Setup Guide

Aus LFS Handbuch

Inhaltsverzeichnis 1 Grundlegende Setup Anleitung 1.1 Grundlagen 1.1.1 Fahrzeugbalance 1.2 Einstellungsübersicht 1.2.1 Bremsen 1.2.1.1 Bremskraft pro Rad 1.2.1.2 Bremsbalance hinten-vorne 1.2.2 Aufhängung 1.2.2.1 Fahrwerkshöhe 1.2.2.2 Federstärke 1.2.2.3 Druckstufendämpfung 1.2.2.4 Zugstufendämpfung 1.2.2.5 Stabilisator 1.2.3 Lenkung 1.2.3.1 Maximaler Lenkradausschlag 1.2.3.2 Parallele Steuerung 1.2.4 Fahrwerk 1.2.4.1 Spur 1.2.4.2 Vorspur 1.2.4.3 Nachspur 1.2.4.4 Sturz 1.2.5 Getriebe 1.2.5.1 Achsübersetzung 1.2.5.2 Die Gänge 1.2.5.3 Differenzialsperre 1.2.5.4 4WD (Vierradantrieb) 1.2.6 Reifen 1.2.6.1 Typ 1.2.6.2 Druck 1.3 Schnellreferenz 1.4 Schlusswort 2 Erweiterte Setup Anleitung 2.1 Einleitung 2.1.1 Aufbau 2.2 Daten (Info) 2.2.1 Einstellung (Configuration) 2.2.2 Benzinmenge Start (Fuel load at start) 2.2.3 Benzinmenge Boxenstop (Fuel load at pitstop) 2.2.4 Reifenwechsel: Abnutzung (Tyre change) 2.3 Bremsen (Brakes) 2.3.1 Bremskraft pro Rad (Max per wheel) 2.3.2 Bremsbalance (vorne) (Brake Balance (front)) 2.4 Aufhängung (Suspension 2.4.1 Tieferlegung (Ride Height Reduction) 2.4.2 Federstärke (Stiffness) 2.4.3 Dämpfung (Damping) 2.4.4 Stabilisator (Anti Roll) 2.5 Lenkung (Steering) 2.5.1 Max. Einschlag (Maximum Lock) 2.5.2 Parallele Steuerung (Parallel Steer) 2.5.3 Nachlauf (Caster) 2.5.4 Spur (Toe in) 2.6 Getriebe (Final Drive) 2.6.1 Differential 2.6.1.1 Vorne/Hinten (Front“/“Rear) 2.6.1.2 Mitte (Centre) 2.6.2 Übersetzungen 2.6.3 Achsuntersetzung (Final Drive Ratio) 2.7 Reifen (Tyres) 2.7.1 Vorne / Hinten 2.7.2 Druck (Pressure) 2.7.3 Sturz (Camber Adjust) 2.8 Abtrieb (Downforce) 2.8.1 Anstellwinkel Frontflügel (Front wing angle) 2.8.2 Anstellwinkel Heckflügel (Rear wing angle) 2.8.3 Testgeschwindigkeit (Test speed) 2.9 Passagiere (Passengers) 2.10 Schnellreferenz 3 Anhang 3.1 Option Wind 3.2 Auswahl der Strecken 3.3 Abkürzungen 3.4 Der Effekt der Lastabhängigkeit 3.5 Wechselwirkungsmatrix 3.6 Reifentypen 3.7 Aufhängungstypen 3.7.1 Doppelquerlenker 3.7.2 MacPherson Federbein 3.7.3 Torsionsachse 3.8 Literatur

Grundlegende Setup Anleitung

Von Robert Björkmann

Nun, du hast also bereits LFS installiert und bist auch schon einige Runden online gefahren. Vielleicht hast du sogar schon ein paar Hotlaps probiert. Aber irgendwie hängst du nun, weil du einfach nicht schneller wirst. Vielleicht hast du Dich schon gefragt: Wie können die anderen Fahrer so viel schneller sein als ich? Es gibt zwei Gründe dafür: Die Fahrzeugeinstellung und DU SELBST! Der Fahrer kann immer wieder Möglichkeiten finden schneller zu werden, aber man braucht dafür Zeit und Übung und noch mehr Zeit und noch mehr Übung. Im Kapitel Fahrtechnik findest du einige wertvolle Tipps und Hinweise wie man den Wagen schnell um den Kurs bewegt. Nun aber zur richtigen Einstellung des Fahrzeuges.

Mein Name ist Robert Björkmann und ich fahre Kart seit meinem achten Lebensjahr. Ich bin in der Formel Ford und in der Formel Renault erfolgreich bis zum Jahre 2002 gefahren. Leider musste ich aufgrund von Geldproblemen durch Sponsorverluste meine Rennen im Jahr 2003 aufgeben. Ich arbeitete dann zwischenzeitlich für andere Rennteams und half ihnen bei der Erstellung der Fahrzeugsetups. In der Saison 2004 war ich dann wieder in der Formel Renault Meisterschaft unterwegs.

Grundlagen

Alles ist pure Physik, ein Spiel wo es nur darum geht „Wo geht die Masse bzw. das Gewicht hin“. Eigentlich eine ganz simple Sache. Bremst man ein Fahrzeug aus hoher Geschwindigkeit verlagert sich das Gewicht zur Front des Autos. Beschleunigt man, verlagert sich das ganze Gewicht nach hinten. Fährt man links durch eine Kurve geht das Gewicht nach rechts, entsprechend auch in die andere Kurvenrichtung. Das ist eigentlich alles was man als Rennfahrer wissen muss.

Ein Fahrzeug ist mit verschiedenen Teilen ausgerüstet die es ermöglichen das Handling des Autos in solchen Situationen zu modifizieren und richtig einzustellen:

Stabilisatoren verhindern den Gewichtstransfer von einer Seite zur anderen Seite.

Fahrwerksfedern absorbieren Stöße von den Reifen zur Fahrzeugkarosserie.

Druck und Zugstufendämpfer (Stossdämpfer) ermöglichen die Kontrolle über die Schnelligkeit/Langsamkeit des Gewichtstransfers.

Reifen- und Lenkungswinkel erlauben dem Reifen effizienter zu sein und in manchen Situationen den Wagen stabiler zu machen.

Bremsbalance verändert die Fahrzeugbalance beim Bremsen.

Reifendruck erlaubt die Modifikation von Höchstgeschwindigkeit, Reifentemperatur (und dadurch Grip und Abnutzung).

Gänge machen es möglich das Maximum an Kraft aus dem Fahrzeug zu holen.

Fahrzeugbalance

In diesem Abschnitt zeige ich dir wie man erkennt, was man am Fahrzeug ändern muss und was nicht. Ich erläutere es an dem Durchfahren einer Kurve, damit sich das ganze leichter vorstellen lässt.

Kurveneinfahrt: du bremst ab und beginnst runterzuschalten. Das Fahrzeuggewicht geht nach vorne. Die vorderen Dämpfer drücken sich zusammen und die hinteren Dämpfer gehen auseinander.

Kurvenscheitel: du gehst in die Kurve und löst die Bremse. Das Gewicht bewegt sich nun zur Seite des Fahrzeugs. Nun arbeiten die Stabilisatoren, die Stossdämpfer drücken sich auf der Kurvenaußenseite zusammen und die Dämpfer in der Innenseite gehen auseinander.

Kurvenausfahrt: du beschleunigst das Fahrzeug wieder. Das Gewicht verlagert sich nach hinten. Die hinteren Dämpfer werden gestaucht und die vorderen Dämpfer gehen auseinander.

Dies bedeutet:

                     Vorne              Hinten
Kurveneinfahrt Druckstufendämpfer  Zugstufendämpfer
Kurveninnere      Stabilisator       Stabilisator
Kurvenausfahrt  Zugstufendämpfer  Druckstufendämpfer

Je weicher du einen Stoßdämpfer machst, um so mehr Gewicht wird verschoben. Je härter du deinen Stossdämpfer machst um so weniger Gewicht wird verschoben.

Hast du ein Fahrzeug welches untersteuert (also über die Vorderachse nach vorne schiebt), wenn man in eine Kurve fährt, dann benötigt der Wagen vorne mehr Gewichtverlagerung. Dies kann man über zwei Wege realisieren: Entweder man macht die Front weicher, sodass das Fahrwerk vorne mehr eindrücken kann oder man verkleinert den hinteren Zugstufendämpfer, damit das Heck mehr in die Höhe gehen kann und mehr Gewicht nach vorne verlagert.

Habe ich ein Fahrzeug, welches bei der Kurvenausfahrt untersteuert, mache ich die Druckstufendämpfer hinten härter, sodass weniger Gewicht nach hinten verlagert wird. Zusätzlich stärke ich den Zugstufendämpfer an der Vorderachse sodass auch hier weniger Gewicht verschoben wird.

Habe ich ein Problem mit dem Fahrzeug innerhalb des Kurveninneren, kann ich den hinteren Stabilisator weicher einstellen, wenn der Wagen übersteuert (also mit dem Heck ausbricht), bzw. den vorderen Stabilisator weicher einstellen, wenn er untersteuert (also über die Vorderachse schiebt).

Bei Formel Fahrzeugen ist der vordere Stabilisator immer sehr hart eingestellt, da der Wagen diesen Stabilisator benötigt um Grip zu bekommen.

Die Stossdämpfer an sich sind schon das Feintuning bei einem Rennwagen. Die größten Einstellungen werden durch die Stärke der Federn durchgeführt. Die Fahrwerksfedern beeinflussen alles, da sie die Verbindung zwischen Karosserie und den Rädern sind.

Federraten-Einstellungen verändern das Fahrzeug wie folgt:

Weiche Federn:
+ Mehr Grip auf den Reifen, geringere Abnutzung
- Indirekte Lenkung, Fahrzeug muss höher liegen (höherer Schwerpunkt)

Harte Federn
+ Direkte Lenkung, Fahrzeug kann tiefer gelegt werden (niedrigerer Schwerpunkt)

- Weniger Grip auf den Reifen, höhere Abnutzung

Die These ist, dass sehr harte Federn eine gute Stabilität und Fahrbarkeit besitzen und sich das Auto dadurch schneller in die richtige Richtung dreht. Werden Federn aber zu hart, wird das Fahrzeug sehr nervös, insbesondere bei Bodenwellen und man hat in diesem Fall viel zu wenig Traktion von den Rädern als eigentlich möglich wäre.

Es gibt noch ein paar weitere Vorteile bei harten Federn, aber das würde zu technisch werden, sodass wir dies hier nicht weiter vertiefen wollen. Wichtig ist nur, dass man bei Änderungen an den Federn auch immer die Stoßdämpfer mit anpassen muss, um die Balance des Fahrzeuges beizubehalten.

Merke: Je tiefer das Fahrzeug, um so härter die Federn. Je tiefer das Fahrzeug ist, desto niedriger ist der Schwerpunkt, der Wagen neigt sich weniger in die Kurve. Durch die gleichmäßigere Gewichtsverteilung hat der Wagen mehr Grip. Bei Formelwagen und hochgezüchteten Tourenwagen (z.B. GTR) kommt außerdem der Bodeneffekt hinzu, welcher durch Unterdruck den Wagen an die Straße saugt, ohne den Luftwiderstand bedeutend zu erhöhen. Daher wird also versucht den Wagen so tief wie möglich abzustimmen.

So, die Federn und die Stossdämpfer sind eingestellt. Nun kommt es zu dem komplizierteren Teil, der Fahrwerksgeometrie.

Sprechen wir zunächst von der Sturzeinstellung der Räder. Wenn du nur geradeaus fährst brauchst du keine Sturzeinstellung (0°). Fahren wir aber durch eine Kurve bewegt sich das Gewicht zur Außenseite des Fahrzeugs und durch die Winkeländerung haben die Räder nur noch die Hälfe des Fahrbahnkontakts. Dies würden wir aber gerne verhindern, sodass wir vorher den Sturz der Räder einstellen.

Alle Rennfahrzeuge, welche auf normalen Strecken fahren (ausgenommen Ovale) haben einen negativen Sturz. Dies erlaubt den optimalen Fahrbahnkontakt bei Kurvenfahren. NASCAR und Indycar, die in einem Rennoval fahren haben außen einen sehr großen negativen Sturz und innen einen positiven Sturz, damit sie immer vollen Kontakt haben. Eine solche Einstellung nennt man asymmetrisch. Dies geht natürlich nur, wenn das Fahrzeug nur in ein Richtung fährt, ansonsten ist es sinnlos.

Aufgrund der Reifentemperatur lässt sich gut erkennen, ob der Sturz richtig eingestellt ist. Wenn der Reifen zu stark zu einer Seite geneigt ist, berührt nur diese Seite die Straße und heizt sich dadurch deutlich schneller auf.

Zu viel Sturz:

Aussen Mitte Innen
  70    81    91

Zu wenig Sturz:

Aussen Mitte Innen
  90    80    71

Außerdem lässt sich ein zu hoher Reifendruck erkennen. Der Reifen wölbt sich hierbei in der Mitte nach außen und wird an dieser Stelle heißer. Bei zu niedrigem Reifendruck dreht sich das ganze um, der Reifen wird außen heißer.

Zu hoher Reifendruck:

Aussen Mitte Innen
  80    88    80

Zu niedriger Reifendruck:

Aussen Mitte Innen
  90    70    90

Wie du also siehst lässt sich der Wagen anhand der Reifentemperatur schon recht gut abstimmen. Wie du die weiteren Einstellungsoptionen in LFS richtig optimierst erfährst du nun in der Einstellungsübersicht.

Einstellungsübersicht

Bremsen

Bremskraft pro Rad

Mit höheren Werten kann man schneller bremsen, allerdings blockieren die Reifen auch schneller. Mit blockierten Reifen kann man nicht lenken und die Bremsleistung lässt nach. Daher sollte man blockierende Räder möglichst vermeiden. Viele Fahrer stellen die Bremskraft daher gerade so ein, dass die Reifen kurz vor dem Blockieren sind. Bei Fahrzeugen mit Abtrieb ist zu beachten dass bei höheren Geschwindigkeiten die Reifen nicht so schnell zum blockieren neigen wie bei niedrigen Geschwindigkeiten. Hier gilt hohe Bremskraft kombiniert mit stark degressiven bremsen.

Bremsbalance hinten-vorne

Während man bremst wird das Gewicht nach vorne verlagert, wodurch das Heck leichter und die Front schwerer auf die Reifen drücken (Verhältnis ca. 70 / 30). Daher würden die Hinterräder bei gleicher Bremskraftverteilung viel schneller blockieren. Für die Vorderräder sollte also immer eine stärkere Bremskraft als für die Hinterräder verwendet werden. Wenn beim starken Anbremsen die Vorderräder blockieren, muss mehr Bremskraft nach hinten - und umgekehrt. Generell haben Fronttriebler (z.B. GTI) mehr Gewicht auf den Vorderrädern (-> mehr Bremskraft vorn), während Heckgetriebene Fahrzeuge (z.B. Turbo) mehr Gewicht auf den Hinterrädern haben (-> weniger Bremskraft vorn). In LFS ist eine Einstellung von 0.00 = hinten und 1.00 = vorn.

Aufhängung

Fahrwerkshöhe

Erinnerst du Dich an den Physikunterricht, an Drehmoment? Jeder Wagen hat eine Rollachse, die durch die Aufhängung festgelegt ist. Die Kraft ist das Gewicht, der Schwerpunkt (oder Gravitationszentrum). Dieser Schwerpunkt will sich um die Drehachse bewegen, was zu einer Rollbewegung in Kurven führt. Die Idee hinter einer Reduzierung der Bodenfreiheit ist, diese Kraft zu reduzieren, indem die Distanz (Dreharm) zwischen dem Schwerpunkt und der Drehachse reduziert wird. Dadurch wird die Rollbewegung reduziert, die Reifen haben mehr Grip und eine Kurve kann schneller durchfahren werden. Wenn sich der Schwerpunkt theoretisch unter der Drehachse befände, so würde sich der Wagen in eine Kurve legen, wie ein Motorrad - leider ist dies logischerweise nicht möglich. Es gibt aber sogenannte aktive Aufhängungen, die einen Wagen in diese Kurvenlage bringen, allerdings ist dies in fast allen Rennsportklassen verboten.

Nun aber zur Realität zurück: Wenn die Bodenfreiheit zu stark reduziert wird, kann der Wagen auf Bodenwellen aufsetzen (was von unschönen Geräuschen bis zu Drehern führen kann), daher muss die Federung steifer eingestellt werden. Dies führt aber dazu, dass die Reifen durch die steifere Federung weniger Grip haben. Ein Reifen ist dazu da, auf dem Boden zu sein. Je mehr Zeit ein Reifen in der Luft verbringt, z.B. beim Springen über Randsteine, desto langsamer ist der Wagen. Bei zu weicher Federung und hohem Schwerpunkt werden die äußeren Reifen übermäßig hoch belastet, während die Kurveninneren kaum noch auf die Straße gedrückt werden. Im Extremfall heben dann sogar die inneren Räder ganz von der Straße ab, was sich bei dem GTI oftmals erkennen lässt. Man muss also versuchen einen Kompromiss zwischen niedrigem Schwerpunkt und ausreichend Federweg zu finden.

Federstärke

Federn sind hauptsächlich dafür da, die Abstand des Fahrzeuges zum Boden zu kontrollieren und die Reifen damit bei Unebenheiten auf der Straße zu halten. Sie müssen steif genug sein den Wagen geradezuhalten, besonders wenn g-Kräfte auftreten, z.B. beim Bremsen, Gasgeben oder Durchfahren einer Kurve. Federn kontrollieren also, wie stark ein Fahrzeug rollt oder sich neigt. Dabei müssen Federn und Dämpfer richtig eingestellt sein um „zusammenzuarbeiten“, was im vorherigen Kapitel bereits erklärt wurde.

Druckstufendämpfung

Die (positive) Dämpfung kontrolliert den Widerstand wenn die Federung zusammengedrückt wird. Sie kontrolliert also, wie schnell ein Wagen rollt und sich neigt. Beim rollen werden die inneren Dämpfer auseinandergezogen, während die äußeren zusammengedrückt werden. Das gleiche passiert beim Neigen, wobei dann die vorderen Dämpfer zusammengedrückt werden, während die hinteren auseinandergezogen werden. Man versucht immer die Dämpfer so steif wie möglich einzustellen, allerdings ist es bei holprigen Pisten notwendig eine weichere Einstellung zu verwenden, damit die Räder der Straßenoberfläche folgen können und nicht abheben.

Zugstufendämpfung

Genau das Gegenteil der Druckstufendämpfung, diesmal wird kontrolliert wie schnell sich die Federung strecken kann. Es wird also kontrolliert, wie schnell das Auto nach Unebenheiten in die vorherige Position zurückkehren kann. Normalerweise ist die Zugstufendämpfung höher als die Druckstufendämpfung, manchmal sogar doppelt so hoch eingestellt. Dies kommt daher, dass beim Rückstoß das gesamte Gewicht des Autos nach oben gedrückt werden muss. Die Dämpfer verhindern, dass der Wagen in seine Position „zurückspringt“ was die Fahrzeugbalance natürlich negativ beeinflussen würde und im extremsten Fall zu einem Dreher führt. Eine hohe Dämpfereinstellung hält die Fahrzeugbewegung „gleichmäßig“, allerdings würde eine zu hohe Einstellung das Federn bei Unebenheiten oder Randsteinen zu stark verlangsamen, was natürlich auch nicht erwünscht ist.

Stabilisator

Stabilisatoren (Anti-Roll bars) verhindern, wie der Name schon sagt, das Rollen eines Fahrzeuges, wodurch die kurveninneren Reifen mehr Haftung bekommen. Der einzige Nachteil ist allerdings, dass durch die verbundenen Aufhängungen ein unabhängiges einfedern eines Rades, z.B. bei Randsteinen, beeinträchtigt wird. Dadurch wird das Auto bei Unebenheiten generell instabiler, es neigt mehr zu kleinen „Sprüngen“. Die Anti-Roll Bar kann aber dennoch effektiv verwendet werden, um ein Fein-Tuning am Setup durchzuführen. Eine steifere Front Roll Bar führt zu Untersteuern, während eine steifere Heck Roll Bar zu Übersteuern führt.

Lenkung

Der Abschnitt über die Lenkungseinstellungen ist ziemlich schwer zu erklären, wenn man nicht zu technisch werden will. Also versuche ich das ganze möglichst einfach und simpel zu erklären. Die Steuerungseinstellungen wirken sich hauptsächlich auf das Fahrverhalten des Fahrzeuges aus. Diese Einstellungen sind also eher als Feintuning zu sehen, große Geschwindigkeitsveränderungen kann man daher nicht erwarten.

Maximaler Lenkradausschlag

Der maximale Lenkradausschlag gibt an, wie stark sich die Räder maximal nach links oder rechts drehen können. Besonders wenn man ohne Force Feedback Lenkrad fährt, neigt man oft dazu zu stark zu lenken, wodurch der maximal mögliche Grip nicht vollständig ausgenutzt wird und die Reifen schneller verschleißen. Diesem Problem kann man durch einen kleineren maximalen Lenkradausschlag entgegenwirken. Außerdem hat man mit weniger Lenkradausschlag auch automatisch mehr „Gefühl“ in der Lenkung, die Lenkung ist also genauer. Nebenbei bringt man das Fahrzeug auch nicht so schnell außer Kontrolle, wenn man mal nießen muss... Der Nachteil eines geringen Lenkradausschlages ist allerdings, dass man in extremen Situationen, z.B. starkem Übersteuern oftmals nicht genügend Lenkradausschlag zur Verfügung hat, um richtig gegenzulenken. Da dies aber nicht so häufig vorkommt, solltest du den Lenkradausschlag so einstellen, dass du gut um die engste Kurve des Kurses steuern kannst und noch etwas Spielraum hast. Fahre dazu am besten einmal langsam um den Kurs, so findest du den idealen Lenkradausschlag am besten heraus. Für die meisten Kurse in Live for Speed ist ein Winkel von 22° bis 30° empfehlenswert, allerdings hängt dies auch immer von der Art des verwendeten Lenkrades und des Fahrzeuges ab.

Parallele Steuerung

Dies könnte man am besten als eine dynamische Spur bezeichnen. Bei 0 wird die Spur verstärkt, je mehr du lenkst. Stellt man diesen Wert auf 1 bleiben die Räder völlig parallel, wenn man einlenkt.

Fahrwerk

Spur

Das ist die Richtung in der die beiden Räder stehen. Negative Spur (Vorspur) bedeutet mehr Stabilität (die Räder sind quasi wie Ski im Schneeflug, also leicht nach innen gestellt). Positive Spur (Nachspur) erlaubt mehr Lenkungsfreudigkeit des Fahrzeug, macht es aber auch sehr nervös (die Räder stehen leicht nach außen, wie die Füße eines Pinguins).

Vorspur

Dies bedeutet, dass die Räder nach innen geneigt sind. Die Front der Reifen ist also enger zusammen, als der hintere Teil. Dadurch wird das Fahrzeug bei schneller Geschwindigkeit stabiler, allerdings ist es nicht mehr so aggressiv beim Einlenken. Des weiteren wird die Geschwindigkeit vermindert und der Reifenverschleiß erhöht. Vorspur an den Hinterrädern verlangsamt auch das Fahrzeug, die Neigung zum Übersteuern wird verringert, wodurch das Fahrzeug stabiler zu fahren ist und Fehler besser verzeiht.

Generell kann man sagen, dass Vorspur an den Vorderrädern ein Untersteuern verstärkt, während Vorspur an den Hinterrädern ein Übersteuern verringert.

Nachspur

Genau das Gegenteil der Vorspur, hierbei sind die Räder nach außen geneigt. Der Vorteil der Nachspur ist, dass das Fahrzeug sich viel besser um die Kurven bewegen lässt, es fühlt sich an als würde es auf Schienen fahren. Der Nachteil ist allerdings, dass der Wagen auf Geraden äußerst nervös ist, daher wird Nachspur hauptsächlich auf kurvenreichen Strecken verwendet.

Sturz

Gibt an, wie stark sich die Spitze des Reifens nach innen oder außen lehnt. Negativer Sturz bedeutet, dass die Spitze des Reifens sich nach innen legt, bei positivem Sturz nach außen. Bei einer Einstellung von 0° stehen die Reifen im rechten Winkel zur Achse. Bei Rennwagen ist der Sturz in fast allen Fällen negativ eingestellt da dadurch die Neigung der Karosserie in Kuren ausgeglichen wird. Der Außenreifen, der am stärksten belastet wird, steht also in der Kurve im rechten Winkel zur Straße, wodurch am meisten Grip erreicht wird. Der Nachteil hierbei ist, dass auf der Geraden der Reifenverschleiß erhöht wird und sich die Geschwindigkeit verringert. Auch hier gilt: Auf kurvenreichen Strecken sollte der Sturz stärker negativ eingestellt sein, wobei auf Strecken mit langen Geraden der Sturz nicht so stark eingestellt sein sollte. Gute Werte für die meisten Strecken liegen bei etwa 1°-2° vorne und 0,5°-1,5° hinten.

Der theoretische Idealwert liegt bei 0°, da dann die gesamte Reifenfläche aufliegt. Bei normalen Straßen PKWs ist dies auch in den meisten Fällen so eingestellt, da der Wagen sowieso meistens geradeaus fährt und daher der Reifenverschleiß minimiert wird.

Bei Rennwagen ist es jedoch wichtiger in den Kurven den maximalen Grip zu erreichen. Daher wird der Sturz negativ eingestellt, um der Verformung des Reifens in den Kurven entgegen zu wirken. Zu hohe (negative) Werte verschlechtern das Fahrverhalten (Bremsverhalten, Fahrstabilität), es wird dann auch kein größerer Grip in den Kurven erreicht.

Hat man viel Sturz kann das Fahrzeug sehr hohe Geschwindigkeiten auf der geraden erreichen, da weniger Reifen auf der Strasse ist und dadurch die Reibung niedrig ist. Dies hat aber auch den Nachteil das die Bremswirkung stark verringert wird und die Beschleunigung durch den wenigen Grip leidet.

Getriebe

Achsübersetzung

Niedrige Zahlen bedeuten hohe Endgeschwindigkeit, hohe Zahlen bedeuten eine gute Beschleunigung (wie bei den Ritzeln beim Fahrrad). Probiere damit einfach herum, das Optimum ist, wenn das Fahrzeug an der Stelle wo es die höchste Geschwindigkeit erreichen kann auch mit der Drehzahl kurz vor dem Maximum steht. Höhere Werte resultieren in einer kürzeren Übersetzung, niedrigere Werte in einer längeren. Bei der Übersetzung muss immer ein Kompromiss zwischen maximaler Höchstgeschwindigkeit und guter Beschleunigung gefunden werden. Dabei wird in den meisten Fällen das Getriebe so eingestellt, dass auf der längsten Gerade des Kurses der Motor fast bis an das Drehzallimit kommt.

Die Gänge

Ändere die Gänge so ab, dass du nicht in der Mitte einer Kurve schalten musst. Bedenke auch das es nicht immer notwenig ist alle Gänge zu nutzen. Jedes Wechseln der Gänge bedeutet einen Moment Pause und dadurch auch Zeitverlust, daher kann es bei engen Kursen mit einer geringen Geschwindigkeitsdifferenz durchaus sinnvoll sein z.B. nur 4 Gänge zu verwenden.

Differenzialsperre

Auch Limited Slip Differential (LSD) genannt, beruht auf der Tatsache, dass die äußeren Räder in einer Kurve mehr Weg zurücklegen müssen, als die Kurveninneren. Das Differential lässt den Rädern also zu, sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zu drehen. Eine Einstellung von 0 bedeutet, dass das Differential „weich“ eingestellt ist, die Reifen sind also unabhängig voneinander. Eine Einstellung von 10 ist „härter“, die Räder können sich also nicht so leicht unabhängig voneinander drehen.

Eine weichere Differentialeinstellung ermöglicht höhere Kurvengeschwindigkeiten, allerdings drehen die Räder beim Beschleunigen leichter durch und das Fahrzeug wird schneller instabil. Auch hier muss ein Kompromiss gefunden werden, wobei bei Kursen mit vielen Stellen, bei denen man in der Kurve beschleunigen muss, eine höhere Einstellung sinnvoll ist. So macht z.B. bei Blackwood eine Einstellung von 9 durchaus Sinn, wobei bei einem Fahrzeug mit mehr PS, z.B. der Turbo, eine höhere Einstellung mehr Zeitgewinn bringt, als z.B. beim kleinen GTI.

Mein Vorschlag ist immer volle Differenzialsperre, da dies keinen Verlust von Leistung auf den Rädern erlaubt.

4WD (Vierradantrieb)

Hierbei gibt es neben dem Front und Heck Differential noch ein drittes Differential, dass die Vorder- und Hinterrachsen miteinander verbindet. Eine höhere Einstellung verhindert hier, dass entweder die Hinter- oder die Vorderachse durchdrehen kann.

Bei 4WD Fahrzeugen lässt sich außerdem die Antriebsstärke auf Vorder-und Hinterräder verteilen.. Eine Einstellung von 0.60 gibt das Gefühl eines Fronttrieblers, während eine Einstellung von 0.40 das Fahrgefühl eines Heckgetriebenen Fahrzeuges vermittelt.

Sonderfall bei dem RB4: Der RB4 hat ein Differenzial, welches die Kraftverteilung zwischen den Vorder und Hinterräden erlaubt. Damit ist es möglich die Kraft komplett auf die Hinterachse oder auch auf die Vorderachse zu legen, je nachdem wie es dem Fahrer gefällt. Bedenke aber dass ein Allradfahrzeug am besten so viel Traktion wie möglich haben sollte.

Reifen

Typ

Logischerweise sind Straßenreifen besser für die Straße geignet, während Profilreifen für die Rallyestrecke sinnvoller sind. Generell erhöhen weicher Reifen den Grip, haben allerdings einen höheren Verschleiß und können dadurch nach einigen Runden an Haftung verlieren.

Mit härteren Frontreifen kann man einem Übersteuern entgegenwirken, während härtere Hinterreifen ein Untersteuern verhindern können.

Druck

Generell hat man mit weniger Reifendruck mehr Grip, allerdings nutzen sich die Reifen schneller ab und die Geschwindigkeit auf den Geraden ist geringer. Niedrigerer Reifendruck erhöht den Grip, sowie den Rollwiderstand. Dadurch sind schnellere Kurvengeschwindigkeiten möglich, die Geschwindigkeit auf der Geraden wird jedoch herabgesetzt. Ein höherer Reifendruck gibt dem Fahrer auch mehr Kontrolle über das Fahrzeug, es reagiert schneller auf die Lenkbewegungen, während ein Wagen mit geringem Reifendruck „schwammig“ wirken kann.

Schnellreferenz

Dies sind grobe Hilfen, wie sich das Fahrzeug verhält, wenn man durch Kurven fährt. Ich kenne natürlich nicht dein Setup, sodass dies nur vage Vermutungen sind wie du dein Fahrzeugsetup verbessern kannst.

Untersteuern bei Kurveneinfahrt
- Vordere Druckstufendämpfer weicher machen
- Hintere Zugstufendämpfer weicher machen
- Mehr Nachlauf
- Weichere Federn vorne

- Härtere Federn hinten

Übersteuern bei Kurveneinfahrt
- Das Gegenteil von oben einstellen

Untersteuern bei Kurvenmitte
- Weichere Frontstabilisatoren
- Härtere Heckstabilisatoren
- Mehr Sturz

Übersteuern bei Kurvenmitte
- Das Gegenteil von oben einstellen

Untersteuern bei Kurvenausfahrt

- Vorne Zugstufendämpfer härter
- Härtere hintere Druckstufendämpfer
- Härtere Federn vorne
- Weniger Sturz
- Weniger Nachlauf

Übersteuern bei Kurvenausfahrt
- Das Gegenteil von oben einstellen

Ich denke du hast hiermit genug Wissen um nun loszulegen und auf deiner gewünschten Live for Speed Strecke ein gutes Fahrzeugsetup zu erstellen. Ich gebe dir aber noch ein paar spezielle Tipps für einige Fahrzeuge:

LX Modelle

Die Front steifer und härter machen, sonst kriegt man das Heck nie unter Kontrolle.

FXO
Die allgemeine Balance und die Getriebeabstufungen sind das Wichtigste beim FXO. Stelle die Dämpfer und Federn so lange ein, bis sie wirklich perfekt sind.

RB4
Traktion, Traktion und ach ja … Traktion! Versuch so viel wie möglich daraus zu holen. Vergiss nicht die Balance des Fahrzeugs zu optimieren in dem du mit der Kraftverteilung des Differenzials experimentierst.

GT-Turbo
Heckantrieb-fahrzeuge lieben es starke Frontstabis zu haben. Ändere die Gangabstufungen, damit der Wagen nicht so viel Gummi auf der Strasse verbrennt, weil die Räder nur durchdrehen.

GT und GTI
Bedenke dass du nur sehr wenig Leistung hast, also versuche davon nicht zu verschenken. Eine gute Kurvenausfahrt bringt viel Geschwindigkeit.

Schlusswort

Ich hoffe du hattest Spaß beim Lesen und es ist hilfreich für Dich und baut Dich auf, solltest du nach vielen Runden nicht mehr weiter mit deinem Fahrzeug kommen.

Ich möchte mich auch noch beim Boomerang Rapido Team bedanken, dass sie mich ins Team aufgenommen haben. Ich möchte mich auch bei den Entwicklern dieses tollen Spiels bedanken. Macht weiter so!

Ich wünsche euch Lesern alles Gute mit dieser Anleitung und viel Spaß beim Üben. Ich hoffe wir treffen uns mal auf der Strecke.

Robert [BR] Moby Bjorkman

Übersetzung von [GiR] Slingshot

Erweiterte Setup Anleitung

Anleitung zum Einstellen der Fahrzeugparameter in LFS von Dr. Thomas Fink

Einleitung

Ziel dieser Anleitung ist es, die grundlegenden Zusammenhänge zwischen Einstellungen in LFS und dem Fahrverhalten klar zu machen um die Basis für das Einstellen eines praktikablen Setups zu schaffen.

Vorab ein Tipp für ganz Eilige: Zuerst den Problemlöser im Anhang lesen und die betroffenen Kapitel nur bei Bedarf, was ich aber schade fände....

Es gibt bereits einige Anleitungen zum Thema Setup, warum noch dieses Dokument?
Die bestehende Literatur zu LFS ist in der Anwendung problematisch weil sie oft

• von der irrigen Annahme ausgeht, dass der Fahrer eine Verbesserung schon zuverlässig an den erzielten Rundenzeiten erkennt. Diese schwanken gerade bei Anfängern, die diese Anleitung besonders gebrauchen können, erheblich
• die Tatsache ignoriert, das sich oft eine Verbesserung erst nach mehreren gleichzeitig optimierten Parametern bemerkbar macht
• entweder die technische Darstellung und damit das Verständnis für die Zusammenhänge oder
• die Beschreibung, auf welche Anzeichen man bei Live for Speed für die Optimierung achten muss vernachlässigt.

Quelle dieser Anleitung ist, neben eigenen Erfahrungen mit LFS und der Quelle [SmiAG], die umfangreiche Literatur, die bereits von Fachleuten zu echten Rennfahrzeugen publiziert wurde. Die entsprechenden Verweise sind aufgenommen. Wo nötig wurden die Erkenntnisse an LFS angepasst.
Alle Erklärungen basieren auf dem Verständnis des Verhaltens echter Fahrzeuge, da

• der Sourcecode nicht bekannt ist und daher nicht analysiert werden kann
• der Simulator sich in stetiger Weiterentwicklung (hoffentlich) in Richtung auf die echte Physik befindet und
• man nebenbei einiges über die echten Fahrzeuge dazu lernt.

Auf Eigenschaften von LFS, die klar dem Verhalten der realen Fahrzeuge widersprechen (z.B. die Aerodynamik) wird in dieser Version nur stark verkürzt eingegangen, nicht zuletzt, weil sie vermutlich in der nächsten Version von LFS nicht mehr vorhanden sein werden.

Die optimalen Werte für das Setup sind vom Fahrzeug, Strecke, Anzahl der Runden und von der individuellen Fahrweise abhängig. Daher werden Sie auch in dieser Anleitung fast keine von mir ermittelten Setupwerte finden, wohl aber genau die Tipps, wie Sie die für Sie brauchbaren Werte für sich finden können. Sie können dabei von den mitgelieferten “[race_1]“ Setups ausgehen. Wesentlich schneller ist es aber, sich aus dem Internet oder von Freunden ein für die Strecke und das Fahrzeug gutes Setup geben zu lassen, es auszuprobieren und dann anhand dieses Dokumentes die Abstimmung auf die individuelle Fahrweise und Rundenzahl vorzunehmen.

Da ich leider noch kein Top-Fahrer bin stehen mir allerdings die Erfahrungen über die “letzten Feinheiten“ nicht zur Verfügung, so das ein wirklich optimales Setup außerhalb des Bereichs des Dokumentes ist. Dennoch glaube ich, dass es dem Leser hilft, seine Probleme bei der Einstellung der Fahrzeuge zu lösen. Für Rückmeldungen von Top-Fahrern, Fahrwerkstechnikern und allen anderen Lesern wäre ich sehr dankbar.

Aufbau

Die Gliederung richtet sich strikt nach der Menüstruktur von LFS.
Zu jedem einstellbaren Parameter gibt es die englische Übersetzung um Vergleiche mit der meist englischen Literatur zu LFS schneller anstellen zu können. Dann folgt ein Absatz, der die technische Bedeutung erläutert, meist gefolgt von einem Absatz, der die Konsequenzen falscher Einstellungen schildert. Zum Schluss wird anhand der in S2 gegebenen und erfahrbaren Informationen beschrieben wie der Parameter zu optimieren ist. Jeder Absatz wird mit Hilfe von “Bullet-Points“ klar strukturiert um den Baum der Abhängigkeiten klarer darstellen zu können, auch wenn an mancher Stelle die deutsche Zeichensetzung etwas darunter leidet.

Allerdings gibt es noch einige Fragezeichen und Punkte, die noch nicht behandelt werden:

• Dimensionierung der Aufhängung bei Flügelfahrzeugen,
• Aktualisierung der Aerodynamik durch Version T
• Exakte Dimensionierung der Dämpfung, Klärung der Abweichung
• Dimensionierung für Rallycross, Dragstrip und Oval
• Details zu Auflösungen und Anzeigemodi
  

Diese Punkte sind späteren Überarbeitungen vorbehalten. Man muss ich ja noch auf etwas freuen können. ;-)

Zu diesen und allen anderen Angaben ist jede Kritik herzlich willkommen.

Daten (Info)

Einstellung (Configuration)

Diese Option ist nur bei den Fahrzeugen UF1000, LX4 und LX6 verfügbar. Aufgrund der Spielbarkeit ändern sich Masse sowie der Luftwiderstand nicht.

Benzinmenge Start (Fuel load at start)

Gibt die Tankfüllung zu Beginn des Rennens an und zwar in Prozent des gesamten Tankvolumens.

Man sollte, um Gewicht zu sparen, nicht wesentlich mehr als die für das Rennen benötigte Treibstoffmenge einstellen. Diese hängt wie in der Realität ab von

• Anzahl der Runden (Die Menge ist recht genau proportional zur Anzahl der Runden)
• Typ des Fahrzeugs (der XR GT kommt mit seinem Tankinhalt am weitesten)
• Individueller Fahrweise (die AI-Fahrer haben auf kurvenreichen Strecken einen wesentlich geringeren Verbrauch als ich)

Je geringer das Gewicht desto höher die Beschleunigung des Fahrzeugs. Allerdings wirkt sich ein geringfügiges Mehrgewicht kaum merklich auf die Rundenzeit aus, ein Zuwenig an Treibstoff hat aber dramatische Konsequenzen.

Ermitteln Sie die Treibstoffmenge für ein bis drei Runden durch Probieren (Anhaltspunkt: circa 10 %) und rechnen Sie für höhere Rundenzahlen hoch. Der Verbrauch bei der ersten Runde unterscheidet sich, wenn man allein auf der Strecke ist, nur unwesentlich von dem der weiteren Runden. F12 liefert die verbrauchte Menge und eine Umrechnung pro Runde.

Benzinmenge Boxenstop (Fuel load at pitstop)

Gibt den Tankinhalt an, auf den bei einem Pitstop der Tank aufgefüllt wird.

Dieser Wert sollte immer kleiner oder gleich dem Wert für Benzinmenge Start gesetzt werden. Ist er größer dann wird der Wagen zu Beginn des Rennens nicht richtig aufgetankt! Die Standardstrategie ist die Etappen gleich lang zu machen und für “Pit stops“ den gleichen Wert wie für den anfänglichen Tankinhalt zu wählen.

Reifenwechsel: Abnutzung (Tyre change)

Gibt an, ab welchem Grad des Verschleißes die Reifen gewechselt werden sollen.

Angenommen, man verschleißt pro Tankfüllung einen Satz Reifen, dann sollte dieser Wert auf 0% stehen, bei zwei zu eins auf 50% und bei drei zu eins auf 66%. Reifen sollten nicht öfter gewechselt werden als unbedingt nötig, denn ein Reifenwechsel kostet Zeit und die neuen Reifen brauchen ebenfalls Zeit um auf volle Betriebstemperatur zu kommen.

Bremsen (Brakes)

Bremskraft pro Rad (Max per wheel)

Gibt an, wie stark die Bremse bei voll getretenem Bremspedal zupackt. Der Wert gibt das Drehmoment an, das die Bremse an diesem Rad maximal bewirkt.

Im Folgenden wird vorausgesetzt, dass die Bremshilfe (ABS) deaktiviert ist.

Stellt man den Wert zu gering ein, werden die Reifen auch bei voll getretenem Bremspedal nie blockieren und das Fahrzeug wird auf der Geraden beim Bremsen nicht instabil werden und damit nicht ausbrechen. Damit können sich Anfänger theoretisch das Leben leichter machen aber natürlich auf Kosten der maximal erzielbaren Bremsverzögerung. Stellt man den Wert zu hoch ein, wird das Blockieren stets (also auch an der griffigsten Stelle der Strecke und bei optimaler Reifentemperatur) weit vor der maximalen Pedalstellung auftreten und damit wird ein großer Teil des Pedalwegs verschenkt und ein gefühlvolles Bremsen schwieriger.

Man sollte den Wert gerade so hoch wählen dass mit warm gefahrenen Reifen beim vollen Treten des Bremspedals die Reifen gerade blockieren, was man bemerken kann an:

• Deutlichem Reifenquietschen
• Im Rückspiegel bemerkbarem Qualm
• Reifentemperaturen, die auf dem Abrollumfang stellenweise erhöht sind (diese werden im Folgenden Hot Spots genannt)
• In der Außenansicht an stehenden Reifen und, im Fall der Hinterräder,

an einem ausbrechenden Heck.
Wenn man gefühlvoll das Pedal stets kurz vor der Quietschgrenze hält wird man die optimale Bremsverzögerung und damit den geringsten Bremsweg erhalten.

Aber ist es nicht für das Bremsen einfacher den Wert gerade so niedrig einzustellen, dass die Reifen niemals blockieren?
Im Prinzip ja, aber die maximale Bremskraft entspricht der Haftfähigkeit der Reifen und diese hängt von vielen Faktoren ab; die wesentlichen sind:

• Reifentemperatur: Zu kalte oder überhitzte Laufflächen haben weniger “Grip“
• Reifenzustand: Verschmutzte Reifen oder Reifen mit Bremsplatten geben weniger Haftung
• Straßenzustand: Wellige Strecken verringern die mittlere Haftfähigkeit
  

Die Berücksichtigung aller widrigen Umstände ergäbe eine so niedrige Bremskraft, dass man allen anderen Fahrern unterlegen wäre. Wenn man sich also schon darauf einstellen muss, dass die Reifen unter Umständen bei maximalem Bremsen blockieren dann lernt man die Beherrschung des Fahrzeugs am besten und schnellsten, wenn man ständig die Bremskraft richtig dosieren muss.

Bremskraft und Bremsbalance werden gemeinsam eingestellt, dies ist im folgenden Kapitel beschrieben:

Bremsbalance (vorne) (Brake Balance (front))

Gibt an, wie sich die Bremskraft auf Vorder- und Hinterachse verteilt.

Ist der Wert zu groß dann wird die Bremswirkung der Hinterachse nur unzureichend genutzt, was sich äußert in:

• Verfrüht einsetzendem Blockieren der Vorderräder
• Heißere Hot Spots vorne, eventuell insgesamt höhere Temperaturen vorne
• Niedrigeren Reifentemperaturen hinten (Beim FWD erheblich)
• Insgesamt geringerer Verzögerungsleistung

Ist der Wert zu niedrig dann äußert sich das bei einer Vollbremsung in:

• Räder der Hinterachse blockieren auch auf der Geraden vor den Vorderrädern
• Ausbrechen des Hecks auch bei sanftem Lenken auf der Geraden
• Hot Spots hinten, eventuell insgesamt höhere Reifentemperaturen hinten
• Niedrigeren Reifentemperaturen vorne
• Bei guten Fahrern in geringerer Verzögerungsleistung, bei Anfängern in einem “Abflug“.

Anfangseinstellung:
Die Strecke: Autocross, Drag Strip wählen, das Fahrzeug voll beschleunigen und hinter der Ziellinie

1. die Kupplung treten (ersatzweise den höchsten Gang wählen)
2. die Bremse schnell durchtreten, eine Sekunde lang halten und langsam loslassen.
3. das Fahrzeug sehr sanft bis fast zum Stillstand bringen und langsam rollen lassen.

Währenddessen auf das Verhalten des Fahrzeugs achten und nach dem Versuch die Bremskraft bzw. deren Verteilung iterativ korrigieren:

• Tritt keiner der oben beschriebenen Effekte auf, dann ist die Bremskraft zu niedrig eingestellt. Also erhöhen (z.B. um 20 N)
• Tritt Quietschen auf, verschwindet aber nicht sofort beim Beginn des Loslassens dann ist die Bremskraft erheblich zu hoch eingestellt und sollte um 50 N verringert werden
• Bricht jetzt schon das Heck aus dann ist die Bremsbalance zu weit nach hinten eingestellt. Also den Wert um 1-2% erhöhen.
• Nach dieser Bremsung sollte an mindestens einem Rad ein Hot Spot im roten Bereich aufgetreten sein. Ist dies nicht der Fall dann die Bremskraft um 10 N erhöhen.
• Haben alle vier Räder Hot Spots, dann könnten die Bremsen insgesamt optimal oder die Bremskraft leicht zu hoch eingestellt sein. Probehalber die Bremskraft um 10 N verringern. Tritt der gleiche Effekt jetzt nicht mehr auf, dann war die vorige Einstellung optimal.
• Haben nur die Vorderräder Hot Spots, die Hinterräder aber kaum Erwärmung dann ist die Bremskraftverteilung zu weit nach hinten eingestellt. Also den Wert um 1% erhöhen.

Ist der Test bestanden, dann sollte man abschließend noch länger dauernde Bremsungen bis fast zum Stillstand durchführen sowie beim Bremsen ganz leichte Bögen fahren und hier gegebenenfalls die Bremsbalance noch minimal korrigieren.

Anmerkung: Bei diesem Test sind die Reifentemperaturen auf Anfangszustand, der Grip geringer und die erzielte Bremskraft theoretisch zu klein. Aber der Drag Strip ist vollkommen eben und anscheinend erheblich griffiger als alle anderen Strecken. In der Praxis sind die so ermittelten Werte insgesamt minimal zu hoch.

Nachkorrekturen nach dem Rennen:

• Eine zu hohe Reifentemperatur vorne und eine zu niedrige hinten deutet auf eine zu hoch eingestellte Bremsbalance hin, die minimal nach unten korrigiert werden sollte.
• Ein beim Bremsen ausbrechendes Heck kann auch durch ein falsch dosiertes Zwischengas verursacht sein!
  • RWD Fahrzeuge erfordern beim Herunterschalten ein gefühlvolles Geben von Zwischengas, sonst bewirkt bei optimal eingestellter Bremse die ruckartig einsetzende Motorbremse beim Schalten ohne Kupplung das Blockieren der Hinterräder. Vorsicht, Zwischengas nicht übertreiben, sonst verlängert sich der Bremsweg.
  • Optimal eingestellte FWD Fahrzeuge reagieren ungewöhnlich allergisch auf gleichzeitiges Bremsen und Gasgeben. Die Wirkung beider Aktionen hebt sich an der Vorderachse teilweise auf, nicht jedoch an der Hinterachse! Die Bremsbalance verschiebt sich also nach vorne, so als hätte man die Handbremse leicht gezogen. Im Grenzbereich sorgt das für eine heftige Überraschung bei den ansonsten gutmütigen Fahrzeugen. Am leichtesten erkennt man diesen Fehler, wenn man die entsprechende Situation mit “getretener“ Kupplung wiederholt. Tritt der Effekt nicht mehr auf, war es ein Fahrfehler.
• Ist das Heck auch ohne Mitwirkung des Antriebs beim Bremsen unruhig und die Temperatur hinten gleich der vorderen dann kann die Bremsbalance leicht nach vorne verstellt werden. Bricht es gar aus oder ist die Temperatur hinten höher als vorne dann mit Sicherheit.

Aufhängung (Suspension

Tieferlegung (Ride Height Reduction)

Federlänge, englisch: “Motion Range“, Einheit: m

Dies ist der Weg, um den sich die Feder maximal zusammendrücken lässt.
Dies entspricht theoretisch dem Federweg der Aufhängung zwischen voll eingefedert (maximale Belastung) und voll ausgefedert (minimale Belastung).
Hohe Werte entsprechen einer langen Feder und damit

• einer höheren Lage der Karosserie (höherer Schwerpunkt, ungünstig für das Handling)
• einer bezüglich Bodenunebenheiten weniger stark schwankenden Belastung des Rades (besonders bei Kurvenfahrt günstig)
• einer guten Alltagstauglichkeit.

Die drei Auswirkungen werden getrennt begründet:

“Eine hohe Lage des Schwerpunktes ist nachteilig für das Handling“
Die Höhe des Schwerpunktes über der Reifenaufstandsfläche ist der Hebelarm, über den alle seitlichen Beschleunigungskräfte die Neigung der Karosserie beeinflussen. Wie nachteilig dies ist kann man am schnellsten sehen, wenn man sich vorstellt, was geschehen würde wenn man durch einen Kunstgriff den Schwerpunkt ganz auf das Straßenniveau hinunter bringen könnte:

• Beim Beschleunigen würde die Front des Fahrzeugs nicht mehr hochsteigen und die Vorderräder nicht mehr entlastet, was für FWD von unschätzbarem Vorteil wäre.
• Entsprechend würden beim Bremsen die Hinterräder nicht mehr entlastet:
  • Sie könnten ihren der normalen Gewichtsverteilung entsprechenden Anteil an der Bremswirkung übernehmen.
  • Das Verhältnis wäre auch noch von der Kraft der Bremsung unabhängig.
  • Wegen der fehlenden Nickbewegung würde auch bei starkem Bremsen die Lenkgeometrie nicht mehr verändert.
• Bei Kurvenfahrt würden die äußeren Räder nicht mehr stärker belastet als die inneren! Wegen der Lastabhängigkeit der Reifenhaftung wäre diese alles in allem größer und das Fahrzeug könnte eine höhere Querbeschleunigung aufbringen.
• Querbeschleunigungsabhängige Wankbewegungen würden vermieden, ein durch lastabhängige Lenkreaktionen bewirktes Schleudern des Fahrzeugs wäre praktisch unmöglich.

Das sind alles sehr erstrebenswerte Zustände, die das Abstimmen des restlichen Fahrzeugs und das Fahren sehr erleichtern würden.
Zusammenfassend: Das Handling von Fahrzeugen mit tiefem Schwerpunkt ist besser, weil die durch die beschleunigungsabhängige Neigung induzierte Änderung der Fahreigenschaften wesentlich geringer ist.
Außerdem hat eine niedrig liegende Karosserie einen geringeren Luftwiderstand und einen erhöhten Abtrieb auf der Unterseite. Also: Runter mit dem Schwerpunkt, soweit es sinnvoll geht! Das einzig dumme ist nur, dass das in LFS nur ein paar Zentimeter sind...

„Eine durch Bodenunebenheiten stark schwankende Belastung ist ungünstig bei Kurvenfahrt“

1. Fall: Bodenwelle gleich Federlänge:
Betrachten wir den Fall, dass die Fahrbahn sinusförmige Bodenwellen aufweist, deren Maximum zum Beispiel 50 mm über dem Minimum liegt. Die Wellenlänge soll groß genug sein, das der Reifen aufgrund seiner Form dem Profil folgen kann. Andererseits soll die Geschwindigkeit des Fahrzeugs so hoch sein, dass die Karosserie aufgrund ihrer Trägheit den Unebenheiten nicht mehr folgt sondern eine konstante Höhe hält.
Eine Feder, deren Länge nur 50 mm beträgt würde unter diesen Verhältnissen periodisch völlig entspannt und völlig zusammengedrückt. Die Kraft, die sie zwischen Rad und Karosserie überträgt, würde ebenso periodisch im Minimum Null und im Maximum das doppelte der normalen Belastung betragen. Dies folgt aus einem angenommenen linearen Verhalten und konstanter mittlerer Kraft.
Soweit ist noch alles in Ordnung, wenn man davon absieht, dass die extremen Lastwechsel in den Reifen Verformungsarbeit leisten, die die Reifen erhitzt und zur Rollreibung beiträgt.
Problematisch wird dieser Zustand bei Kurvenfahrt, wenn der Reifen Seitenführungskräfte aufbringen muss: Im Minimum der Reifenbelastung kann der Reifen keinerlei Seitenführungskraft übertragen, die betreffende Achse bricht aus. Ist die Haftung erst einmal verloren wirkt nur noch die wesentlich niedrigere Gleitreibung zwischen Reifen und Straße. Selbst wenn sich der Zustand bei später drastisch zunehmender Reifenbelastung verzögert wieder normalisiert: Die über eine Wellenperiode gemittelte Seitenführungskraft beträgt nur ein Bruchteil des Falles konstanter Reifenbelastung.

2. Fall: Bodenwelle kleiner als Federlänge
Wenn man die Federlänge auf 100 mm verdoppelt schwankt die Reifenbelastung immer noch erheblich zwischen 50 % und 150 %. Selbst wenn bei 50 % die Bodenhaftung nicht wie oben beschrieben verloren gehen sollte, bleibt immer noch der für diesen Fall im Anhang berechnete drei prozentige Verlust an Seitenführungskraft.

3. Fall: Bodenwelle größer als Federlänge:
Die Feder wird maximal zusammengepresst und ein Gummipuffer übernimmt die Last. Man sagt auch: „Sie schlägt durch“. Dies macht S2 bemerkbar:

• In leichten Fällen durch schnelle Nick- oder Wankbewegungen, was harte Stöße durch das Aufschlagen der Karosserie auf den Puffer anzeigt. Das ist an sich noch kein mechanisches Problem, allerdings verändert der wesentlich härtere Puffer die Dämpfungseigenschaften negativ, da die Stoßdämpfer nicht entsprechend angepasst werden. Sinngemäß steht aber in [Mil95, S.???]: “Wenn beim Rennen die Puffer nicht ausgenutzt wurden dann stand die Federung zu hoch!“
• In schweren Fällen wird aber auch der Puffer völlig zusammengepresst und überträgt schlagartig enorme Kräfte:
  • Das Fahrzeug steigt an diesem Rad hoch, verliert den Bodenkontakt und stürzt im Extremfall sogar um
  • Das Fahrwerk wird geschädigt, wobei das bekannte Konservendosenscheppern erklingt. Zu Schäden am Fahrwerk sollte man die LFS Anleitung zu Rate ziehen. Im Anhang findet sich provisorisch eine Ultrakurzversion.

Zusammenfassend: Solange die Federung nicht durchschlägt haben Fahrzeuge mit längerer (weicherer, s.u.) Federung den besseren Grip.

“Lange Federn sind alltagstauglicher“

Das Setup von Straßenfahrzeugen hat für Rennzwecke eine zu hohe Federlänge. Straßenfahrzeuge sind für eine hohe mögliche Zuladung (Passagiere, Gepäck) ausgelegt. Sie müssen die dafür notwendige zusätzliche Kraft über zusätzliche Federwege vorhalten. Daher kann man für den Renneinsatz kürzere Federn vorsehen, muss dann aber auf die mögliche Zuladung in den Papieren reduzieren.

Welcher Effekt überwiegt jetzt?

Das lässt sich leider mit der Ausnahme einer durchschlagenden Federung nicht einfach erkennen. Hinzu kommt, das man eine Optimierung und Diagnose der Federlänge nur zusammen mit einer entsprechend gewählten Einstellung der Federsteifigkeit und der Dämpferstärke vornehmen kann. Es empfiehlt sich, mehrere zu verschiedenen Federlängen gehörige Setups vorzubereiten, unter geeignetem Namen abzuspeichern (z.B. “BwGp 50mm“) und anschließend miteinander zu vergleichen. Dabei sollte man mindestens zu Anfang, wenn nicht generell, die Federlängen vorne und hinten gleich einstellen. Dann ist der Wagenboden parallel zur Fahrbahn und Bodenwellen beeinflussen Vorderachse und Hinterachse gleich.

Für voll beladene Straßenfahrzeuge ist ein Resteinfederweg von 50mm ausreichend [Rei86, S.270]. Und das ist sicher ein besserer Ausgangspunkt für die Optimierungen als die werksseitig beim XRT eingestellten 100 bis 120 mm!

Aber auch ohne umfangreiche Vergleiche kann man bei optimierter Federstärke und Dämpfung eine zu geringe Federhöhe daran erkennen dass in Kurven mit Bodenwellen aufgrund der hohen Federstärke die Bodenhaftung stark schwankt, was an schwankendem Reifengeräusch und leichtem Seitenversatz zu bemerken ist.

Federstärke (Stiffness)

Mit der Federstärke stellt man ein, wie stark die Feder unter der Belastung nachgibt. In S2 stellt man die Feder so weich ein, dass bei Maximalbelastung, beispielsweise

• Kurvenbelastung (+2g außen, 0g innen) oder
• Bremsbelastung (< +2g vorne, > 0g hinten)

das Fahrzeug gerade noch nicht auf den Gummipuffern aufstößt (s.u.).
Die g-Werte sind nur zur Anschauung, sie berücksichtigen aerodynamische Auf- und Abtriebswerte nicht.
(Übrigens dürften Fahrbahnunebenheiten diese g-Werte nicht wesentlich erhöhen solange man die Geschwindigkeit so wählt, dass man mit allen vier Rädern noch auf dem Boden bleibt. Ein Hügel, der auf der einen Seite die +2g überschreitet, würde bei sinusförmigem Profil nach einer halben Periode die 0g unterschreiten, d.h. das Rad würde doch abheben.)

Warum stellt man die Federn nicht noch härter? Es heißt doch „Was hart macht ist gut!“?
Härtere Federn als für die Federlänge nötig haben drei nachteilige Effekte:

• Die Rollreibung steigt an, weil die dynamische Reifenbelastung zunimmt
• es wird, wie unten gezeigt wird, eine härtere Dämpfung benötigt, die ebenfalls Energie kostet und so indirekt die Rollreibung erhöht. Aber vor allem:
• die Feder wird auch bei maximaler Belastung nicht bis zum Minimum zusammengedrückt. Das bedeutet dass der Schwerpunkt des Fahrzeugs über das Minimum hinaus erhöht wird. Das könnte man natürlich durch eine kürzere Federlänge wieder ausgleichen, die aber per Definition zu einer anderen Konfiguration gehört und dort getestet wird.

Wie geht man vor?

• Dämpfung vorne und hinten auf das Maximum setzen um Schwingungen auszuschließen
• An beiden Achsen hohe Federstärken einstellen.
• Das Verhältnis der Werte sollte stets der Gewichtsverteilung entsprechen. Beispiel: XF GTi, V/H = 60/40 => Anfangsstärken 120kN/m vorne und 80 kN/m hinten.

Ist dies nicht der Fall dann schwingen Front und Heck des Fahrzeugs bei gleichen Störungen unterschiedlich schnell nach, was das Fahrverhalten durch zusätzlich auftretende Nickbewegungen kritischer macht.

• Jetzt die Werte stufenweise an beiden Achsen unter Erhalt des oben angegebenen Verhältnisses verringern bis das Fahrzeug irgendwo gerade auf den Puffern aufsetzt.
• Tritt dies an einer kritischen Stelle auf nimmt man den letzten Schritt zurück, versucht es zwischen den letzten Werten noch einmal und hat zum Schluss eine brauchbare Einstellung. Kritisch in diesem Sinne ist eine Stelle, wenn sich das Fahrzeug dort im Grenzbereich befindet, die Erschütterung des Rades durch ein Aufsetzen auf einen Puffer einen Verlust an Bodenhaftung bewirkt.

Das Aufstoßen auf die Gummipuffer kann man auf zwei Arten feststellen:

• Die klassische Methode: Im Menü “Optionen“, “Ansicht“ den Einfluss von allen Beschleunigungen auf die Fahrersicht maximal einstellen. So machen sich die durch Aufsetzen bewirkten Erschütterungen deutlich durch ein wackelndes Bild bemerkbar. Gleichzeitig tritt das Konservendosenscheppern auf. Diese Methode funktioniert bei allen Fahrzeugen. Während bei „normalen“ Fahrzeugen lediglich ein Kontrollverlust droht verlangsamt beim FO8 das Aufsetzen zusätzlich das Fahrzeug.
• Die effektive Methode:
  • Ein Rennen beginnen, in denen alle 12 AI-Fahrer das eigene, zu testende Setup verwenden.
  • Dann sich durch Drücken der Taste “F“ die Kräfte anzeigen lassen. Ein Aufsetzen auf die Puffer merkt man daran, dass die Farbe der vertikalen Kraftpfeile von gelb auf rot wechselt. Einen Verlust der Bodenhaftung eines Rades daran, das einer der horizontalen Pfeile auf rot wechselt. Geschieht beides gleichzeitig, ist dies ein sicheres Zeichen, das mangelnde Federstärke die Bodenhaftung beschränkt.
  • Beim FO8 funktioniert diese Funktion jedoch leider nicht, vermutlich zeigen die Pfeile nur die Kräfte der Aufhängung an und berücksichtigen nicht das Aufschlagen der Karosserie auf den Boden.

Aus der Fahrsituation und den aufsetzenden Rädern kann man ableiten ob die Stärke einer oder mehrerer Federn oder der Stabilisatoren erhöht werden muss:

• Tritt das Aufsetzen bei maximalem Bremsen am Eingang der Kurve auf, dann ist die vordere Federstärke zu erhöhen.
• Tritt das Aufsetzen an den kurvenäußeren Rädern am Scheitelpunkt der Kurve auf, dann sind beide Stabilisatoren zu verstärken. Siehe Stabilisator.
• Tritt das Aufsetzen bei Fahrzeugen mit Aerodynamik bei Höchstgeschwindigkeit auf dann sind entweder die Flügel flacher zu stellen oder die Federn härter zu wählen.

Dämpfung (Damping)

Die Radaufhängung ist ein schwingungsfähiges System, bestehend (von unten nach oben) aus

• Dem wechselnden Fahrbahnprofil, entsprechend einer zeitlich schnell veränderlichen Kraft F(t)
• der Federwirkung des Reifens, abhängig von Luftdruck und Steife der Reifenflanke
• der so genannten “ungefederten Masse“ mu des Rades (Mantel, Felge, Schrauben, Bremsanlage, beweglicher Teil des Federbeins und der Hälfte der Massen der Teile, die das Rad mit der Karosserie verbinden, z.B. von Antriebswelle, Feder und Stabilisator.
• der Federwirkung der Aufhängung, entsprechend einer weichen Feder mit der Federkonstanten cFeder. Dies ist die oben erwähnte Federstärke mit der Einheit kN/m .
• der Wirkung des Stoßdämpfers, entsprechend einer geschwindigkeitsproportionalen Dämpfung

F = -k*v, wobei k beim Ein- und Ausfedern unterschiedliche Werte annehmen kann. k ist die in LFS S2 einstellbare Dämpfung mit der Einheit kNs/m .

• der Masse mf des restlichen Fahrzeugs, die sich auf der Aufhängung abstützt.
• der dynamischen Belastung durch die Fahrsituation entsprechend einer langsam veränderlichen Kraft

Sprich: Die so genannte ungefederte Masse hängt gleich zwischen zwei Federn und die Karosserie thront obenauf! Das System ist wie man sich leicht vorstellen kann ohne die Wirkung der Stoßdämpfer hochgradig schwingungsfähig, da jede Dämpfung fehlt.
Und Schwingungen dieses Systems sind schlecht:

• Die Schwingungsamplitude reduziert den zur Verfügung stehenden Federweg. Im Extremfall schaukelt sich die Schwingung bei periodischen Bodenwellen und der richtigen Geschwindigkeit auf, bis die Radaufhängung abwechselnd am oberen und unteren Anschlag ankommt.
• Schwingungen sorgen abwechselnd für erhöhten und verringerten Andruck des Rades auf die Fahrbahn:
  • Bei niedrigem Andruck verliert das Rad eventuell die Bodenhaftung, die es im Grenzbereich dann meistens auch bei dem nachfolgenden hohen Andruck nicht wieder herstellt.
  • Aufgrund der Lastabhängigkeit sinkt bei schwankender Belastung die mittlere Bodenhaftung (siehe Anhang).
  • Bei hohem Andruck ist die Rollreibung überproportional höher, die Reifen heizen sich mehr auf.

Und wie unterdrückt man die Schwingungen optimal? Durch maximale Dämpfung! Oder nicht? Hohe Dämpfung hat auch erhebliche Nachteile, da die Dämpfungskraft proportional ansteigt:

• Schnelle Stöße werden über den dafür fast starren Dämpfer ungefedert an die Karosserie weitergegeben. Das klingt zunächst nur unkomfortabel, wirkt sich aber auch auf die Fahrsicherheit aus. Man stelle sich einen beliebig harten Dämpfer vor, der entspräche einer unnachgiebigen Stange und diese wiederum würde die parallel eingebaute Feder wirkungslos machen. Schon von der ersten kleinen Bodenwelle, die gerade höher wäre als die Reifenflanke, würde das Fahrzeug abheben!
• Die Karosserie wird auf Torsion beansprucht; bei einer schwachen, “weichen“ Karosserie kann die Geometrie der Aufhängung dynamisch verändert werden.
• Die Reifen werden stärker durch Stöße beansprucht, was die Reifenflanken aufheizt.

Fazit: Nur soviel Dämpfung wie nötig und so wenig wie möglich!

Wie viel ist denn nötig?
Hier sollte eigentlich ein Einschub über die Schwingungsgleichung folgen, der beweist, das das Studium nicht umsonst war und in dem zum Schluss die benötigte Dämpfung aus den bereits ermittelten Werten von Federstärke, Stabilisatorhärte und Reifendruck abgeleitet wird. Das scheiterte leider, denn

• die Federwirkung der Reifen ist nicht bekannt
• das Verhältnis zwischen ungefederter Masse und restlicher Karosseriemasse ist nicht bekannt
• die Skalierung von LFS teilweise falsch, mindestens dort, wo Druck- und Zugstufe nicht separat eingestellt werden können. Die Werte der benötigten Dämpferstärken sind innerhalb der Fachliteratur mit den Resultaten aus der Schwingungsgleichung konsistent, aber für LFS deutlich zu niedrig. (Offener Punkt)

Was man aber machen kann, ist sich die Lösungen der Schwingungsgleichung grafisch anzuschauen und die Resultate mit der Hüpfbewegung des Fahrzeugs auf dem Teststand im Setup zu vergleichen:

Hier ist vertikal der Federweg nach einer schlagartigen Änderung der Belastung (z.B. wenn man einen Sack Sand in den Kofferraum einlädt) aufgetragen und horizontal die Zeit.
Die fünf Beispiele von Lösungen sind farbig markiert:

Farbe	Dämpfungsmaß D	Typ	Resultat
Violett	0	ungedämpft	Dies ist die Lösung der ungedämpften Schwingung, hier nur als Referenz und abschreckendes Beispiel abgebildet.
Blau	0,37	"weich"	Die Dämpfung ist gerade so stark, dass die folgende Schwingungsauslenkung nur ein Zehntel der vorhergehenden beträgt. Dieses Überschwingen kann man gerade noch vernachlässigen. Das ist schon eine brauchbare Einstellung, die eher dem weichen Ende der GP Rennabstimmungen entspricht.
Grün	0,5	"mittel"	Hier ist die Dämpfung so stark, das die folgende Schwingung nicht mehr bemerkbar ist
Gelb	1	kritisch	Dies ist die härteste noch sinnvolle Dämpfung, die Aufhängung kehrt optimal schnell in die Ruhelage zurück
Rot	2	überktitisch	Steigert man die Dämpfung noch weiter dann verlängert sich nur die Rückkehrzeit, was sinnlos ist.

Nun besteht die die Testbelastung in LFS aus einem kurzen Stoß von unten gegen die Reifen. Die sichtbare Bewegung des Aufbaus wird am besten beschrieben, wenn man annimmt, dass er sich sofort mit einer bestimmten Anfangsgeschwindigkeit in Bewegung zu setzt und dann mehr oder weniger schnell den ursprünglichen Gleichgewichtszustand wieder einnimmt. Daher sehen die Lösungen etwas anders aus als oben, die Farben und Dämpfungen korrespondieren aber mit obigem Beispiel:

Farbe	Dämpfungsmaß D	Typ	Resultat
Blau	0,37	"weich"	Die folgende Schwingungsauslenkung ist gegenüber der vorhergehenden beider geringen Auflösung des Fahrzeugmodells kaum noch sichtbar.
Grün	0,5	"mittel"	Hier ist nur noch die zweite Aufwärtsbewegung sichtbar, bevor der Aufbau zur Ruhe kommt.
Gelb	1	kritisch	Es gibt nur noch den Stoß und die folgende Abwärtsbewegung.

Was sagt die Literatur?
[Rei89, S. 81] gibt für Straßenfahrzeuge einen Wertebereich für D zwischen 0,25 bis 0,3 an
[Mil95, S. ??] gibt für Rennfahrzeuge in einem Beispiel einen Wert für D von 0,45 an.
Daher ist die Lösung mit D=0,5 als Anhaltspunkt zu empfehlen.

Wie geschieht das in LFS S2 ?
Folgendes Verfahren funktioniert für die Achsen, bei denen ein Punkt der Karosserie, zum Beispiel den Verbindungspunkt zum Querlenker im Modus “Aufhängung“ dargestellt wird: Man löst die Testbelastung aus und achtet genau auf die Bewegung des Punktes der Karosserie, bei der man wie oben zwischen mehreren Fällen der Dämpfung unterscheidet:

• Bewegt er sich aufwärts und dann wieder abwärts, um dann schon zur Ruhe zu kommen, dann ist die Achse kritisch oder überkritisch gedämpft. => Dämpfung verringern.
• Bewegt er sich aufwärts. abwärts und anschließend noch einmal aufwärts um dann zur Ruhe zu kommen, dann ist die Dämpfung unterkritisch aber eventuell noch zu hart. => Dämpfung vorsichtig weiter verringern
• Bewegt er sich aufwärts, abwärts, aufwärts um dann noch einmal langsam abwärts zu kriechen dann ist die Dämpfung zu weich => Dämpfung vorsichtig erhöhen
• Bewegt er sich aufwärts, abwärts, aufwärts um dann noch mehrere Male umzukehren dann ist die Dämpfung viel zu gering. => Dämpfung kräftig erhöhen

Die Dämpfung ist genau richtig eingestellt, wenn das Verhalten gerade noch dem Punkt 2 entspricht und gerade noch nicht dem dritten Punkt.

Weil die Bewegung insgesamt nur klein ist kann man so den Wert nur grob einstellen. Anschließend sollte man auf die Neigung des Querlenkers achten. Ist die Bildschirmauflösung nicht allzu hoch eingestellt und das Antialiasing ausgeschaltet dann erkennt man bei einem nur leicht geneigten Querträger an den Rändern leichte Treppenstufen, die bei der kleinsten Bewegung deutlich anfangen zu wandern. Diesen Effekt kann man nutzen um zwischen den Fällen 2 und 3 deutlich zu unterscheiden.

Dämpfung, , englisch: “Bump Damping“
Dämpfung, , englisch: “Rebound Damping“
Bei den leistungsfähigeren Fahrzeugen kann man die Druck- und die Zugstufendämpfung getrennt einstellen. Initial beträgt das Verhältnis fast überall circa 1:1,5. Bei echten Fahrzeugen wird oft ein Verhältnis von 1:2 gewählt. Grund für das Verhältnis ist, das die Aufwärtsgeschwindigkeit der Aufhängung beim Einfedern aufgrund des harten Zwanges durch die Fahrbahn meist wesentlich höher ist als die der Abwärtsbewegung (Ausfederbewegung) durch die weichere Feder. Würden die Werte gleich gewählt dann wäre die mittlere Kraft auf die Karosserie durch das Einfedern höher, die Federhöhe würde steigen. Da ich noch kein Verfahren habe um die Werte unabhängig voneinander zu optimieren schlage ich vor das vorgegebene Verhältnis beizubehalten, solange es zwischen diesen beiden Werten liegt. Daher sind bei diesen Fahrzeugen statt der einen Dämpfung zwei zu verändern, wobei das Verhältnis zwischen den beiden erhalten bleiben sollte.

Und wie stellt man Achsen ein, die keinen sichtbaren Punkt der Karosserie oder Querträger haben? Hier hilft die Physik weiter, sofern man annehmen darf das LFS vielleicht nicht die Skalierung der Dämpfung dann aber das Verhalten der Schwingung richtig berechnet.
Es gilt nämlich: k = D * √ ( 2 * m * c )
Und daraus kann man für das Verhältnis der Dämpfungen ableiten:
kh / kv = √ [ ( ch / cv ) * ( mh / mv ) ]
und das kann man leicht zur gesuchten Dämpfung der anderen Achse auflösen.

Noch einfacher wird das Verfahren, wenn man, wie oben als Anhaltspunkt vorgeschlagen, die Federsteifen proportional zu den Massen eingestellt hat:
Der Proportionalitätsfaktor sei “f“ dann gilt:
cv = f * mv  ; und ch = f * mh
Dies in obige Gleichung eingesetzt liefert dies:
kv / kh = mv / mh
Das heißt, dass man bei optimierter Dämpfung an der Vorderachse die Dämpfung der Hinterachse gleich mit berechnen kann.

Stabilisator (Anti Roll)

Ein Stabilisator ist eine “U“ förmig gebogene Torsionsfeder, deren Enden mit den beiden Radaufhängungen einer Achse verbunden sind und die “unten“ links und rechts drehbar gelagert mit der Karosserie verbunden ist. Federn beide Räder gleichmäßig ein hat der Stabilisator keine Wirkung, weil er sich in seiner Lagerung mitdreht. Eine Wirkung tritt erst dann auf, wenn ein Rad stärker einfedert als das andere. Dann wird der Stabilisator auf Torsion belastet und wirkt dieser einseitigen Belastung entgegen indem er die Kraft von der stärker eingedrückten Feder auf die andere leitet.
Bei einer Kurvenfahrt bedeutet dies eine Entlastung der kurvenäußeren Feder (die dadurch weniger stark zusammengedrückt wird) und eine Belastung der kurveninneren Feder mit dem gegenteiligen Effekt. Resultat:

• Die Karosserie neigt sich erheblich weniger.
• Dadurch werden lastabhängige Effekte auf das Fahrverhalten geringer.
• Der Schwerpunkt wandert weniger nach außen.

Einziger Nachteil: Wenn man den kurveninneren Randstein überfährt dann versucht der Stabilisator ebenfalls, dem Einfedern entgegenzuwirken, allerdings auf der kurveninneren, also “falschen“ Seite und so wankt die Karosserie heftig nach außen. Dadurch verliert auch das andere Radpaar an Grip, was bei RWD ein heftiges Ausbrechen zur Folge haben kann.

Richtig interessant wird es, wenn man vorderem und hinterem Stabilisator erheblich unterschiedliche Steifigkeiten gibt. Idealisiert ist die Karosserie nämlich verwindungssteif und ihr ist es egal, ob aufrichtende Kräfte vorne oder hinten angreifen. Nehmen wir einmal an, die Steifigkeit (Federkonstante) eines Stabilisators wird erhöht. Dieser Stabilisator übernimmt dadurch einen größeren Anteil der gesamten Aufrichtkräfte, dadurch wird an seiner Achse das kurvenäußere Rad erheblich mehr belastet und an der anderen Achse das kurvenäußere Rad entsprechend entlastet, da die dort anfallenden Aufrichtkräfte entsprechend zurückgehen. (Das klingt vielleicht kompliziert, aber jede der zahlreichen einfacheren Darstellungen ist falsch.) Das kurveninnere Rad der Achse mit dem jetzt steiferen Stabilisator wird entsprechend erheblich entlastet.

Dies bewirkt insgesamt an dieser Achse:

• Am kurveninneren Rad eine drastische Verringerung des Andrucks und somit:
  • Eine bei Kurvenfahrt niedrigere Reifentemperatur kombiniert mit
  • Tendenz zu blockierendem Reifen beim starken Bremsen was durch punktuelle Überhitzung zu erkennen ist.
  • Beide Effekte kann man sehr gut an der Hinterachse von FWD Fahrzeugen beobachten.
• Am kurvenäußeren Rad eine Belastung mit einem größeren Teil des Andrucks und der Seitenführungskraft der Achse was eine Tendenz zur Überlastung mitbringt und somit eine Erhöhung des Schräglaufwinkels und dadurch einen höheren Schlupf an diesem Rad und dadurch eine erhöhte Temperatur bei Kurvenfahrt.
• Somit eine ungleichmäßigere Verteilung der Last zwischen den Rädern und insgesamt aufgrund der Lastabhängigkeit der Reifenhaftung eine verringerte Seitenführungskraft und eine verstärkte Tendenz zum Ausbrechen.

Und an der anderen Achse:

• Eine gleichmäßigere Lastverteilung zwischen kurvenäußerem und innerem Rad (also gerade das Gegenteil des Effektes an der Achse mit dem versteiften Stabilisator!), dadurch:
  • Eine höhere mögliche Seitenführungskraft (Siehe Anhang 1) und
  • eine bessere und gleichmäßigere Bremswirkung, dadurch eine Temperatursenkung des kurveninneren Rades und entsprechend
  • eine bessere Traktion, wenn es sich um eine angetriebene Achse handelt.
• Eine gleichmäßigere Temperaturverteilung

Die Verteilung der möglichen Seitenführungskraft zwischen Vorder- und Hinterachse bestimmt aber das Handling des Fahrzeugs:

• Ist sie vorne höher dann wird im Grenzbereich die Hinterachse zuerst ausbrechen und das Fahrzeug übersteuert.
• Ist sie hinten höher dann wird im Grenzbereich die Vorderachse zuerst ausbrechen und das Fahrzeug untersteuert.

Fazit: Durch unterschiedlich steife Stabilisatoren kann man ein untersteuerndes in ein übersteuerndes Fahrzeug verwandeln!

Leider stößt diese Methode an ihre Grenze, wenn das kurveninnere Rad der Achse mit dem verstärkten Stabilisator soweit entlastet wird, das es gänzlich abhebt. Wird jetzt die Querbeschleunigung noch weiter erhöht so bleibt die Lastverteilung der Achse konstant und die Wirkung lässt nach, gerade dann wenn man sie am nötigsten braucht. Dieses Verhalten kann man sehr gut am FZR50 beobachten: Mit erheblich verstärktem Frontstabilisator wirkt das Fahrzeug bis etwa 1 g sehr stabil um bei höheren Werten um so plötzlicher hinten auszubrechen.

Was sind nun Übersteuern und Untersteuern? Und welches Handling sollte man wählen? Die Fachliteratur definiert ein Fahrzeug als untersteuernd bzw. übersteuernd, wenn bei ungestörter Kurvenfahrt der Schräglaufwinkel (Siehe Anhang1) vorne größer bzw. kleiner ist als hinten. Das ist korrekt, hilft aber in LFS überhaupt nicht weiter, weil dieser Winkel nicht abzulesen ist. Woran erkennt man es dann?

Man fährt mit dem Fahrzeug in den Grenzbereich, d.h. in der Kurve so schnell es gerade geht.

• Übersteuern ist sehr einfach zu erkennen: Das Fahrzeug hat die Tendenz sich in die Kurve hinein zu drehen, diese Tendenz steigert sich in der Folge noch rasch, wenn man nicht sofort dagegen lenkt. Man nennt dies “Das Heck bricht aus“ und in der Tat muss man es ganz schnell wieder “einfangen“!
• Untersteuern ist etwas schwieriger zu erkennen: Das Fahrzeug bleibt stabil, fährt aber in der Kurve einen weiteren Bogen, als es das nach dem Gefühl des Fahrers von der Lenkradstellung eigentlich sollte. Je schneller man wird desto weiter wird - bei konstanter Lenkradstellung – der Bogen. Versucht man dies durch stärkeres Lenken zu kompensieren, dann quietschen nur die Reifen mehr aber der Bogen wird nicht wieder enger.
  

Man sieht dann bald ein Hindernis sich bedenklich schnell dem kurvenäußeren Kotflügel und dem empfindlichen Lenkgestänge nähern!
Gegenmaßnahmen:
FWD: Vom Gas gehen (aber nicht so weit, dass der Motor in den Schiebebetrieb geht)
RWD: Keine! Wirklich keine? Ok, man kann die Handbremse ziehen und hoffen, dass die Geschwindigkeit ein bisschen geringer wird und der Schaden bei einem Heckaufprall nicht so groß ist. Denn eine alte Weisheit der Rallye Fahrer lautet: „Wenn Du schon abfliegst, dann wenigstens mit dem Heck voran!“

• Auf dem Skid Pad (Strecke Autocross, Variante Skid Pad [Arena]) lässt sich das Verhalten aber in Ruhe erkennen und präzise optimieren: Man wählt einen der mittleren Kreise, z.B. den blauen und fährt zunächst ganz langsam auf der Linie. Ab jetzt hält man den dazu nötigen Lenkradwinkel konstant ein und beobachtet laufend die erreichte Querbeschleunigung. (dazu “F9“ drücken, “F“ zeigt alle Kräfte an und mit “V“ kann man alle Kräfte von hinten betrachten). Dann beschleunigt man, aber nur sehr langsam um den Einfluss des Antriebs auszuschalten und den Reifen Zeit zum Aufwärmen zu geben. Währenddessen beobachtet man, wie die Querbeschleunigung und die entsprechenden Kraftpfeile der einzelnen Räder ansteigen. In dieser Phase zeigen die meisten Fahrzeuge ein leichtes Untersteuern, das sich durch eine Vergrößerung des Kreises bemerkbar macht. Das ist normal und ließe sich im Fahrbetrieb durch entsprechendes Gegenlenken korrigieren. Bald setzt leichtes Reifenrauschen ein, das sich dann über ein leises Heulen zum Quietschen verstärkt. Spätestens jetzt sind die Kraftpfeile der inneren Räder rot geworden, was anzeigt, das sie ihre Bodenhaftung weitgehend verloren haben. Interessant ist das Verhalten des Fahrzeugs, wenn die Querbeschleunigung ihr Maximum erreicht, denn dies ist das Ende des Grenzbereichs und der Zustand, auf den es im Rennen ankommt:
  • Das Setup ist so zu wählen, das jetzt weder Über- noch Untersteuern auftreten. Dann sind Vorder- und Hinterräder gleichzeitig an ihrer Leistungsgrenze und hinsichtlich Querbeschleunigung optimal ausgenutzt. Das ist von entscheidender Bedeutung.
  • Ist dies der Fall dann geht allerdings als Nebeneffekt jede rasche Korrekturmöglichkeit durch das Lenkrad verloren, wie sie zum Ausgleich einer Unebenheit der Fahrbahn oder einer Kollision erforderlich ist. Man kann weder das Fahrzeug weiter in den Kreis hineindrehen, weil dies die Vorderräder überlastet noch das Fahrzeug rasch aus dem Kreis herausdrehen, weil dies die Hinterräder überlastet. Es ist lediglich noch möglich durch Nachgeben des Lenkrades den Radius des Kreises zu vergrößern und so diesen Zustand zu verlassen. Das hört sich nachteilig an, gehört aber eine Konsequenz der optimalen Ausnutzung des Grenzbereiches.
  • Ebenfalls gibt es jetzt keinerlei Haftungsreserven zum Beschleunigen oder gar Bremsen mehr. Daraus folgt, dass dieser Zustand nur im engsten Teil der Kurve wie beschrieben besteht, in allen anderen Phasen kommen noch Vortriebs- oder Verzögerungskräfte hinzu, so das die Querbeschleunigen geringer ausfallen muss.
  • Der Wert der Querbeschleunigung gibt Auskunft über die Leistungsfähigkeit des Setups, er sollte möglichst hoch sein.
  • Das Geräusch der Reifen in diesem Zustand sollte man sich genau einprägen und im Rennen so fahren, das es möglichst lange und gleichmäßig zu hören ist!

Theoretisch ist also die Kurvengrenzgeschwindigkeit optimal, wenn das Fahrzeug auf dem Skid Pad im Grenzbereich neutral steuert, weil dann die Seitenführungskräfte ausgewogen auf die Achsen verteilt sind [Mil, S ]. Die dazu passende Fahrweise ist, nach dem engsten Teil erst dann zu beschleunigen, wenn die Seitenkräfte nachlassen.

Subjektiv stellt sich das oft anders dar:
Die leistungsstarken RWD Fahrzeuge verhalten sich beim (zu starken) Gasgeben derart übersteuernd, das man sie am liebsten durch Schwächen des hinteren oder Verstärken des vorderen Stabilisators hinten ruhig stellen möchte um lieber durch Untersteuern pro Runde eine Sekunde zu verlieren als jede dritte Runde einen Abflug zu machen.

Das ist ein zweischneidiges Schwert: Bei manchen Fahrzeugen funktioniert das halbwegs wenn man nicht an die Grenze geht, aber bei einigen (z.B.: wie oben erwähnt beim FZR) ist der Effekt klar negativ:

Im normalen Fahrbereich ist alles friedlich, aber der Grenzbereich beginnt früher (FZR: 1,4 g statt 1,55 g) und, ist er erst einmal erreicht, bewirkt ein wenig zu viel Gas, dass das Heck wie vorher aber aber diesmal wirklich schlagartig und unerwartet ausbricht. Das Gleiche gilt für das Zwischengasgeben beim Bremsen (siehe Bremsen).

Hier gilt wieder die Regel: Wenn man sich also schon darauf einstellen muss, dass das Heck bei zu starkem Gasgeben nach der Kurve ausbricht, dann lernt man die Beherrschung des Fahrzeugs am besten und schnellsten, wenn man ständig die Beschleunigung richtig dosieren muss.

(Andererseits sind manche Hochleistungsfahrzeuge so agil um die Hochachse, dass die zum rechtzeitigen Gegenlenken erforderliche Reaktionsgeschwindigkeit auch geübte Fahrer überfordert. Diese Fahrzeuge werden doch untersteuernd getrimmt um sie beherrschbar zu machen.)

Man kann allerdings bei 2WD auch gefühlvolles gleichzeitiges Bremsen und Gasgeben sinnvoll einsetzen um die Trimmung zu beeinflussen!

• Bei FWD kompensiert sich vorne die Brems- mit der Antriebswirkung, hinten aber entsteht nur Bremswirkung: Dies wirkt insgesamt wie eine gut dosierbare Handbremse (die es erlaubt, beide Hände am Lenkrad zu lassen): Man kann auch bei einem untersteuernden Fahrzeug das Heck zum Ausbrechen bringen bzw. es lenken.
• Bei RWD kompensiert sich hinten die Brems- mit der Antriebswirkung, vorne nicht, daher wird das Fahrzeug untersteuernd. Theoretisch sollte man so ein ausbrechendes Heck durch entsprechende Drift vorne kompensieren können.

Oder anders gesehen: Durch gleichzeitiges Gasgeben beim Bremsen verschiebt man die Bremsbalance zum nicht angetriebenen Radpaar.

Lenkung (Steering)

Max. Einschlag (Maximum Lock)

Der maximale Lenkeinschlag des Wheels wird auf diesen Lenkeinschlag der Vorderräder skaliert. Kleinere Werte erlauben ein gefühlvolleres Lenken, allerdings auf Kosten des Wendekreises und der Möglichkeit, das Fahrzeug bei extremen Driftwinkeln wieder unter Kontrolle zu bringen.
Besonders RWD werden ohnehin nicht mit großen Lenkeinschlägen gefahren. Ist das Wheel unpräzise dann kommt man Werten um die 25° aus, ansonsten sollte man ruhig das Maximum wählen.

Parallele Steuerung (Parallel Steer)

Bei langsamer Kurvenfahrt beschreiben beide Vorderräder Kreise mit ungleichen Radien. Darauf ist die Lenkung von Straßenfahrzeugen auch ausgelegt: Bei stark eingeschlagenem Lenkrad wird das kurveninnere Rad stärker ausgelenkt als das äußere – dies wird Ackermann Steuerung genannt und kann bei S2Q auch beobachtet werden, wenn man “Parallele Steuerung“ auf 0% setzt. Das Gegenteil ist die parallele Steuerung (100%), wo die Räder stets parallel bleiben. Beim Einlenken kommt es zu einer positiven Spur, so dass das kurveninnere Rad nach außen schiebt, was sich insgesamt als lenkwinkelabhängiges Untersteuern bemerkbar macht. Dieses Untersteuern kann man auch absichtlich einsetzen um ein in engen Kurven zum Übersteuern neigendes Fahrzeug stabiler zu machen. Theoretisch sollte so bei engen Kurven die Ackermann Steuerung auch die höhere Querbeschleunigung an der Vorderachse aufweisen. Erst bei sehr starkem seitlichen Schlupf der Vorderräder, wenn der wirkliche Kurvenradius viel größer ist als der gelenkte, sollte sich “zuviel Ackermann“ d.h. ein Wert von 0% negativ bemerkbar machen. Tatsächlich scheint sich die Querbeschleunigung bei manchen Fahrzeugen umgekehrt zu verhalten: Beim XRG ließ ein Wert von 100% das kurveninnere Vorderrad erst bei 0,81 g den Seitenhalt verlieren anstatt bei 0,75 g (0%). Der 50% Wert lag dazwischen, was darauf deutet, das der 100% Wert das Maximum darstellt.. Daher gilt hier leider: Probieren geht vor Studieren.

Nachlauf (Caster)

Bei echten Fahrzeugen ist der Nachlauf eines gelenkten Rades der Abstand in Fahrtrichtung (in der Einheit Millimeter) zwischen dem Mittelpunkt der Reifenaufstandsfläche und dem Schnittpunkt der Lenkachse mit der Strasse. Der Nachlauf wirkt als Hebelarm für die Übertragung von Radkräften auf die Lenkung. Dies sind zum einen die Seitenkraft als auch, sofern der Lenkwinkel nicht gerade Null ist, die Längskraft. Dabei wirkt bei positivem Nachlauf die Bremskraft stabilisierend und bei angetriebenen Rädern die Vortriebskraft destabilisierend.
Das anschaulichste Beispiel für den Nachlauf sind die Räder von Einkaufswägen. Hier bewirkt der Nachlauf, dass sich die Räder nach der Fahrtrichtung des Wagens ausrichten.
Bei den Fahrzeugen wirkt das über den Nachlauf erzeugte Drehmoment der Lenkachse als Rückstellmoment und vermittelt dem Fahrer des Fahrzeugs einen guten Eindruck über die Seitenkräfte am vorderen Teil des Wagens.
Allerdings gibt es noch ein Drehmoment, das ebenfalls am Lenkrad spürbar wird: Das Richtmoment des Reifens. Es ist vor allem beim Nachlauf Null spürbar und reagiert besonders kritisch auf den Eintritt des Grenzbereichs. Daher sollte es nicht durch einen zu hohen Nachlauf überdeckt werden.

In LFS hat der Nachlauf zwar die Einheit Grad, ist aber dem oben definierten Nachlauf proportional. Man sollte mit einer mittleren Einstellung anfangen. Wenn man beim Fahren schon außerhalb des Grenzbereichs das Gefühl hat, als hätten die Vorderräder zu wenig Haftung oder man führe auf Sand oder Eis, dann sollte man den Wert erhöhen. Wenn die Kräfte bei starker Querbeschleunigung so hoch werden, dass sie das rasche Lenken behindern oder es einem bei Rückwärtsfahrt das Lenkrad aus der Hand reißt dann sollte man den Wert verringern.

Spur (Toe in)

Die Spur beeinflusst die Stabilität des Fahrverhaltens auf der Geraden. Bei Spur Null sind die Felgen genau parallel zueinander. Bei positiver Spur haben die vorderen Enden der Felgen einen geringeren Abstand als die hinteren Enden (“Toe in“), bei negativer ist es umgekehrt (“Toe out“). In beiden Fällen treten am Rad seitliche Kräfte auf und die beiden Reifen arbeiten gegeneinander. Dies bewirkt verschiedene Effekte:

• Die Rollreibung steigt an, [Rei86, S.162] gibt dazu eine lineare Erhöhung von 1 % an, wenn sich der Betrag des Vorspurwinkels eines Rades um 0,6 ° erhöht.
• Die maximale Seitenführungskraft sinkt, da das kurveninnere Rad, solange es Bodenhaftung hat, gegen das äußere arbeitet und das äußere den größten Teil der Seitenführungskraft aufbringt.
• Die Eigenstabilität des Fahrzeugs wird stark beeinflusst:
  • Bei positiver Spur an der Vorderachse kommt es durch das Gegeneinanderarbeiten unter Berücksichtigung der Fahrerreaktion zu instabilem Lenkverhalten:

Angenommen die Haftung des linken Rades wäre momentan geringfügig höher als die des Rechten. Dann tritt Spur eine Lenkwirkung nach rechts auf, was wiederum das Gewicht auf das linke Rad verlagert und die Asymmetrie vergrößert – das Fahrzeug zieht nach rechts. Natürlich ist das nicht die Richtung in die der Fahrer gelenkt hat und so korrigiert er den Lenkwinkel entsprechend nach links. Dies verlagert aber das Gewicht leicht nach rechts worauf das rechte Rad die Führung übernimmt und sich die Ursache des Gegenlenkens zum falschen Zeitpunkt ins Gegenteil kehrt. Resultat: Das System Fahrer und Fahrzeug oszilliert, was bis zum Ausbrechen auf der Geraden führen kann. Man sollte sich beim Versuch den Effekt nachzuvollziehen nicht durch die scheinbar stabil aussehende schneepflugartige Konfiguration täuschen lassen (so geschehen in [SmiAG]).

• • Bei negativer Spur an der Vorderachse ist die Wirkung stabilisierend, eine höhere Haftung des linken Rades zieht das Fahrzeug leicht nach links, wodurch das linke Rad entlastet wird und weniger Haftung erfährt.
• Ganz analog kann man nachvollziehen, dass an der Hinterachse die Wirkung der Spur genau umgekehrt ist: Positive Spur wirkt stabilisierend, negative destabilisierend!

Warum stellt man die Spur dann nicht grundsätzlich auf Null ein?
Bei echten Rennfahrzeugen nimmt man eine leichte Instabilität auf der Geraden in Kauf, weil sie am Kurveneingang eine geringfügig schnellere Reaktion auf Lenkbewegungen bedeutet. Bei Straßenfahrzeugen hat natürlich die Stabilität absoluten Vorrang, hier schafft man bewusst ein deutlich stabiles Verhalten um auch bei durch Antriebs- Brems- oder Federungskräften über das Spiel in der Aufhängung verursachten destabilisierenden Spuränderungen eine Reserve zu haben. In S2 ist eine zusätzliche Stabilität dann erforderlich, wenn es in Force-Feedback Lenkrädern zu einem Spiel zwischen Lenkrad und dem den Lenkwinkel aufnehmenden Potentiometer kommt. Selbst ein sehr kleines Spiel verstärkt die Oszillationstendenz dramatisch. Tatsächlich ist instabiler Geradeauslauf bei Spur Null das erste Anzeichen für einen solchen Verschleiß im Lenkrad. Bei Verdacht sollte man den MRT5 ausprobieren, der besonders kritisch darauf reagiert.

Man sollte bei Vorder- und Hinterachse mit Spur 0,0° anfangen und im Falle von Geradeauslaufproblemen den Wert für die Vorderachse um 0,1° erniedrigen und den für die Hinterachse um 0,1° erhöhen bis zufrieden stellendes Verhalten auftritt. Sind mehr als jeweils absolut 0,5° erforderlich sollte man sich nach einem neuen Lenkrad umsehen oder einen Bastelversuch starten.
Erfahrungen zu Logitech Formula Force GP liegen dem Autor vor.
Aber auch bei perfektem Geradeauslauf kann es bei sehr “bösartig“ übersteuernden RWD sinnvoll sein, an der Hinterachse eine Spur<>0° einzustellen: Das Gegeneinanderarbeiten der Räder bewirkt im Grenzbereich einen kontinuierlicheren Übergang zum Verlust der Haftung beider Hinterräder – das Ausbrechen kommt zwar ein wenig früher aber dafür nicht so überfallartig. [SmiAG]

Getriebe (Final Drive)

Differential

Vorne/Hinten (Front“/“Rear)

Gemeint ist die Sperre des vorderen oder hinteren Achsdifferentials.

Wozu überhaupt ein Differential?
Bei Kurvenfahrt legt das innere Rad einer Achse einen geringeren Weg zurück als das äußere Rad. Verbindet man beide Räder starr mit dem Getriebe dann sind sie auch untereinander starr verbunden. Bei unbegrenzter Reifenhaftung könnte das Fahrzeug nur geradeaus und keine Kurven fahren. Nun ist die Reifenhaftung begrenzt, die Reifen geben als die klügeren nach und es tritt Schlupf zwischen Reifen und Fahrbahn auf. Bei Kurvenfahrt dreht das innere Rad relativ zur Fahrbahn leicht nach vorne durch und das Äußere dreht nach hinten durch, d.h. es blockiert entsprechend leicht. Resultat:

• Schlupf ist immer mit Gleitreibung verbunden, es geht Motorleistung verloren, die in den Reifen in schädliche Wärme umgesetzt wird
• Schlupf ist immer mit Verlust der Haftreibung verbunden, d.h. die Seitenführungskraft geht zurück
• Die Verdrehungstendenz bewirkt ein starkes stabilisierendes Drehmoment um die Hochachse, das von der Lenkung überwunden muss. Dies hat erhöhte Lenkkräfte und eine Unwilligkeit des Fahrzeugs, sich in die Kurve hineinzudrehen zur Folge.

Daher besitzen alle Straßenfahrzeuge ein Differentialgetriebe, das die Drehzahl des Getriebeausgangs flexibel auf die beiden Räder verteilt:
Getriebedrehzahl = Drehzahl des linken Rades + Drehzahl des rechten Rades
In der Kurve kann sich das innere Rad jetzt langsamer drehen, das äußere dreht sich dafür schneller.
Bei Geradeauslauf sind die beiden Drehzahlen gleich und entsprechen der halben Getriebedrehzahl. Der entsprechende Faktor 2 ist in der Achsuntersetzung bereits berücksichtigt.
Mit der Differentialsperre kann man jetzt einstellen, ob sich das Differential verhält wie beschrieben (0 % Sperre) oder ob die Räder starr verbunden sind (100 % Sperre).

Warum überhaupt die Sperre, wenn das so gut funktioniert?
Nun das Ganze hat den Nachteil, dass die gesamte Achse nur so viel Drehmoment auf die Straße bringt wie das Rad mit der geringsten Bodenhaftung. Bei Kurvenfahrt werden die inneren Räder stark entlastet (im Extremfall völlig) und können kaum (keine) Haftreibung aufbringen. Das Antriebsrad dreht so schon bei geringen Motorleistungen durch und die Beschleunigung leidet.

Welche Einstellungen soll man wählen:

Kraft-Anteil:
Die Einstellung der Sperre bzw. deren Kraft-Anteil hängt von der Fahrweise ab, dementsprechend gibt es die Grundeinstellungen: “Oval für Anfänger“, “Konservativ“, “Progressiv“ und “Extrem“:

• “Oval für Anfänger“

Auf ovalen Rennstrecken werden stark asymmetrische Reifeneinstellungen gewählt: Der Druck in den äußeren Rädern ist höher und dadurch deren Traktionen grundsätzlich geringer (siehe Reifendruck). Hier neigen die leistungsstärkeren RWD Fahrzeuge beim Start zum Ausbrechen zur Außenseite, was regelmäßig für Massenkarambolagen beim Start sorgt. Abhilfe schafft für Anfänger das Reduzieren der Sperre praktisch auf das Minimum: Es dreht auf der Startgeraden zunächst nur das äußere Rad durch, das innere sorgt während der Reaktionszeit des Fahrers noch für die nötige Seitenführung auf der Hinterachse. Da wegen der Einstellung der Stabilisatoren die Belastung der Hinterräder bei hohen Geschwindigkeiten fast gleich ist, tritt auch dann kein störender Schlupf des inneren Rades auf.

• “Konservativ“

Man fängt bei kleinen Werten an und erhöht die Sperrwirkung solange, bis beim Beschleunigen in engen Kurven kein merklicher Schlupf mehr auftritt. Dadurch ist die Traktion optimal. Schlupf macht sich in LFS bemerkbar:

• • Die Motordrehzahl lässt sich durch kurzes Gaswegnehmen sofort auf niedrigere Werte senken, weil dann das Innenrad nicht mehr durchdreht.
  • Die Motordrehzahl kann bei Schlupf sehr hohe Werte annehmen, ohne dass jedoch die Hochschaltanzeige aufleuchtet. Offensichtlich ist die Hochschaltanzeige an die Fahrzeuggeschwindigkeit gekoppelt.
• “Progressiv“

Die Sperrwirkung wird auf das Maximum gestellt. Dies erlaubt dem Fahrzeug – vor Allem beim Clutch-Pack Differential (s.u.) – eine halbwegs gute Beweglichkeit um die Hochachse und stellt bei hoher Querbeschleunigung noch fast die gesamte Motorleistung zur Verfügung. Dies ist die von mir bevorzugte Einstellung.

• “Extrem“

Wer gerne stark driftet (und die erhebliche Erhitzung der Reifen nicht fürchtet) sollte ein blockiertes Differential wählen, da beim Driften der auftretende extreme Schlupf ein Differential überflüssig macht. Diese Einstellung wird auch von den schnellsten Fahrern fast ausnahmslos bevorzugt.

Freilauf-Anteil (sofern vorhanden)
Der Freilauf-Anteil kann die Bremskraftverteilung bei Kurvenfahrt verbessern [SmiAG]. Im Eingang der Kurve müssen hohe Bremskräfte aufgebracht werden, während die Gewichtsbelastung sich von den kurveninneren Rädern bereits auf die äußeren Räder verlagert hat. Die inneren Räder drohen daher zu blockieren während die äußeren Räder sogar noch eine leicht höhere Bremskraft als im Normalfall übertragen können. Der Freilaufanteil überträgt dann einen Teil der Bremskraft der inneren Räder auf die äußeren Räder und erlaubt so insgesamt höhere Bremskräfte und eine verringerte Blockierneigung.
FWD: Man beginnt mit dem Minimum und erhöht solange, wie ein angetriebenes inneres Rad Anzeichen einseitigen Blockierens zeigt.
RWD: Neben einer leichten Erhöhung der Bremskräfte hinten tritt eine erhebliche Beruhigung des Hecks während und kurz nach dem Einlenken in die Kurve auf, selbst vorher anhand der Reifentemperaturen kein einseitiges Blockieren des inneren hinteren Rades kaum zu bemerken war. Denn selbst ein nur sehr kurz blockierendes inneres Hinterrad überträgt schlagartig kaum noch Seitenkräfte und erhöht genauso schlagartig die Seitenkraft auf das äußere Rad, welches daraufhin die Haftgrenze überschreitet – das Heck bricht aus. Damit aber der geringe günstige Beitrag der Differentialsperre überhaupt bemerkt und optimiert werden kann ist eine gute Bremskrafteinstellung erforderlich. Anschließend sollte als Startwert des Freilaufanteils 50% eingestellt werden. Wenn man sich an das Verhalten gewöhnt hat sollte man mit 25% und 75% weitermachen um den Effekt zu bemerken und den Wert durch Probieren weiter zu optimieren.

Die Autoren von S2 bezeichnen die Klauenkupplung, englisch: “Clutch Pack LSD“ als überlegen und daher empfehle ich sie auch. Diese Kupplung ist im Geradeauslauf und weiten Kurven lose und beeinträchtigt das Lenkverhalten praktisch nicht. Tritt in einer engeren Kurve eine höhere Drehzahldifferenz zwischen den Rädern auf dann greift die Kupplung zu bis zu dem einstellbaren Maß der Sperrung. Dies geschieht progressiver als bei der Visco-Kupplung, bei der sich schon bei geringeren Differenzdrehzahlen eine Sperrwirkung bemerkbar macht.

Feinoptimierung:
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass eine hohe Sperrwirkung eine höhere Stabilität des Fahrzeugs um die Hochachse bewirkt. Ist das Fahrzeug trotz eingestellter Balance zu unruhig dann ist die entsprechende Sperre in ihrer Wirkung zu erhöhen, muss man es durch enge Schikanen geradezu prügeln dann sollte man die entsprechende Sperre reduzieren.

Mitte (Centre)

Hier wird die Antriebskraft zwischen vorne und hinten verteilt.

Visco-Drehmoment, englisch “Viscous Torque“, Einheit: “Nms/rad“

Dies entspricht der oben angesprochenen Differentialsperre. Bei optimal eingestelltem Verhältnis zwischen vorne und hinten sollten bei zu hohem Schub beide Achsen gleichzeitig durchdrehen. Falls nicht – vermutlich eher unter Rallycross Bedingungen - übernimmt die Visco-Kupplung den Ausgleich.
Da Bedingungen die eine starke Sperrung der Achsen erfordern auch eine starke Längssperrung erfordern sollte der Wert synchron zur Achssperrung eingestellt werden..

Drehmomentverteilung nach Vorne: (Front torque split)

Die Einstellung erfolgt auf dem Skid Pad mit bereits optimierten Reifendrücken: Im ersten Gang 1000 U/min unter dem Aufleuchten der Hochschaltanzeige einen engen Kreis fahren. Schlagartig Vollgas geben und auf einsetzendes Untersteuern oder Übersteuern achten. Bei Übersteuern die Drehmomentverteilung nach vorne stellen, bei starkem Untersteuern umgekehrt. Ideal ist kein oder ein ganz leichtes Untersteuern, weil sich der Kurvenradius beim Beschleunigen aus der Kurve heraus ohnehin erhöht.

Übersetzungen

Das Getriebe wandelt die hohe Motordrehzahl in die wesentlich niedrigere Raddrehzahl um:
Raddrehzahl = Motordrehzahl / ( Gu * Au )
Die Faktoren

• Gu =Ganguntersetzung (Erster ... Sechster, englisch: “First“ ... “Sixth“)
• Au = Achsuntersetzung, englisch: “Final Drive Ratio“

sind die in S2 einstellbaren Werte.
Die Einheit der Drehzahl ist U/min = Umdrehungen pro Minute

Wer will kann gleich die zugehörige Geschwindigkeit ausrechnen:
v = Radumfang*Raddrehzahl*6/100
Die Einheit des Radumfangs ist Meter, die der Geschwindigkeit ist wie gewohnt km/h, daher der Umrechnungsfaktor entsprechend 60/1000.

Der höchste Gang ist dann richtig eingestellt, wenn an der schnellsten Stelle die Hochschaltanzeige gerade aufleuchtet (S1). Leider leuchtet diese Lampe in S2 beim höchsten Gang nicht mehr auf. Man kann sich helfen, wenn man die Drehzahlen, bei denen die Lampe in den nächst niedrigeren Gängen aufleuchtet, notiert und auf den höchsten Gang extrapoliert. Dann bildet man das Verhältnis zwischen dieser Drehzahl und der an der schnellsten Stelle erreichten Drehzahl und korrigiert damit die Übersetzung des höchsten Ganges.

Beispiel:
Hochschaltanzeige leuchtet im dritten Gang bei 6700 U/min und im vierten bei 6500 U/min auf.
Die extrapolierte Maximaldrehzahl im fünften Gang ist dann 6300 U/min.
Erreicht werden an der schnellsten Stelle aber nur 6100 U/min.
Die Übersetzung des fünften Ganges ist daher kürzer zu gestalten und zwar um 6300/6100 = 1,032
Die momentane Übersetzung des fünften Ganges ist 0,85.
Sie ist also auf 0,877 zu erhöhen.
Die Übersetzungen der anderen Gänge sind entsprechend anzupassen, wobei die Veränderungen der niedrigeren Gänge entsprechen schwächer ausfallen und der erste Gang gar nicht betroffen ist.
Eine gute Faustregel ist, das die Differenz der Übersetzungen sich linear ändern sollte:
Beispiel für eine solche Folge: 2,40; 1,90; 1,50; 1,20; 1,00; 0,90
mit den Differenzen: 0,5; 0,4; 0,3; 0,2; 0,1

Eine Technik, die auf dem Papier Vorteile verspricht und die ich selbst verwende, die aber von vielen guten Fahrern nicht angewandt wird, ist die Einstellung der niedrigen Gänge auf