewa, można również popracować nad ustawieniami z zawieszenia Camber i Toe, to jednak zostawmy na później. Zmieńmy zatem mieszankę opon na Slick Soft zostawiając zmodyfikowane wcześniej ustawienia ciśnień startowych.
Co dała nam zmiana mieszanki na miękką:
- Temperatura rdzenia opon wzrosła w każdej oponie zauważyć można, że z lewej strony samochodu mieści się w oknie temperatur optymalnych (70-85C)
- Jeżeli chodzi o strefy opon na każdym kole bardziej obciążona jest wewnętrzna strona opony (I – Inner) ma to związek z charakterem toru (zakręty) i ustawieniami zawieszenia np. Camber/Toe. W tym wypadku różnice temperatury między skrajnymi krawędziami przekraczają 10C ale są w akceptowalnych zakresach.
- Z racji tego, że wraz ze zmianą mieszanki na bardziej miękką wzrosła temperatura opon a tym samym wzrosło również ciśnienie w oponach obecnie wynosi od 26 do 27 PSI. Czyli w wypadku trzech opon jest odrobinę za wysokie w stosunku do optymalnego (26).
- Udało nam się dzięki zmianie mieszanki uzyskać niemal optymalną temperaturę powierzchni styku opony z asfaltem w lewej części pojazdu (zielony kolor), akceptowalną na prawej tylnej oponie (67C) i wciąż za zimną na prawej przedniej oponie.
- Zmieniliśmy mieszankę na miękką S.
- Widoczne jest ciut wyższe zużycie opon niż miało to miejsce w wypadku opony średniej typu Medium. Opony miękkie są bardziej podatne na zużycie niż opony o bardziej twardych mieszankach.
Kiedy już dobraliśmy odpowiednią dla danych warunków atmosferycznych mieszankę opon możemy ją teraz doprowadzić do optymalnej pracy. Co moglibyśmy zmienić w ustawieniach na miękką mieszankę?
Przede wszystkim skorygować o -1PSI ciśnienie w trzech oponach, w których przekroczyło optymalną wartość 26 PSI. Nie ma konieczności zmian ustawienia zbieżności (Toe) i nachylenia opon (Camber) . W oponach z lewej strony pojazdu co prawda widać, ze wewnętrzna krawędź (I) tych opon jest bliska 80C ale wciąż mieści się w zakresie temperatur optymalnych dla tej mieszanki 70-85C, gdyby ją przekraczała albo gdyby różnica między zewnętrzną a wewnętrzną krawędzią opony przekraczała 10C warto byłby to skorygować.
Pamiętać należy jednak, że nie zawsze będzie możliwe idealne ustawienie każdej opony. Wpływa na to charakter toru i warunki atmosferyczne, a także sposób jazdy. Bardziej agresywna jazda (blokowanie kół, zarzucanie tyłem, zmniejszenie kontroli trakcji itp.) może spowodować zwiększenie temperatur opon, łagodniejsza, płynniejsza jazda będzie utrzymywała temperatury na stabilnym poziomie. Czym zatem kierować się podczas ustawienia? Czy w Assetto Corsa ważniejsze są temperatury czy ciśnienia w oponie?
Ciśnienia czy Temperatury?
By poznać odpowiedź na to pytanie zajrzeć musimy nieco głębiej. W jaki sposób Assetto Corsa wykorzystuje ciśnienie, temperaturę i zużycie opon do symulacji ich przyczepności? Na początek to co wiemy na pewno: Każda mieszanka przy optymalnych ciśnieniach zmienia przyczepność opony w zależności od jej temperatury .
Przykład dla opony Slick Medium w samochodach GT3 poniżej.
Jak widać w optymalnym zakresie temperatury (70C-85C) przy optymalnym ciśnieniu 26PSI opona zapewnia maksymalną przyczepność zapisaną jako 1.0. Spadek temperatury opony do 60C powoduje, że przyczepność opony wynosić będzie 0.98 czyli będzie o dwa procent niższa niż optymalna. Podobnie w wypadku przegrzania opony, na przykład temp. 100C sprawi, że opona będzie miała o 3% niższą przyczepność niż optymalna (0.97).
Co się jednak dzieje gdy opona pracuje w optymalnej strefie temperatur jednak przy nieprawidłowym ciśnieniu. Tutaj nie mamy dokładnych danych, jednak wypowiedzi developerów Kunosa na forach wyraźnie wskazują, że niższe bądź wyższe od optymalnego ciśnienie ma większy wpływ na przyczepność opony niż jej temperatura. Można zatem hipotetycznie założyć, że opona która nie ma właściwego ciśnienia, nigdy nie jest w stanie osiągnąć 100% przyczepności czyli wskaźnika na poziomie 1.0. Przykładowo może to wyglądać w ten sposób, że dla ciśnienia 25 PSI maksymalna wartość przyczepności wynosić będzie 0.98, a dla ciśnienia 24 PSI wartość ta wyniesie 0.96. Wartości dla pozostałych temperatur będą wyliczane proporcjonalnie.
To jednak nie wszystko, dochodzi bowiem do tego współczynnik zużycia opony. Algorytm Kunosa wylicza dla każdej opony z osobna tzw. wirtualne kilometry, na podstawie jej temperatury, ciśnienia, intensywności pracy, charakterystyki (średnica opony, średnica felgi itp.) oraz ustawień zwieszenia i na bazie tych wirtualnych kilometrów zlicza zużycie opony, które również zmniejsza jej przyczepność.
Rodzaje Mieszanek Opon w Assetto Corsa
W opisanym powyżej przykładzie dobierania/ustawiania opon sięgnęliśmy po bardziej miękką mieszankę, co sprawiło, że opony zaczęły się szybciej nagrzewać ale też niestety, odrobinę szybciej zużywać. Dobór odpowiedniej mieszanki uzależniony jest od warunków otoczenia (temp. powietrza, asfaltu) ale także od rodzaju wyścigu i zaplanowanej strategii pit-stopów. Każda mieszanka opon w Assetto Corsa ma jednak swoją własną charakterystykę nie tylko optymalnych ciśnień i temperatur ale również zużycia i nagrzewania. Poniżej oraz w TYM PLIKU prezentujemy krótką charakterystykę opon dostępnych w poszczególnych klasach samochodów, która powstała w oparciu o informacje od developerów Kunosa oraz doświadczenia społeczności Assetto Corsa. Nie sposób przygotować pełną listę charakterystyki opon (twórcy modów nierzadko konstruują swoje własne mieszanki), tabela ta jednak powinna być przydatna w przypadku większości samochodów dostępnych w Assetto Corsa.
Zarządzanie Oponami
Czy w takim razie kierowca powinien zawsze dążyć do jazdy na optymalnych ciśnieniach, w optymalnych temperaturach na odpowiedniej mieszance? Odpowiedzieć na to należy w stylu Roberta Kubicy: I tak, i nie. Z pewnością podczas ustawiania samochodu nie należy odbiegać od optymalnych parametrów za bardzo, jednak w zależności od stylu jazdy kierowcy, zachowania samochodu, warunków na torze można te parametry nieco naginać.
Klasycznym przykładem stosowanym przez kierowców jest użycie niższych niż zalecane ciśnień w oponach na przedniej osi by zredukować efekt podsterowności samochodu w zakręcie i zapewnić tej osi większą przyczepność. Bardzo często również do sesji kwalifikacyjnych używa się niższych niż zalecane ciśnień we wszystkich oponach by uzyskać jak największą powierzchnię styku opony z nawierzchnią i kosztem jej większego zużycia móc uzyskać lepszy czas pojedynczego okrążenia w tej sesji. Oczywiście na wyścig kierowca wraca do ciśnień optymalnych. Pamiętać również musimy, że w samym wyścigu czasami jedynym sposobem zmiany zachowania się pojazdu jest właśnie zmiana ciśnienia w oponach, co stosowane jest w reakcji na zmieniające się warunki atmosferyczne, lub zmianę strategii.
Wniosek z tego płynie jeden – na przyczepność opon w Assetto Corsa – tak jak w rzeczywistości wpływa bardzo dużo czynników, nad częścią z nich kierowca nie ma kontroli (warunki atmosferyczne, wymiary opony, wytrzymałość mieszanki), ustawiając jednak opony warto kierować się przede wszystkim dążeniem do uzyskania optymalnych ciśnień, w drugiej kolejności zwracać uwagę na temperatury. Jak ze wszystkim w życiu bywa, często jednak trzeba będzie pójść na kompromis w ustawieniach.
Jeżeli chcesz wiedzieć więcej o ustawianiu samochodów w Assetto Corsa to, TUTAJ znajdziesz inne nasze poradniki
wersja 1.1
Artykuł pierwsza klasa, napewno się przyda 😉