Перенос веса в симрейсинге: как он работает

Перенос веса — это перераспределение вертикальной нагрузки между четырьмя шинами машины, когда она замедляется, разгоняется или поворачивает. Внутри машины ничего не сдвигается. Меняется то, насколько сильно каждое пятно контакта прижато к дороге, а вместе с этим — сколько сцепления может дать каждая шина. «Перенос веса» — термин, которым пользуются пилоты; дальше на этой странице мы называем его переносом нагрузки, потому что это именно он.

Это не то же самое, что крен и клевки кузова, которые видно на повторе. Крен и клевки — это движение кузова на пружинах; перенос нагрузки — это то, что чувствуют шины. Пружины, стабилизаторы и амортизаторы определяют, как быстро приходит нагрузка и как она делится между передом и задом, но жёстко подвешенная машина, которая почти не кренится, переносит в том же повороте почти ту же общую нагрузку. Машина может выглядеть ровной, и при этом внутреннее переднее колесо у неё будет сильно разгружено.

Ниже — два направления, в которых движется нагрузка; что торможение, отпускание тормоза, поворот и разгон делают с шинами и как это заметить; а затем продвинутая часть — почему именно тайминг этих действий решает, превратится ли изменение нагрузки во вращение. Если машина просто не хочет поворачивать и тебе нужно пошаговое решение, оно в гайде как добиться большего вращения машины.

Продольный и поперечный перенос нагрузки

Нагрузка движется в двух направлениях, и каждое действие вызывает одно из них или оба.

• Продольный — вдоль машины. Замедление переносит нагрузку на переднюю ось и снимает с задней; разгон переносит её на заднюю ось и снимает с передней.
• Поперечный — поперёк машины. В повороте нагрузка уходит с внутренних шин на внешние.

Величина подчиняется одной закономерности: она растёт с ускорением (при торможении, разгоне или в повороте), массой машины и высотой её центра тяжести и уменьшается, когда растёт колёсная база (спереди назад) или колея (из стороны в сторону). Тормозишь и поворачиваешь одновременно — и оба переноса складываются, так что больше всего нагрузки на машине несёт внешнее переднее колесо, а меньше всего — внутреннее заднее.

Что делает каждое действие и как это заметить

Четыре ситуации покрывают почти любой поворот. То, что ты чувствуешь через руль и сиденье, зависит от машины, симулятора и настроек обратной связи (FFB), поэтому строки «как это заметить» — это обычные признаки, а не гарантии.

Замедление

Нагрузка переходит на переднюю ось и уходит с задней. Передние шины теперь могут дать больше сцепления, а задние — меньше, поэтому машина охотнее меняет направление — до того момента, когда передние шины уже полностью заняты замедлением. Как тормозить, подробно разобрано в гайде техника торможения, и здесь мы этому заново не учим.

Как это заметить: нос клюёт вниз, руль обычно становится тяжелее и острее, а зад может ощущаться лёгким — особенно если поворачиваешь, всё ещё сильно тормозя.

Уход с педали

Когда ты плавно отпускаешь тормоз, нагрузка перетекает от передка обратно к заду. Передние шины тратили большую часть своего бюджета на замедление машины, и то, что ты освобождаешь, уходя с педали, — это то, что у тебя есть для поворота. Этот обмен подробно разобран как бюджет сцепления шины.

Это стоит знать, потому что это контринтуитивно: эллипс сцепления — кривая, а не прямой обмен. Уход с самого верха хода педали освобождает удивительно много бокового сцепления ценой очень небольшой потери торможения, и поэтому же последняя часть отпускания должна быть мягче первой.

Как это заметить: при резком отпускании нос поднимается, и передок теряет зацеп ровно в момент входа в поворот; при постепенном руль остаётся нагруженным, пока машина начинает поворачивать.

Поворот

Здесь упрощённое объяснение путает причину и следствие. Руль не толкает нагрузку вбок. Руль создаёт угол увода на шинах, шины создают боковую силу, машина получает боковое ускорение, и уже это ускорение, действуя через центр тяжести, расположенный над дорогой, переносит нагрузку наружу. Поскольку и крен, и реакция шин нарастают не мгновенно, перенос отстаёт от твоих рук.

Как это заметить: машина оседает на внешние шины через мгновение после поворота руля, а не одновременно с ним, а внутренние шины разгружаются. На поребрике или кочке разгруженное внутреннее колесо обычно первым блокируется или пробуксовывает.

Два следствия, которые стоит знать, потому что они разрушают некоторые распространённые представления:

• Поперечный перенос нагрузки — не то, что можно обратить себе на пользу. Сцепление шины растёт медленнее, чем нагрузка, которую ты на неё даёшь, поэтому внешняя шина получает меньше, чем теряет внутренняя. В пределах оси это чистый убыток. Им ты управляешь, а не собираешь с него урожай.
• Более жёсткие стабилизаторы и пружины его не уменьшают. Общий поперечный перенос нагрузки задан массой, боковым ускорением, высотой центра тяжести и колеёй, и жёсткость пружины не меняет ничего из этого. Меняется распределение между передом и задом — и именно поэтому более жёсткий передний стабилизатор вызывает недостаточную поворачиваемость. Какую ось смягчать, насколько и в каком порядке, зависит от машины: диагностика сетапа разбирает это на реальных данных из гаража для туринговой машины и формулы.

Разгон

Нагрузка уходит назад — на заднюю ось и с передней, поэтому машина обычно менее охотно меняет направление. Это полезно: небольшой ровный газ может успокоить машину, которая вращается больше, чем тебе нужно.

Но не упрощай. Газ не просто даёт задним шинам больше сцепления. Перенос нагрузки — только половина картины; другая половина в том, что тяговое усилие тратит сцепление на ведущей оси. Какая половина победит, зависит от машины:

• Передний привод: оба эффекта работают против передка. Нагрузка с него уходит, а тяговое усилие тратит его сцепление, поэтому газ стремится вывести машину из вращения в сторону недостаточной поворачиваемости.
• Задний привод: небольшой поддерживающий газ обычно в плюсе и успокаивает машину. Больше — и это уже избыточная поворачиваемость под тягой, а если зад уже прошёл пиковый угол увода, добавление газа скорее продлит занос, чем поймает его.

Поэтому в заднеприводной машине обычная коррекция для зада, который ушёл слишком далеко, — сначала руки: раскрути руль или дай контрруль, чтобы снова уменьшить угол увода задних шин, держа газ ровным, а не добавляя. Добавить газу как основное средство — распространённый способ превратить спасение машины в разворот.

Ещё один механизм, который приписывают переносу нагрузки, хотя дело в основном не в нём: то, насколько сильно машина сопротивляется вращению под тягой, во многом определяет дифференциал. Жёсткая рампа на тяге или высокий преднатяг заставляют ведущие колёса вращаться с одной скоростью и напрямую борются с рысканием; открытый дифференциал делает это гораздо слабее. А у машины с прижимной силой на скорости нагрузку на задок в основном определяет аэродинамика, а не скромный перенос массы, который даёт газ.

Как это заметить: руль становится легче, а передок начинает уходить наружу, когда ты добавляешь газ; в заднеприводной машине слишком много газа слишком рано проявится, наоборот, выходом зада.

Всё это относится ко входу в поворот и фазе вращения. Когда ты уже на выходе, у газа другая задача, и одно чистое нажатие обычно лучше модуляции.

Почему он меняет то, насколько охотно машина вращается

Вращение на самом деле определяется не тем, какой конец тяжелее. Оно определяется балансом боковых сил между двумя осями. Перенос нагрузки меняет то, на что способна каждая ось, и поэтому сдвигает этот баланс: больше возможностей у передка относительно зада — больше рыскания, и наоборот.

У этого есть потолок, и это самая непонятая часть. Больше нагрузки на передке не означает автоматически больше поворота. Если передняя шина уже на пределе, дополнительная нагрузка не превращается в результат. Один из моих учеников переносил на передок очень много веса, а машина всё равно не вращалась, потому что он требовал от передних шин всё, что у них было, ещё до того, как повернул руль. Этот случай стоит прочитать, потому что так выглядит теория, когда она не срабатывает.

«На пределе» — здесь ключевые слова, и у них точный смысл: что на самом деле делает шина на пределе сцепления — это физика, на которой стоит каждое изменение нагрузки на этой странице.

Продвинутая часть: угол увода превращает изменение нагрузки во вращение

Это ответ на вопрос, который многие пилоты чувствовали, но не могли сформулировать: почему сброс газа иногда красиво проворачивает машину, а иногда не делает вообще ничего? Механизм — ниже; как использовать его намеренно, рассчитывая сброс газа так, чтобы машина вращалась на входе, разбирает гайд как спровоцировать избыточную поворачиваемость в симрейсинге.

Когда ты сбрасываешь газ на прямой, перенос нагрузки продольный. Он наклоняет машину вперёд и нагружает переднюю ось, и эта часть реальна и полезна. Чего он сам по себе не создаёт, так это рыскания, потому что рыскание возникает из боковой силы, действующей на расстоянии от центра тяжести машины, а на прямой боковой силы, которую можно перераспределить, практически нет.

Теперь сделай тот же сброс газа, когда шины уже работают в боковом направлении. Перенос нагрузки тот же самый — его никуда не перенаправили. Изменилось то, что теперь есть баланс боковых сил между передом и задом, на который он может подействовать. Дополнительные возможности передка тратятся на поворот, потому что передние шины и так уже поворачивают.

Сброс газа не создаёт вращение. Он перераспределяет вращение, которое шины уже создают.

Из этого следуют три вещи.

Это шкала, а не выключатель. Рыскание, которое даёт сброс газа, примерно пропорционально боковой силе, уже действующей на шины. Пара градусов руля при очень малом боковом ускорении не даёт почти ничего. Ощутимая боковая сила даёт много. Поэтому полезная инструкция — не «сначала немного поверни», а «убедись, что шины действительно работают, прежде чем просить изменение баланса что-то сделать».

Переменная — угол увода, а не угол поворота руля. Они расходятся чаще, чем кажется. Резко крутить руль на скорости пешехода — это много угла руля и почти никакого рыскания, потому что шины почти не нагружены в боковом направлении. У машины, которая скользит с колёсами, направленными прямо, угол руля нулевой, а рыскание очень сильное. Ты управляешь тем, что делают шины; руль — лишь способ об этом попросить.

Сброс газа — это не только изменение нагрузки, и машины реагируют по-разному. Закрытие газа ещё и даёт торможение двигателем на ведущей оси, а это тратит часть бюджета сцепления этой оси. В заднеприводной машине это добавляет вращения; в переднеприводной ложится на те же шины, которые ты просишь поворачивать. Поведение дифференциала без газа, колёсная база и аэродинамическая нагрузка снова меняют величину эффекта. В гараже есть и переднеприводные дорожные машины, и заднеприводные GT, и формулы с низкой инерцией, и реагируют они не одинаково, так что считай всё дальнейшее механизмом, который нужно проверить на своей машине, а не законом. Для GT и формул есть отдельные страницы: гайд по GT3 в симрейсинге и гайд по формулам в симрейсинге. Оба опираются на универсальную последовательность, где перенос нагрузки стоит седьмым из двенадцати техник пилотирования — после торможения и руления, а не до них.

Когда тайминг слишком ранний

Просить боковую силу, пока передние шины ещё на пределе, — ничего не даёт и стоит тебе поворота: дополнительный угол руля не поворачивает машину, он лишь добавляет запрос, который шина не может выполнить. У этой ошибки есть своя страница: гайд пять ошибок торможения на одном круге начинается именно с неё, с телеметрией.

Когда тайминг слишком поздний

Изменение нагрузки, потраченное, пока у шин нет угла увода, не даёт рыскания. Ты получаешь клевок и нагрузку на передок, а потом они угасают, прежде чем ты что-то у них попросил, — и ты подъезжаешь к моменту, когда нужно вращение, а баланса, чтобы его создать, уже нет, и ты начинаешь искать его глубже в повороте.

Здесь есть одно честное противоречие. Наш гайд по трейл-брейкингу допускает короткий накат, пока ты учишь поворот, и это сделано намеренно: как временная опора он убирает одну переменную и работает. Это инструмент обучения с известной ценой, а не способ ехать, когда ты гонишься за вращением.

Быстрые повороты, где сброс газа — твоё единственное действие

В нашем гайде по трейл-брейкингу есть фраза, которую люди цитируют: у тебя по сути два руля — один в руках и один под правой ногой. Газ — третий. В быстрых поворотах, где нужен небольшой сброс газа, лёгкое касание педали или вообще ничего, закрытый газ — единственный из трёх, которым ты пользуешься, и ни один из гайдов по торможению этот случай не разбирает.

Без ощутимой фазы торможения единственное, что ты контролируешь, — это порядок действий, и типичная ошибка — делать всё наоборот. Сбросишь газ, пока смотришь прямо, подождёшь, потом повернёшь — и изменение баланса потрачено впустую: к тому моменту, как шины нагружены, переходный процесс уже прошёл.

Сделай наоборот. Сначала задай направление, чтобы шины действительно несли боковую силу, и затем закрой газ. В машине, которая реагирует на сброс газа, те же действия в том же повороте тогда обычно проворачивают машину, а не сносят её. Отклик обычно ярче всего у заднеприводных машин, где торможение двигателем тоже приходится на заднюю ось; переднеприводная машина или машина с большой прижимной силой в повороте, достаточно быстром, чтобы доминировала аэродинамика, может отреагировать гораздо слабее.

Два ограничения:

• Не добавляй руль до зоны торможения в поворотах, где она есть. Любой поворот руля до начала замедления стоит тебе ширины трассы — и той скорости входа, которую эта ширина давала.
• Если за сбросом газа следует лёгкое касание тормоза, делай их по очереди. Полностью уйди с газа, потом нажми тормоз. Перекрытие лишь впустую греет шину.

Насколько сбрасывать газ и как рано, зависит от машины и скорости поворота. Принцип — в порядке; величины тебе предстоит найти самому.

Всё это предполагает, что твои действия повторяемы, а это сначала вопрос кокпита и только потом пилотирования. Если твоё тело смещается при торможении, стоит проверить геометрию посадки, прежде чем делать выводы из графиков педалей.

Почему это легче почувствовать в ралли-симуляторе

Вечер на рыхлом покрытии того стоит, но не по той причине, которую обычно называют. Низкое сцепление не увеличивает перенос нагрузки: перенос растёт с боковым ускорением, а низкое сцепление ограничивает боковое ускорение, так что на рыхлом покрытии нагрузки переносится на самом деле меньше. Меняется читаемость.

На гравии шины постоянно находятся у своего предела, поэтому изменение баланса проявляется как изменение положения машины, а не поглощается незаметно. Отклик ещё и медленнее, и больше: боковая сила нарастает менее круто на каждый градус угла увода, так что ты провоцируешь машину, а потом ждёшь её. Именно это делает поведение читаемым: эффекты достаточно разнесены во времени, чтобы ты успел их заметить.

Восприятие переносится. Действия — нет: на сухом асфальте намеренный «флик» медленнее, потому что каждый лишний градус угла увода — это сцепление, потраченное на вращение, а не на прохождение поворота.

Упражнение: меняй только тайминг

Какую из трёх ошибок совершаешь ты

Два пилота могут жаловаться на одно и то же — машина не вращается — и нуждаться в противоположных исправлениях. Один просит боковую силу, пока передок на пределе. Другой тратит изменение баланса до того, как шины начали работать. Третий выбирает тайминг правильно и просто сидит в машине, ведущая ось которой ведёт себя иначе, чем у той, для которой писался совет. Универсального ответа здесь нет, и выбирать наугад — верный способ потерять сезон. Когда тайминг правильный, подробная диагностика для машины, которая всё равно не поворачивает (точка торможения, длина трейла, понижения передач), — в гайде как добиться большего вращения машины.

Если ты не можешь понять, какой случай твой, — это и есть честная причина, по которой существуют разборы кругов в GitGud Racing Academy: тренер смотрит на торможение, руление, траекторию и газ вместе, а не оценивает один график в отрыве от остальных, и говорит тебе, что из трёх ты на самом деле делаешь.

Какой бы из трёх случаев ни оказался твоим, решение одно: те же три действия в другом порядке. Complete Driving Technique — курс, который рассматривает торможение, руление и газ как единую систему, а не три отдельные привычки.

Частые вопросы о переносе веса

Что такое перенос веса в симрейсинге?

Перераспределение вертикальной нагрузки между четырьмя пятнами контакта, когда машина разгоняется, замедляется или проходит поворот. Физически внутри машины ничего не сдвигается, поэтому точнее говорить «перенос нагрузки». Это также не то же самое, что крен или клевок, которые ты видишь: это движение кузова на пружинах, а перенос нагрузки — то, что чувствуют шины. Замедление нагружает переднюю ось, разгон переносит нагрузку назад, на заднюю ось, а поворот — наружу, на внешние шины. Быть быстрым — не значит избавиться от него (это невозможно), а значит управлять тем, когда он происходит и как быстро, потому что именно тайминг решает, помогает он тебе повернуть или работает против тебя.

Почему сброс газа иногда проворачивает машину, а иногда ничего не делает?

Потому что сброс газа не создаёт вращение, а перераспределяет вращение, которое шины уже создают. Сбрось газ на прямой — и перенос нагрузки будет чисто продольным: машина клюёт, передок нагружается, но боковой силы, на которую это изменение могло бы подействовать, почти нет, поэтому рыскания очень мало. Сбрось газ, когда шины уже работают в боковом направлении, — и у того же переноса нагрузки появляется баланс боковых сил между передом и задом, который можно сдвинуть. Эффект нарастает постепенно, а не включается рывком: чем больше боковой силы уже есть, тем больше даёт сброс газа. Величина эффекта зависит и от машины: компоновки привода, дифференциала и аэродинамической нагрузки.

Как газ меняет баланс машины?

Он переносит нагрузку назад, на заднюю ось, и разгружает передок, из-за чего машина обычно менее охотно меняет направление. Но это лишь половина картины, и недостающая половина важна: тяговое усилие ещё и тратит сцепление на ведущей оси. В переднеприводной машине оба эффекта работают против передка, поэтому газ стремится вывести машину из вращения. В заднеприводной небольшой ровный поддерживающий газ обычно успокаивает машину, а всё, что больше, превращается в избыточную поворачиваемость под тягой, — и если зад уже прошёл пиковый угол увода, добавление газа скорее продлит занос, чем поймает его.

Почему сброс газа вызывает избыточную поворачиваемость?

Одновременно происходят две вещи. Нагрузка уходит вперёд, это снимает вертикальную нагрузку с задних шин и уменьшает боковую силу, которую они могут создать. В то же время закрытие газа даёт торможение двигателем на ведущей оси, а это тратит часть бюджета сцепления этой оси. В заднеприводной машине оба эффекта приходятся на зад, поэтому резкий сброс газа в середине поворота может вывести задок. Насколько сильно — зависит от машины: колёсная база, настройка дифференциала без газа и аэродинамическая нагрузка — всё это влияет. Поэтому же это инструмент, а не только опасность: дозированный сброс газа — один из способов заставить неохотную машину провернуться.

Уменьшают ли перенос веса более жёсткие пружины или стабилизаторы?

Нет, и это одно из самых живучих заблуждений о настройках в симрейсинге. Общий поперечный перенос нагрузки задаётся массой машины, боковым ускорением, высотой центра тяжести и колеёй — и жёсткость пружины не меняет ничего из этого. Более жёсткие стабилизаторы и пружины меняют распределение этого переноса между передом и задом и то, как быстро он приходит. Именно поэтому более жёсткий передний стабилизатор вызывает недостаточную поворачиваемость: он отдаёт передней оси бо́льшую долю от общей величины, которая не изменилась.

Всегда ли больше нагрузки на передке означает больше вращения?

Нет, и такое допущение — самая частая причина, по которой эта идея не срабатывает на практике. Перенос нагрузки меняет то, на что передняя ось способна; он не может заставить шину, которая уже на пределе, сделать больше. Пилот, который тормозит настолько сильно, что передние шины на пределе, переносит вперёд очень много нагрузки и всё равно не получает вращения, потому что дополнительную нагрузку уже нечем реализовать. Нагрузка должна прийти туда, где у шины ещё есть запас, а это обычно значит тормозить раньше и мягче, а не сильнее.