Il trasferimento di carico nel sim racing spiegato

Il trasferimento di carico è la ridistribuzione del carico verticale tra le quattro gomme di un'auto quando rallenta, accelera o curva. Dentro l'auto non scivola niente. Quello che cambia è quanto forte ogni impronta a terra viene premuta sull'asfalto, e con questo quanta aderenza può darti ogni gomma. «Trasferimento di peso» è il termine che usano i piloti; da qui in avanti questa pagina lo chiama trasferimento di carico, perché è di questo che si tratta.

Non è la stessa cosa del rollio e del beccheggio che vedi in un replay. Rollio e beccheggio sono la scocca che si muove sulle molle; il trasferimento di carico è quello che sentono le gomme. Molle, barre e ammortizzatori decidono quanto velocemente arriva il carico e come si divide tra anteriore e posteriore, ma un'auto con molle rigide che si inclina appena sposta comunque quasi lo stesso carico totale nella stessa curva. Un'auto può sembrare piatta e avere comunque una gomma anteriore interna molto scarica.

Qui sotto: le due direzioni in cui si sposta il carico, cosa fanno alle gomme la frenata, il rilascio del freno, la curva e l'accelerazione e come te ne accorgi, e poi la parte avanzata, cioè perché il tempismo di quegli input decide se un cambio di carico si trasforma in rotazione. Se la tua auto proprio non vuole girare e cerchi la soluzione passo per passo, la trovi in come ottenere più rotazione dall'auto.

Trasferimento di carico longitudinale e laterale

Il carico si sposta in due direzioni, e ogni input ne produce una o entrambe.

• Longitudinale, lungo l'auto. Rallentare sposta il carico sull'asse anteriore e lo toglie dal posteriore; accelerare lo sposta sull'asse posteriore e lo toglie dall'anteriore.
• Laterale, attraverso l'auto. Curvare sposta il carico dalle gomme interne a quelle esterne.

La quantità segue un unico schema: cresce con l'accelerazione (in frenata, in trazione o in curva), con la massa dell'auto e con l'altezza del suo baricentro, e diminuisce man mano che il passo (da davanti a dietro) o la carreggiata (da lato a lato) si allungano. Frena e sterza insieme e i due effetti si sommano, così l'anteriore esterna è la gomma più carica dell'auto e la posteriore interna la meno carica.

Cosa fa ogni input, e come te ne accorgi

Quattro situazioni coprono quasi ogni curva. Quello che senti attraverso il volante e il sedile dipende dall'auto, dal simulatore e dalle tue impostazioni di force feedback, quindi considera le righe «come te ne accorgi» come i segnali abituali, non come garanzie.

In frenata

Il carico si sposta sull'asse anteriore e lascia il posteriore. Ora le anteriori possono produrre più aderenza e le posteriori meno, così l'auto diventa più disposta a cambiare direzione, fino al punto in cui le anteriori sono già completamente impegnate a rallentare l'auto. Come frenare è spiegato a fondo in tecnica di frenata, e questa pagina non lo rispiega.

Come te ne accorgi: il muso si abbassa, lo sterzo di solito diventa più pesante e più preciso, e il posteriore può sembrare leggero, soprattutto se sterzi mentre stai ancora frenando forte.

Mentre lasci il pedale

Mentre alleggerisci il freno, il carico torna dall'anteriore verso il posteriore. Le anteriori stavano spendendo gran parte del loro budget per rallentare l'auto, e quello che liberi mentre lasci il pedale è ciò che hai a disposizione per girare. Questo scambio è spiegato per bene come il budget di aderenza della gomma.

Vale la pena saperlo, perché è controintuitivo: l'inviluppo di attrito è curvo, non uno scambio lineare. Lasciare la parte più alta della corsa del pedale libera una quantità sorprendente di aderenza laterale a un costo minimo in frenata, ed è anche per questo che l'ultima parte di un rilascio deve essere più delicata della prima.

Come te ne accorgi: un rilascio improvviso fa alzare il muso e fa perdere mordente all'anteriore proprio mentre inserisci l'auto in curva; uno graduale mantiene lo sterzo carico mentre l'auto inizia a girare.

In curva

Qui la versione semplificata inverte causa ed effetto. Sterzare non spinge il carico di lato. Sterzare crea angolo di deriva nelle gomme, le gomme generano forza laterale, l'auto sviluppa accelerazione laterale, ed è quella accelerazione, agendo attraverso un baricentro più alto della strada, a spostare il carico verso l'esterno. Siccome sia il rollio sia la risposta delle gomme hanno bisogno di tempo per svilupparsi, arriva in ritardo rispetto alle tue mani.

Come te ne accorgi: l'auto si appoggia sulle gomme esterne un attimo dopo che hai girato il volante, non insieme, e le gomme interne si scaricano. Su un cordolo o un avvallamento, la ruota interna scarica è di solito quella che si blocca o pattina per prima.

Due conseguenze da conoscere, perché smontano alcune convinzioni comuni:

• Il trasferimento di carico laterale non è qualcosa da sfruttare. L'aderenza di una gomma cresce più lentamente del carico che ci metti sopra, quindi la gomma esterna guadagna meno di quanto perde quella interna. Su un asse è una perdita netta. Lo gestisci; non lo raccogli.
• Barre e molle più rigide non lo riducono. Il trasferimento di carico laterale totale è fissato da massa, accelerazione laterale, altezza del baricentro e carreggiata, e nessuna di queste cambia con la rigidezza di una molla. Quello che cambiano è la ripartizione tra anteriore e posteriore, ed è proprio per questo che una barra anteriore più rigida fa sottosterzare l'auto. Quale lato ammorbidire, di quanto e in che ordine dipende dall'auto: lo strumento di diagnosi del setup lo ricava da dati reali del garage per un'auto turismo e una monoposto.

In accelerazione

Il carico si sposta indietro, sull'asse posteriore e via dall'anteriore, quindi l'auto di solito diventa meno disposta a cambiare direzione. È utile: un filo di acceleratore costante può stabilizzare un'auto che sta ruotando più di quanto vuoi.

Ma non semplificare troppo. L'acceleratore non dà semplicemente più aderenza alle gomme posteriori. Il trasferimento di carico è metà della storia; l'altra metà è che la forza di trazione consuma aderenza sull'asse motore. Quale metà prevale dipende dall'auto:

• Trazione anteriore: entrambi gli effetti lavorano contro l'anteriore. Il carico se ne va e la forza di trazione ne consuma l'aderenza, quindi l'acceleratore tende a tirare l'auto fuori dalla rotazione e verso il sottosterzo.
• Trazione posteriore: un piccolo filo di gas di mantenimento di solito ha un effetto netto positivo e stabilizza l'auto. Oltre quello diventa sovrasterzo di potenza, e se il posteriore ha già superato il suo angolo di deriva di picco, aggiungere gas tende a prolungare la derapata invece di riprenderla.

Quindi in un'auto a trazione posteriore, la correzione abituale per un posteriore andato troppo in là è prima le mani: raddrizza o aggiungi controsterzo per riportare giù l'angolo di deriva posteriore, con l'acceleratore tenuto costante invece che aumentato. Cercare più gas come correzione principale è un modo comune per trasformare un salvataggio in un testacoda.

Un altro meccanismo che la gente attribuisce al trasferimento di carico e che per lo più non lo è: quanto un'auto resiste alla rotazione in accelerazione dipende in gran parte dal differenziale. Una rampa in trazione aggressiva o un precarico alto spingono le ruote motrici verso una velocità comune e contrastano direttamente l'imbardata; un differenziale aperto lo fa molto meno. E in un'auto con carico aerodinamico ad alta velocità, il carico al posteriore è dominato dall'aerodinamica, non dal modesto trasferimento di massa prodotto dall'acceleratore.

Come te ne accorgi: lo sterzo si alleggerisce e l'anteriore comincia ad allargare mentre dai gas; in un'auto a trazione posteriore, troppo e troppo presto si vede invece con il posteriore che scappa.

Tutto questo vale per l'ingresso in curva e per la fase di rotazione. Una volta che sei impegnato nell'uscita, il compito dell'acceleratore è diverso, e un'unica applicazione pulita di solito batte la modulazione.

Perché cambia quanto l'auto è disposta a ruotare

La rotazione non riguarda davvero quale lato è più pesante. Riguarda l'equilibrio della forza laterale tra i due assi. Il trasferimento di carico cambia di cosa è capace ciascun asse, e quindi sposta quell'equilibrio: più capacità all'anteriore rispetto al posteriore significa più imbardata, e il contrario significa meno.

C'è un limite a tutto questo, ed è la parte più fraintesa. Mettere più carico sull'anteriore non significa automaticamente girare di più. Se la gomma anteriore è già satura, il carico in più non viene incassato. Uno dei miei allievi spostava tantissimo peso sull'anteriore e l'auto continuava a non ruotare, perché chiedeva alle anteriori tutto quello che avevano prima ancora di girare il volante. Vale la pena leggere quel caso, perché mostra come appare la teoria quando fallisce.

Satura è la parola chiave, e ha un significato preciso: cosa sta facendo davvero una gomma al limite di aderenza è la fisica che sta sotto ogni cambio di carico di questa pagina.

Avanzato: è l'angolo di deriva a trasformare un cambio di carico in rotazione

Questo risponde a una domanda che molti piloti hanno sentito senza riuscire a darle un nome: perché a volte alzare il piede fa ruotare l'auto alla perfezione e a volte non fa proprio niente? Il meccanismo è qui sotto; usarlo di proposito, calibrando il rilascio in modo che l'auto ruoti in ingresso, è l'argomento di come indurre il sovrasterzo nel sim racing.

Quando alzi il piede mentre viaggi in linea retta, il trasferimento di carico è longitudinale. Fa beccheggiare l'auto in avanti e carica l'asse anteriore, e questa parte è reale e utile. Quello che non produce da solo è l'imbardata, perché l'imbardata nasce da una forza laterale che agisce a una certa distanza dal baricentro dell'auto, e in linea retta non c'è praticamente forza laterale da ridistribuire.

Ora fai lo stesso rilascio con le gomme che stanno già lavorando lateralmente. Il trasferimento di carico è identico; non è stato reindirizzato. Quello che è cambiato è che adesso c'è un equilibrio di forza laterale tra anteriore e posteriore su cui può agire. La capacità in più all'anteriore viene spesa per girare, perché girare è proprio quello che le gomme anteriori stanno già facendo.

Un rilascio non crea rotazione. Ridistribuisce la rotazione che le gomme stanno già producendo.

Ne seguono tre cose.

È proporzionale; non è un interruttore. L'imbardata che ti compri con un rilascio è più o meno proporzionale alla forza laterale già presente sulle gomme. Un paio di gradi di sterzo con un'accelerazione laterale molto bassa non ti danno quasi niente. Una forza laterale significativa ti dà molto. Quindi l'indicazione utile non è «gira un po' prima», ma «assicurati che le gomme stiano lavorando davvero prima di chiedere al cambio di equilibrio di fare qualcosa».

La variabile è l'angolo di deriva, non l'angolo di sterzo. Le due cose si separano più spesso di quanto pensi. Sterzare a fondo a passo d'uomo produce tanto angolo di sterzo e quasi nessuna imbardata, perché le gomme sono a malapena caricate lateralmente. Un'auto che scivola con le ruote dritte non ha angolo di sterzo e ha moltissima imbardata. Quello che stai gestendo è ciò che fanno le gomme; il volante è solo il mezzo con cui lo chiedi.

Un rilascio non è solo un evento di carico, e le auto reagiscono in modo diverso. Chiudere il gas applica anche il freno motore sull'asse motore, che consuma parte del budget di attrito di quell'asse. In un'auto a trazione posteriore questo si aggiunge alla rotazione; in un'auto a trazione anteriore finisce sulle stesse gomme a cui stai chiedendo di girare. Il comportamento del differenziale in rilascio, il passo e il carico aerodinamico cambiano ancora l'entità dell'effetto. Il garage va dalle auto stradali a trazione anteriore alle GT a trazione posteriore fino alle monoposto a bassa inerzia, e non reagiscono allo stesso modo, quindi considera quello che segue come un meccanismo da provare sulla tua auto, non come una legge. Il caso delle GT e quello delle monoposto hanno ciascuno la propria pagina, la guida al sim racing con le GT3 e la guida al sim racing con le Formula. Entrambe partono dalla sequenza valida per qualsiasi auto, in cui il trasferimento di carico è al settimo posto tra le dodici tecniche di guida, dopo frenata e sterzo, non prima.

Quando il tempismo è troppo anticipato

Chiedere forza laterale mentre le anteriori sono ancora sature non ti dà niente e ti costa la curva: lo sterzo in più non fa girare l'auto, aggiunge solo una richiesta che la gomma non può soddisfare. Quell'errore ha la sua pagina: cinque errori di frenata trovati in un solo giro si apre proprio su questo, con la telemetria.

Quando il tempismo è troppo ritardato

Un cambio di carico speso mentre le gomme non hanno angolo di deriva non ti dà imbardata. Ottieni il beccheggio e il carico all'anteriore, e poi svaniscono prima che tu abbia chiesto qualcosa, così arrivi avendo bisogno di una rotazione che non hai più l'equilibrio per produrre, e vai a cercarla più dentro la curva.

Una contraddizione onesta, qui. La nostra guida al trail braking ammette un breve tratto in folle mentre stai imparando una curva, ed è voluto: come impalcatura elimina una variabile e funziona. È uno strumento di apprendimento con un costo noto, non un modo di guidare una volta che inizi a cercare la rotazione.

Curve veloci, dove il rilascio è il tuo unico input

C'è una frase nella nostra guida al trail braking che la gente cita spesso: in pratica hai due volanti, uno tra le mani e uno sotto il piede destro. L'acceleratore è il terzo. Nelle curve veloci che richiedono un piccolo rilascio, un tocco di pedale o niente del tutto, il gas chiuso è l'unico dei tre che stai usando, e nessuna delle guide sulla frenata copre questo caso.

Senza una vera fase di frenata, l'ordine delle operazioni è l'unica cosa che controlli, e l'errore comune è farlo al contrario. Alza il piede mentre punti dritto, aspetta, poi sterza, e avrai speso il cambio di equilibrio per niente; quando le gomme sono cariche, il transitorio è già passato.

Invertilo. Stabilisci prima la direzione, così le gomme portano davvero forza laterale, e poi chiudi il gas. In un'auto che reagisce al rilascio, gli stessi input nella stessa curva tendono allora a far ruotare l'auto invece di spingerla dritta. La reazione è di solito più evidente nelle auto a trazione posteriore, dove anche il freno motore finisce sul posteriore; un'auto a trazione anteriore, o un'auto con molto carico aerodinamico in una curva abbastanza veloce da far dominare il carico aerodinamico, può reagire molto meno.

Due limiti a questo:

• Non aggiungere sterzo prima della zona di frenata nelle curve che ne hanno una. Qualsiasi sterzata prima di iniziare a rallentare ti costa la larghezza della pista, e la velocità d'ingresso che quella larghezza valeva.
• Se dopo il rilascio segue un tocco di freno, tienili in sequenza. Togli completamente il piede dal gas, poi applica il freno. Sovrapporli scalda la gomma per niente.

Quanto rilasciare, e quanto presto, dipende dall'auto e da quanto è veloce la curva. Il principio è l'ordine; le quantità sta a te trovarle.

Tutto questo presuppone che i tuoi input siano ripetibili, che è una questione di postazione prima ancora che di guida. Se il tuo corpo si muove in frenata, vale la pena controllare la geometria prima di interpretare le tue tracce del pedale.

Perché è più facile da sentire in un simulatore di rally

Vale una serata su un fondo a bassa aderenza, ma non per il motivo che di solito si dà. Poca aderenza non aumenta il trasferimento di carico: il trasferimento cresce con l'accelerazione laterale, e poca aderenza limita l'accelerazione laterale, quindi un fondo a bassa aderenza in realtà trasferisce meno carico. Quello che cambia è la leggibilità.

Sulla ghiaia le gomme stanno continuamente vicino al limite, quindi un cambio di equilibrio si vede come un cambio d'assetto dell'auto invece di essere assorbito in silenzio. La risposta è anche più lenta e più ampia: la forza laterale cresce meno ripidamente per ogni grado di angolo di deriva, quindi provochi l'auto e poi aspetti. È questo che la rende leggibile: gli effetti sono abbastanza separati nel tempo da permetterti di notarli.

La percezione si trasferisce. Gli input no: sull'asfalto asciutto un colpo di sterzo voluto è più lento, perché ogni grado di angolo di deriva non necessario è aderenza spesa per ruotare invece che per curvare.

L'esercizio: cambia solo il tempismo

Quale dei tre stai sbagliando

Due piloti possono fare la stessa lamentela, cioè che l'auto non ruota, e avere bisogno di correzioni opposte. Uno chiede forza laterale mentre le anteriori sono sature. Uno spende il cambio di equilibrio prima che le gomme stiano lavorando. Uno ha il tempismo giusto ed è semplicemente su un'auto il cui asse motore si comporta in modo diverso da quello per cui il consiglio era stato scritto. Qui non c'è una risposta universale, e sceglierne una a caso è il modo in cui si perde una stagione. Una volta che il tempismo è giusto, la diagnosi dettagliata per un'auto che continua a non girare (punto di frenata, durata del trail braking, scalate) è in come ottenere più rotazione dall'auto.

Se non riesci a capire in quale caso ti trovi, è questo il motivo onesto per cui esistono le analisi del giro dentro la GitGud Racing Academy: un coach guarda frenata, sterzo, traiettoria e acceleratore insieme invece di giudicare una traccia isolata, e ti dice quale dei tre stai davvero facendo.

Qualunque dei tre tu sia, la correzione sono gli stessi tre input in un ordine diverso. Complete Driving Technique è il corso che tratta frenata, sterzo e acceleratore come un unico sistema invece che come tre abitudini separate.

Domande frequenti sul trasferimento di carico

Cos'è il trasferimento di peso nel sim racing?

La ridistribuzione del carico verticale tra le quattro impronte a terra quando l'auto accelera, rallenta o curva. Dentro l'auto non si sposta fisicamente niente, ed è per questo che trasferimento di carico è il termine più preciso. Non è nemmeno la stessa cosa del rollio o del beccheggio che puoi vedere: quello è la scocca che si muove sulle molle, mentre il trasferimento di carico è quello che sentono le gomme. Rallentare mette carico sull'asse anteriore, accelerare lo sposta indietro sull'asse posteriore e curvare lo sposta verso l'esterno sulle gomme esterne. Essere veloci non significa eliminarlo, perché non puoi, ma controllare quando avviene e quanto rapidamente, perché il tempismo decide se ti aiuta a girare o lavora contro di te.

Perché alzare il piede dall'acceleratore a volte fa ruotare l'auto e a volte non fa niente?

Perché un rilascio non crea rotazione, ridistribuisce la rotazione che le gomme stanno già producendo. Alza il piede mentre viaggi in linea retta e il trasferimento di carico è puramente longitudinale: l'auto beccheggia e l'anteriore si carica, ma non c'è quasi forza laterale su cui quel cambiamento possa agire, quindi ottieni pochissima imbardata. Alza il piede con le gomme che stanno già lavorando lateralmente e lo stesso trasferimento di carico ha un equilibrio di forza laterale tra anteriore e posteriore da spostare. È proporzionale, non si accende come un interruttore: più forza laterale c'è già, più vale il rilascio. Quanto è grande l'effetto dipende anche dall'auto: schema di trazione, differenziale e carico aerodinamico.

Come cambia l'equilibrio dell'auto con l'acceleratore?

Sposta il carico indietro sull'asse posteriore e scarica l'anteriore, il che in genere rende l'auto meno disposta a cambiare direzione. Ma è solo metà della storia, e la metà mancante conta: la forza di trazione consuma anche aderenza sull'asse motore. In un'auto a trazione anteriore entrambi gli effetti lavorano contro l'anteriore, quindi l'acceleratore tende a tirarti fuori dalla rotazione. In un'auto a trazione posteriore un piccolo filo di gas di mantenimento costante di solito stabilizza l'auto, mentre qualsiasi cosa in più diventa sovrasterzo di potenza, e se il posteriore ha già superato il suo angolo di deriva di picco, aggiungere gas tende a prolungare la derapata invece di riprenderla.

Perché alzare il piede dall'acceleratore provoca sovrasterzo?

Succedono due cose insieme. Il carico si sposta in avanti, togliendo carico verticale alle gomme posteriori e riducendo la forza laterale che possono generare. Allo stesso tempo, chiudere il gas applica il freno motore sull'asse motore, che consuma parte del budget di attrito di quell'asse. In un'auto a trazione posteriore entrambi gli effetti finiscono sul posteriore, quindi un rilascio brusco a centro curva può far scappare il retrotreno. Quanto forte dipende dall'auto: passo, regolazione del differenziale in rilascio e carico aerodinamico lo cambiano. È anche per questo che è uno strumento e non solo un pericolo: un rilascio dosato è un modo per far ruotare un'auto riluttante.

Molle o barre antirollio più rigide riducono il trasferimento di peso?

No, ed è uno dei malintesi più persistenti nel setup per il sim racing. Il trasferimento di carico laterale totale è determinato dalla massa dell'auto, dall'accelerazione laterale, dall'altezza del baricentro e dalla carreggiata, e la rigidezza di una molla non cambia nessuna di queste. Quello che barre e molle più rigide cambiano è la ripartizione di quel trasferimento tra anteriore e posteriore, e quanto rapidamente arriva. È proprio per questo che una barra antirollio anteriore più rigida crea sottosterzo: assegna all'asse anteriore una quota più grande di un totale che non è cambiato.

Più carico all'anteriore significa sempre più rotazione?

No, e darlo per scontato è il modo più comune in cui questa idea fallisce nella pratica. Il trasferimento di carico cambia ciò di cui l'asse anteriore è capace; non può far fare di più a una gomma che è già satura. Un pilota che frena abbastanza forte da essere al limite delle gomme anteriori sta spostando tantissimo carico in avanti e continua a non ottenere rotazione, perché non è rimasto niente con cui incassare il carico in più. Il carico deve arrivare dove la gomma ha ancora capacità, il che di solito significa frenare prima e più dolcemente, non più forte.