Was ist Rake - und was macht das überhaupt?
Was ist das?
Rake ist eine wichtige Einstellungsoption sowohl im echten Rennsport als auch im Simracing. Der Begriff wird im Motorsport häufig verwendet, um den Unterschied zwischen den vorderen und hinteren Fahrzeughöhen eines Rennwagens zu beschreiben. Dabei bezieht er sich auf die absichtliche Neigung oder Winkelung des Fahrzeugaufbaus, bei dem das hintere Ende (meistens) höher als das vordere Ende liegt. Stellen Sie sich vor, das vordere Ende hat eine Fahrzeughöhe von 50 mm und das hintere Ende von 80 mm. Dann sprechen wir von einem Rake von 30 mm. Auch die Länge des Autos ist für das Rake wichtig, da der treibende Faktor hinter seinen Auswirkungen nicht die Fahrzeughöhe an sich ist, sondern der Winkel. Ein sehr langes Auto (denken Sie an einen Lastwagen) hat bei derselben Höhendifferenz einen geringeren Rake-Winkel als ein sehr kurzes Auto (denken Sie an ein Slotcar ;)). Da die meisten GT3-Autos ungefähr die gleiche Länge haben, können wir den Winkel vorerst vernachlässigen und nur über das Rake in Millimetern sprechen.
Warum Rake?
Das Konzept des Rake wird eingesetzt, um die aerodynamische Performance und die Balance des Autos während des Rennens zu optimieren. Eine höhere hintere Fahrzeughöhe im Vergleich zur Vorderseite hat mehrere Auswirkungen. Beachten Sie, dass sich die Fahrzeugkonstruktionen unterscheiden und dass Rake unterschiedliche Auswirkungen, aber auch eine unterschiedliche Größenordnung der Auswirkungen auf verschiedene Autos haben wird. Rake erhöht im Allgemeinen den Abtrieb. Die meisten modernen Autos erzeugen sowohl mehr Vorder- als auch mehr Hinterabtrieb, je höher das Rake ist. Einige Autos erzeugen mehr Abtrieb auf der Hinterachse als auf der Vorderachse, andere erzeugen mehr Abtrieb auf der Vorderachse als auf der Hinterachse. Einige Autos haben Zonen, in denen mehr Abtrieb zur Vorderseite hin erzeugt wird, aber durch Hinzufügen noch mehr Rake erzeugen Sie mehr Abtrieb auf der Hinterseite und umgekehrt. Einige Autos können mit mehr Rake sogar Abtrieb auf der Hinterachse verlieren (z. B. alter M6). Assetto Corsa Competizione modelliert all diese Variationen im Fahrzeugdesign, daher haben jedes Auto unterschiedliche Rake-Vorlieben. Denken Sie auch daran, dass die Fahrzeughöhe auf jeder Achse ihre eigene Auswirkung auf den Abtrieb hat. Während das Erhöhen des Rakes den Abtrieb erhöhen kann, kann die Änderung der Fahrzeughöhe selbst diesen weiter verringern oder erhöhen. Auch dies variiert stark je nach Fahrzeug. Und wir werden einige Beispiele unten geben. Beachten Sie, dass alle Aeroeffekte mit der Geschwindigkeit skalieren und dass die Fahrzeughöhen stark mit den Federn interagieren. Weiche Federn lassen den Abtrieb während der Fahrt die Fahrzeughöhe ändern, während steife Federn den zusätzlichen aerodynamischen Lasten besser widerstehen und eine größere Fahrzeughöhe beibehalten. Das Ändern der Federsteifigkeit von weichsten zu härtesten Federn führt daher während verschiedener Fahrsituationen im Vergleich zu weichen Federn zu drastisch unterschiedlichem Aero-Gleichgewicht (und im Allgemeinen zu geringeren Veränderungen im Fahrzeuggleichgewicht).
Gewichtsverteilung, Federn, Rennabschnitte
Rake beeinflusst auch die Gewichtsverteilung über das Auto. Mit einem höheren hinteren Ende verlagert sich ein größerer Anteil des Gewichts auf die Vorderräder. Abhängig davon, wo sich der Motor befindet, können Sie ein Ende des Autos mehr oder weniger nutzen, je nach Ihren Wünschen. Ein niedrigeres Rake, bei dem mehr Gewicht auf den hinteren Reifen ruht, bietet bessere Traktion und Beschleunigung, Stabilität beim Verlassen von Kurven. Jedoch könnte das Auto nicht mehr so gut rotieren und in dieser Situation eher untersteuern. Umgekehrt ermöglicht Ihnen mehr Rake eine bessere Rotation des Autos in Kurven, insbesondere in langsamen Kurven, wo der Aeroeffekt weniger wichtig ist. Es ermöglicht auch eine agilere Richtungsänderung, wenn das hintere Ende etwas höher liegt.
Ein wichtiger Faktor für das Rake ist auch die Position des Tanks im Auto. Natürlich ändert der Tank die Gewichtsverteilung massiv und spielt daher eine Rolle bei der Wahl des Rake. Noch wichtiger ist die Auswirkung der leeren Tanks über die Renndistanz. Je mehr Kraftstoff verbrannt wird, desto weniger Gewicht drückt auf die Federn. Das bedeutet, dass sich über die Renndistanz die Fahrzeughöhe ändern wird und damit alle mit dem Rake verbundenen Effekte zum Tragen kommen werden. Diese Effekte sind ausgeprägter, je weicher die Federn sind. Eine weiche Feder wird sich viel stärker ausdehnen, wenn 100 kg entfernt werden, als eine steife Feder, die dieselbe Masse entfernt. Assetto Corsa Competizione verfügt über eine praktische Funktion, um das Aero-Gleichgewicht während eines Rennabschnitts vorherzusagen. Im Einzelspieler-Training gehen Sie zum Register "Kraftstoff & Strategie" und füllen den Tank vollständig. Wechseln Sie dann zum Register "Aero". Der volle Tank im vorherigen Register bildet nun die Grundlage für das, was als Nächstes kommt. Der "Fuel Load Test" ermöglicht es Ihnen, zu sehen, wie sich das Rake vom vollen zum leeren Tank ändert. In diesem Beispiel verwende ich weiche Federn für eine große Wirkung.
So verlässt das Auto die Boxengasse mit den Fahrzeughöhen, wie Sie sie ursprünglich eingestellt haben:
So entwickeln sich die Fahrzeughöhen bis zum Ende des Stints mit weichen Federn:
Wie Sie sehen können, ändert sich die hintere Fahrzeughöhe um ganze 5 mm, während die vordere nur um 1 mm zunimmt. Dies deutet darauf hin, dass sich der Kraftstofftank viel weiter hinten im Auto befindet. Glücklicherweise ändert sich die Aero-Variation (der Prozentsatz am unteren Rand der Seite) beim BMW M4 trotz des erhöhten Rakes nicht und beträgt sowohl zu Beginn als auch am Ende des Stints 3,0%, unabhängig von weichen oder harten Federn. Dies deutet darauf hin, dass das Auto in diesem Bereich mit zunehmendem Rake ähnliche Mengen an Abtrieb sowohl auf der Vorder- als auch auf der Hinterachse erzeugt. Es fehlt jedoch viel Gewicht auf der Hinterachse, und dies wird wahrscheinlich die Traktion erheblich beeinträchtigen. Andere Autos werden bei diesem Test völlig unterschiedliche Ergebnisse erzielen. Machen Sie es, es lohnt sich auf jeden Fall.
Hier ist dasselbe Beispiel, aber mit den härtesten Federn, um zu zeigen, dass die Änderung der Fahrzeughöhe viel geringer ist:
Pitch-Sensibilität
Ein weiterer wichtiger Faktor ist die Pitch-Sensibilität. Pitch beschreibt die Veränderung des Rake beim Beschleunigen und Abbremsen des Autos - also seine Bewegung auf der Längsachse (oder seine Bewegung um die Querachse) des Autos. Die Effekte variieren je nach Auto stark und müssen bei der Fahrzeugeinstellung berücksichtigt werden. Einige Autos werden aerodynamisch stabiler, wenn sie sich pitchbewegen, da sie mit zunehmendem Rake den Heckabtrieb im Vergleich zum vorderen Ende des Autos erhöhen. Einige Autos reagieren jedoch sehr empfindlich auf Pitch-Veränderungen und hassen sie regelrecht. Zum Beispiel könnte der Frontabtrieb mit mehr Rake (durch das Nach-vorne-Kippen beim Bremsen) drastisch zunehmen und das Auto schwer beherrschbar machen. Die meisten modernen GT3-Fahrzeuge, insbesondere die Generation ab 2021, sind jedoch weniger pitch-sensibel geworden. Da immer mehr Anfänger in echten Rennwagen Platz nehmen, müssen sie einfach zu fahren sein, und daher haben die Ingenieure versucht, die Pitch-Sensibilität zu verringern. Sie bleibt jedoch dennoch ein Faktor. Der resultierende Rake-Effekt des Pitchings kann zwei Ursachen haben: das Eintauchen der Vorderseite und das Anheben der Hinterseite. Bei Fahrzeugen mit sehr guter Anti-Dive-Aufhängung könnte es nur das Anheben der Hinterseite (z. B. AMG) beim Bremsen sein, das den Effekt erzeugt. Bei älteren Autos wie dem Lexus oder Nissan wird es ein starkes Eintauchen der Vorderseite sein. Die Hauptfaktoren zur Kontrolle der Auswirkungen des Pitch sind die Federn und Anschlagpuffer. Je weniger Federweg das Auto hat, desto weniger pitch-sensibel wird es sein. Allerdings sind Aero-Mappings nicht linear, und es kann passieren, dass Sie ein empfindlicheres Auto haben, wenn es ein wenig nach vorne pitcht, und plötzlich ein weniger sensibles Auto, wenn es noch stärker pitcht. Dies kann beim Porsche beobachtet werden. Wenn die Vorderseite zu stark absinkt, fällt sie "aus der Aero-Map" heraus, und die Vorderseite erzeugt plötzlich weniger Abtrieb, während die ansteigende Hinterseite mehr erzeugt. Dadurch bleibt das Auto irgendwie stabil, obwohl es unter normalen Umständen sehr schwierig zu fahren sein sollte.
Luftwiderstand
Die letzte Überlegung betrifft den Luftwiderstand - den aerodynamischen Widerstand des Autos, um in einer Geraden schneller zu fahren. Einige Autos haben einen drastischeren Anstieg des Luftwiderstands bei zunehmendem Rake. Bei einigen Autos steigt der Luftwiderstand kaum an, wenn der Rake erhöht wird. Bei einigen Autos steigt der Luftwiderstand an, wenn der Rake negativ wird (das bedeutet, dass die Vorderseite höher ist als die Hinterseite; dies kann leicht bei einer weichen Federung auf schnellen Geraden passieren, wenn die Hinterseite unter aerodynamischer Belastung stark einfedert). Einige Autos dagegen haben sogar wenider Luft widerstand, wenn der Rake negativ wird.
Dynamisches Rake
Nur um diesen Punkt noch einmal zu betonen: Wie Sie das Auto in der Garage einstellen, z. B. mit 50 mm vorne und 80 mm hinten, was zu einem Rake von 30 mm führt, ist nicht das Auto, das Sie tatsächlich während der Fahrt haben. Fahrzeughöhen sind äußerst dynamisch. Beim Bremsen können Sie sogar einen Rake von bis zu 50 mm haben (die Vorderseite geht auf 40 mm herunter, während die Hinterseite auf 90 mm ansteigt), während beim Beschleunigen der Rake sehr niedrig oder sogar negativ werden kann (stellen Sie sich vor, die Vorderseite hebt sich auf 60 mm an und die Hinterseite senkt sich auf 65 mm - nur 5 mm Rake!). Dies hat drastische Auswirkungen auf die Balance und die Drehfähigkeit des Autos. Die Verwendung von Federn und Anschlagpuffern ist wichtig, um diese Variation während der Runde zu kontrollieren. Durch eine geringe Federwegsbegrenzung und steife Federn können Sie die Variation beim Bremsen und Beschleunigen verringern und einen ähnlicheren Rake in allen Situationen beibehalten.
Fahrzeugübersicht
Hier ist ein Versuch, Ihnen einen groben Überblick darüber zu geben, wie die Autos verglichen werden können. Es ist am besten, dass Sie in den Setup-Bildschirm gehen und sich die prozentuale Veränderung der Aero-Variation bei jedem Klick auf die Fahrzeughöhe vorne und hinten ansehen, aber auch in Reaktion auf den Rake.
Pitch-sensitive Autos (in keiner bestimmten Reihenfolge), die einen niedrigen Rake bevorzugen (~10 mm).
Diese Autos reagieren auch empfindlich auf die Fahrzeughöhe vorne.
- Audi (2015 und 2019)
- Lamborghini (2015 und 2019
- Ferrari 488 (beide)
- Alle alten Autos wie M6 und Jaguar
Pitch-sensitive Autos, die einen mittleren Rake bevorzugen/tolerieren/benötigen (~20 mm).
Diese Autos reagieren auch empfindlich auf die Fahrzeughöhe vorne.
- Honda (alle)
- Nissan
- Porsche 991 I & II
- McLaren 720s
Pitch-tolerante Autos (das bedeutet nicht, dass der Effekt nicht vorhanden ist, aber weniger ausgeprägt), die einen mittleren und/oder hohen Rake bevorzugen/tolerieren (~20-30 mm). Diese Autos reagieren weniger empfindlich auf die Fahrzeughöhe vorne und verschieben die Balance auch nicht zu stark in Reaktion auf den Rake.
- BMW (hier lässt sich eine gute Balance von 0 bis 30mm Rake erreichen)
- Aston (das stabilste Auto von allen, könnte locker auch 50mm Rake vertragen)
- Bentley (mag auch gerne sehr viel Rake)
- Lexus (braucht unbedingt eine Menge Rake, sonst will er um keine Kurve)
- Mercedes (Der Mercedes reagiert schon auf rake, aber er braucht ohnehin eine Menge davon, um überhaupt zu lenken. Außerdem geht eher das Heck in die Höhe, als dass die Nase eintaucht)
Pitch-tolerante Autos, die in beiden Richtungen funktionieren können, mit niedrigem und mittlerem Rake Diese Autos reagieren weniger empfindlich auf die Fahrzeughöhe vorne, reagieren jedoch immer noch empfindlich auf den Rake.
- Autos der neuen Generation wie:
- Ferrari 296
- Lambo Evo 2
- Audi Evo 2
- McLaren 720s EVO
- Porsche 992 (dafür, dass der Motor hinten ist, relativ stabil!)
Dies ist ein Versuch, die Autos entsprechend ihrer Aero-Sensibilität zu sortieren. Nehmen Sie es nicht als exakte Darstellung, und sicherlich verhalten sich nicht alle Autos in einer Gruppe genau gleich.
Fazit
Sie können sehen, dass es viele Überlegungen gibt, die bei der Anpassung Ihres Fahrzeug-Setups, insbesondere Ihres aerodynamischen Setups, zu berücksichtigen sind. Es spielt eine große Rolle, welches Auto Sie fahren, und es spielt auch eine große Rolle, wie gut der Fahrer im Auto ist. Ein empfindlicheres Auto erfordert immer einen guten Fahrer, und Sie können möglicherweise auch schwierigere Setups mit besserer Hardware fahren (z. B. Wägezellenbremsen oder Direktantrieb-Lenkräder). Die Kontrolle der Variation des Rake ist ebenso wichtig wie der Rake selbst im Setup-Menü. Selbst mit viel Rake können Sie ein untersteuerndes Auto erzeugen, und selbst mit sehr niedrigem Rake können Sie ein übersteuerndes Auto erzeugen - es hängt alles von anderen Einstellungen ab und wie sie sich gegenseitig beeinflussen und den dynamischen Rake während der Runde beeinflussen.