Mini-Z Tutorials

Grundlagen - Teil II - Tuning und Fahren

Grundlagen der Feineinstellung und Fahren eines Mini-Z.

Geschrieben von Klaus Weitzel (kweitzel) am 17.01.2010

Original von Benjamin Lee (Mini-Z-Guide), übersetzt von Klaus Weitzel


Einführung

Es wird erklärt wie man ein Fahrzeug schnell fahren lässt. Schnell eine gerade Strecke  zu fahren ist einfach. man benötigt dazu nur einen schnellen Motor und gut geladenen Akkus. In den Kurven werden die Rennen gewonnen oder auch verloren. Damit ein Fahrzeug um eine Kurve fährt müssen 2 Dinge passieren: Bewegung und Rotation. Bei der Bewegung kommt der Kurvenhalt ins Spiel. Je höher die ||Fliehkräfte|| sind, die ein Fahrzeug halten kann, desto schneller die Bewegung um die Kurve. Allein die Bewegung ist allerdings nutzlos ohne die Rotation. Grundsätzlich sind beides unabhängige Aktionen, eine von Beiden beeinflusst nicht die andere.

Rotation ist wie ein Schwungrad: man benötigt Kraft um es in eine Drehung zu versetzten. Wenn es sich einmal dreht, wird es weiterdrehen bis es angehalten wird. Die Kraft um ein Fahrzeug zum rotieren zu bringen wird am Anfang einer Kurve ausgeübt. Wenn es diese Rotation einmal aufgenommen hat, wird es ohne Einfluss von selbst weiter rotieren bis der Rotation ein Ende gesetzt wird. Die Rotation des Fahrzeugs am Ende der Kurve anzuhalten ist der einfache Teil. Das Fahrzeug steht bereits in der richtigen Richtung und die Traktion der Vorderräder kann dazu aufgewendet werden um die Rotation zu stoppen. Vorraussetzung dafür ist, daß die Hinterräder damit beschäftigt sind das Fahrzeug zu beschleunigen. Schwieriger ist es das Fahrzeug am Anfang der Kurve in die Rotation zu zwingen. Die Theorie des ||kammschen Kreises|| besagt, das eine begrenzte Menge an Traktion zur Verfügung steht. Diese kann in jede Richtung wirken. Wenn also Traktion zum Bremsen verwendet wird, kann dementsprechend weniger Traktion für die Drehbewegung eingesetzt werden ohne das Fahrzeug ausser Kontrolle geraten zu lassen. Das gleiche gilt auch umgekehrt, wenn das Fahrzeug die Kurve durchfährt, hat es nicht genug Traktion um auch ohne durchzudrehen zu beschleunigen.

Bewegung   Rotation   Kurvenfahrt
Bewegung + Rotation = Kurvenfahrt

 Drei Dinge müssen in einer Kurve passieren. In Zeitlupe gesehen ist der erste Teil der Anfang der Rotation. Wenn das Fahrzeug in voller Rotation ist, ist es schon weit in der Kurve drin. Während der Rotation machen die Vorderräder die gesamte Arbeit um das Fahrzeug in Rotation zu bringen. Die Hinterräder generieren noch nicht die volle Traktion. In der Mitte der Kurve geht es nur um seitliche Traktion. Während das fahrzeug in der vollen Rotation durch die Kurve fährt, generieren alle vier Räder seitliche Traktion. Der letzte Teil ist das Herausbeschleunigen aus der Kurve. Hier wird die gesamte Arbeit von den Hinterrädern geleistet. Da der größte Teil des Fahrzeuggewichts in dieser Phase auf den Hinterrädern lastet, werden die Vorderräder entlastet und verlieren Traktion. Als Resultat wird die Rotationsbewegung des Fahrzeugs aufgehoben während es die Kurve verlässt.


Bremsen

Wer schnell fahren will muss erst mal bremsen und langsam fahren. Richtig ... langsam fahren um schnell fahren zu können. Bremsen ist etwas was kein Fahrer gerne tut und das aus gutem Grund. Wer das erste Mal die bremse and seinem Mini-Z betätigt kommt in den Genuss eines von den beiden folgenden Resultaten und wir überzeugt sein, daß die Mini-Z Bremse nutzlos ist und das es ein Fehler war die Bremse einzuführen. Wenn die bremse in einer Kurve betätigt wird, wird das Fahrzeug entweder ins Schleudern kommen (zu spät gebremst) oder in Schleichfahrt durch die Kurve fahren (zu früh gebremst). Bei des sieht nicht nach eienm sehr effektiven Fahrstil aus.

Ein Weg dies zu korrigieren ist den Bremsendpunkt am Sender einzustellen. 40% Bremse ist für den Anfang ein guter Wert. Dadurch erhält man eine bessere Kontrolle über die Bremse weil sie jetzt nicht gaz so sensitiv ist. Die Standartsender, die Kyosho mitliefert, haben nicht die Möglichkeit diese Einstellung durchzuführen. Eine andere Möglichkeit die auch mit den Standartsendern machbar ist, ist die Trimming des Abzugs so einzustellen, daß beim loslassen bereits gebremst wird. Wenn dies richtig gemacht ist, hat man genau die notwendige Menge an Bremskraft um sauber durch eine Kurve durchzukommen. Um Rückwärts zu fahren muss man jetzt den 0 Punkt finden und den Abzug darüber hinaus drücken.

Der Grund dafür, das Bremsen so wichtig ist ist eine Technik die sich "Trail Breaking" nennt. Einfach gesagt, man benutzt in einer Kurve nicht die volle mögliche Traktion aller 4 Räder wenn man nicht diese Technik verwendet. Wenn man die größtmögliche Traktion aller 4 Räder in der Kurvenfahrt verwendet ist man schneller als wenn man dies nicht tut. Am Anfang einer Kurve, bevor das Fahrzeug vollständig rotiert, erledigen die Hinterräder nicht den vollen Job, während die Vorderräder überlastet sind. Die Lösung is gleichzeitiges leichtes Bremsen. Zwei Dinge passieren wenn man in einer Kurve bremst. Es gibt einen Gewichtstransfer auf die Vorderachse, der den Vorderrädern ermöglicht besser in die Fahrbahn zu "beißen". Zweitens verliert die Hinterachse etwas Traktion und fängt an auszubrechen. Beide Effekte helfen dem Fahrzeug schneller in die notwendige Rotation zu kommen.

Beim korrekten "Trail Breaking" fängt man vor der Kurve an hart zu bremsen um mit akzeptabler Geschwindigkeit in die Kurve einfahren zu können. Wenn man in die Kurve einfährt löst man langsam die Bremse um möglichst am Scheitelpunk umgehend wieder zu Beschleunigen.


Einlenken

Um scharf in eine Kurve einlenken zu können muss das Fahrzeug entweder mit weichen Federn ausgestattet werden, einen hohen Schwerpunkt haben oder oder die Seitenführung (? "side to side damping") reduziert werden. Die Batterien näher an die Chassismitte zu bringen ist auch eine Möglichkeit das Einlenkverhalten zu ändern. Ein MR015 Chassis lenkt besser ein als ein MR02 Chassis.

Der Grund warum weiche Federn und Dämpfer das Einlenken begünstigen ist die Neigung des Fahrzeugs zu kippen. Diese Kippneigung erlaubt es der Karosserie des Fahrzeugs ein wenig länger geradeaus während das Fahrzeug anfängt sich in die Kurve zu drehen. Es kann mehr Traktion in die Rotation gesteckt werden. Der Vorteil von weichen Federn und einem hohen Schwerpunkt kann man sehr gut bei der Mini-Z Overland Serie sehen. Diese Trucks haben eine weiche Federung und einen hohen Schwerpunkt. In einer Kurve kann man klar sehen, wie sich das Fahrzeug in die Kurve hineinlehnt. Trotzdem sind sehr scharfe Kurven und eine konsistente Kurvenfahrt möglich.

Das ist Möglich, da während des Einlenkens das Fahrzeug sich in die Kurve lehnt anstelle direkt mit um die Ecke gezogen zu werden. Die Fronträder können für diesen Moment die Energie in Rotation umsetzten und brauchen nicht zusätzlich für den Seitenhalt zu sorgen.


Kurven Mitte

In der Kurve hängen Über- und Untersteuern vom Verhältnis zwischen vorderer und hinterer Federung ab. Ist die Frontfederung härter als die Heckfederung wird das Fahrzeug eher zum ||Untersteuern|| neigen. Bei härterer Heckfederung ist ||Übersteuern|| vorprogrammiert. Theoretisch kann auch der Radsturz die Kurvenlage beeinflussen. Wenn sich die Karosserie in die Kurve legt, sorgt der Sturz dafür, daß die Reifen senkrecht zur Fahrbahn stehen. Es gibt Achsschenkel mit verschiedenen Sturzvoreinstellungen für die Mini-Z Fahrzeuge. Man kann aber auch eine PN Racing Castor Bar (eine Dämpferbrücke) dazu verwenden. Diese winkelt die Achsschenkel nach hinten an, daraus resultiert, daß sicher der Sturz mit zunemendem Lenkeinschlag verstärkt. Das ist gut für Kurven mit sich verkleindernden Radius. Leider hilft die Sturzeinstellung nur in der Theorie. In der Praxis hat sich gezeigt, daß es sehr wenig auf das Fahrverhalten eines Fahrzeugs in einer Kurve hat.

Ein Grund dafür ist der Unterschied zwischen echten Reifen und Mini-Z Reifen. Exhte Reifen sind mit Luft gefüllt, Mini-Z Reifen sind massiv. Die echten Reifen deformieren sich, um sich dem Untergrund anzupassen. Je weniger sich ein Reifen dem Untergrund durch Deformation anpassen muss, desto mehr traktion kann er aufbauen. Da die Mini-Z Reifen massiv sind können sie sich nicht genug deformieren, um sich dem Untergrund anzupassen.

Der Reifen wird sich abnutzen und, nach einiger Zeit, sich durch die Abnutzung and den Untergrund anpassen und die optiomalen Traktion erhalten. Dadurch ist dann die Sturzeinstellung hinfällig. Sturzeinstellung hilft also nur kurzfristig, langfristig werden sich die Reifen von selber die richtige Form geben und die Sturzeinstellung umgehen.


Zwei Methoden der Einstellung

Bei der ersten Methode versucht man durch Verwendung von harten Federn und / oder eines Stabilisators ein Untersteuern des Fahrzeugs in der Kurve zu erreichen. Harte Federn beeinflussen das Fahrzeug in der Kurvenmitte mehr als beim Einlenken, da die Federn beim Einlenken gleichmäßig komprimiert werden während das Fahrzeug noch geradeaus fährt. Der Stabilisator hat zu diesem Zeitpunkt keinen Einfluss. Erst in der Kurvenmitte, wenn die kurvenäussere Feder stärker komprimiert wird als die kurveninnere, kommt die Härte der Federung zum tragen. Harte Federn geben zusammen mit weichen Reifen ein gutes Einlenkverhalten. In der Kurve sorgen die harten Federn zusammen mit dem Stabilisator für reduzierte Traktion. daher kann das Fahrzeug nicht ausbrechen.

Die zweite Methode basiert auf weichen Federn, einem Hohen Schwerpunkt und harten Reifen auf den Vorderrädern. Weiche Federn geben dem Fahrzeug die Möglichkeit einzutauchen, was das Einlenken positiv beeinflusst. Harte Reifen vorne geben dem Fahrzeug ein Untersteuern, welches der erhöhten, unter Umständen zu hohen Traktion durch weiche Federn entgegenwirkt.Das Einkippen des Fahrzeugs beim Einfahren in die Kurve gibt ein konsitentes Kurvenfahrverhalten, da die Fronträder beim Einlenken nicht wegrutschen. Allerdings bedeuten weiche Federn auch mehr Eintauchen (kippen) des Fahrzeugs und damit eine längere Überleitung bis das Fahrzeug in der Kurvenfahrt "ankommt". In der Wettbewerbsklasse "Modified" kann dies zu einer zu langen Überleitung führen. Daher werden in dieser Klasse harte Federn bevorzugt, in der Klasse "Stock" dagenen weiche.


Gewichtsverteilung

 

Mini-Z Ferrari Enzo
Ferrari Enzo

Die Gewichtsverteilung an einem Fahrzeug ist ein wichtiger Faktor für das Fahrverhalten (Handling). Die Batterien als eines der schwersten Bauteile, haben dementsprechend einen sehr großen Einfluss auf das Handling. Bei den XMods kann das Batteriefach zur Optimierung der Gewichtverteilung verschoben werden, bei den Mini-Z Fahreugen ist die Position unveränderlich vorgegeben. Die einzige Möglichkeit bei Mini-Z Fahrzeugen die Gewichtsverteilung zu verändern ist durch Veränderung des Radstandes und Verwendung eines anderen Motorhalters. Zur Verfügung stehen hier die Motorhalter MM (Mittelmotor), der den Motor vor die Hinterachse platziert, HM (Hochmotor), der den Motor auf die Hinterachse platziert und RM (Heckmotor), der den Motor hinter die Hinterachse positioniert.

Mini-Z Mclaren F1
McLaren F1

Ein Standard 98mm Chassis wie das im Ferrari Enzo und Mclaren F1 verbaute bringt ein Gewichtsverteilung von annähernd 50/50 (50% Front und 50% Heck) mit. Der Enzo hat allerdings eine etwas schwerere Front wegen des längeren Überhangs. Er wird gerne als Basis für Fahrzeuge in der Wettbewerbsklasse "Modified" verwendet. Mit dem langen Radstand und der breiten Spur ist es ein sehr stabiles Fahrzeug welches ohne Umschweife dahin fährt wo man es hinzeigen lässt. In der Beschleunigung aus der Kurve heraus auf glatter Fahrbahn neigt das Chassis allerdings zum Ausbrechen.

 

Mini-Z Ferrari 360 GTC
Ferrari 360 GTC

Hier zeigt sich dann der Vorteil des 94mm Chassis des Ferrari 360 GTC. In diesem kürzeren Chassis liegt die Hinterachse näher an den Batterien. Die Gewichtsverteilung liegt bei circa 47/53 (47% Front und 53% Heck) bei einem Mittelmotor Setup mit 94 mm Chassis. Durch das höhere Gewicht auf der Hinterachse wirkt das Fahrzeug beim Beschleunigen aus der Kurve heraus, wie auf der Fahrbahn klebend. Nimmt man jetzt ein Heckmotor Setup, geht das Gewicht noch mehr auf die Hinterachse bekommt man noch mehr Traktion beim Beschleunigen. Allerdings tendiert das Fahrzeug durch diese Gewichtsverteilung nach dem Einlenken zum Übersteuern. Die Steuerung ist auch um einiges sensitiver. Beim Einbremsen in eine Kurve wird das Fahrzeug zum Ausbrechen neigen. Das Setup des 94mm Chassis mit Mittelmotor benötigt ausserdem einen gekürzten Motorhalter. Der Motor sitzt höher als beim normalen 98mm Setup. Der daraus resultierende höhere Schwerpunkt des Fahrzeugs übersetzt sich in noch mehr Traktion durch das Gewicht auf der Hinterachse beim Beschleunigen.

Porsche 934
Porsche 934

Die beiden Porsche, 934 und 935 Turbo, bewegen sich mit einem Radstand von 86mm und Heckmotor am extremen unteren Ende der verfügbaren Fahrzeuge. Die Gewichtsverteilung liegt bei 44/56 (44% vorne und 56% hinten). Das Fahrverhalten des 934ers ist sehr unruhig. Beim Einfahren in eine Kurve neigt das Heck zum ausbrechen, hat aber beim Beschlenigen aus der Kurve heraus sehr viel Traktion. Der 935 bietet durch seine größeren Überhäng vorne und hinten ein stabileres Fahrverhalten bedingt durch die größere Trägheit (Masse). Der große Spoiler auf dem Heck gibt dem Fahrzeug auch mehr Abtrieb welches sich in einem besseren Handling gegenüber dem 934 niederschlägt.

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