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  • Im heutigen Blogpost von SCS geht es ums technisch Eingemachte, es geht um die Arbeit an den (neuen lenkbaren) Achsen, der Gewichtsverteilung an den Achsen, der Fahrzeugaufhängung und noch vielem mehr.

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    Die Simulation der Fahrzeugaufhängung und der Gewichtsverteilung

    Seit über einem Jahr verbringen unsere Programmierer und Tester viel Zeit und Mühe mit dem Ziel, interessantere Fracht- und Trailer-Kombinationen in unsere Spiele zu bringen und die richtige Unterstützung für eines der gefragtesten Features zu bieten: Doppeltrailer, Schwerlastbeförderung , fortgeschrittene und mehrteilige Anhänger.

    Ihr könntet euch im speziellen fragen, warum diese Funktion so schwer und anspruchsvoll zu implementieren war. Immerhin hatten wir in einem unserer früheren Sims, in der 18 Wheels of Steel Spielserie, vernünftig funktionierende Straßenzüge. Aber die Genauigkeit und die zugehörige Komplexität unserer Physik-Simulation hat sich seitdem um ein Vielfaches erhöht. Sicherzustellen dass alle Sachen Ausbalaciert und und korrekt synchron laufen, wird immer komplexer. Die Effiziente Physik der Trailer, wo viele Räder die Straße berühren, erwies sich als eine schwierige Aufgabe; Wir mussten viele Dinge erneut überdenken, vor allem was die Frachtgewichtsverteilung und zugehörige Aufliegerlast auf die Fahrzeugaufhängung betraf.






    Im Laufe seines Lebens wird ein Trailer Tausende und Tausende von Tonnen Fracht tragen, und idealerweise während des Betriebs so wenig Wartung wie möglich benötigen. Um den harten Anforderungen standzuhalten und die Last sicher ans Ziel zu bringen, ist es entscheidend, das Gewicht der Ladung zu beobachten. Wenn Sie einen Trailer überladen, oder wenn Sie das Gewicht nicht ausgleichen, kann es zu Beschädigungen des Trailers, seiner Aufhängung oder der Räder kommen, es kann die Straße beschädigen, und am wichtigsten ist, dass diesen unsicherer im Fahrbetrieb macht. Mit der unaufhörlichen Nachfrage, mehr und schwerere Fracht zu transportieren, hat die Transportindustrie neue Lösungen zur Überwindung der technischen und rechtlichen Einschränkungen gefunden, in den meisten Fällen konzentriert sich das Hinzufügen von mehr Länge und Achsen zum Traktor und Sattelanhänger.

    Es geht nicht nur um die Anzahl der Achsen, sondern es geht darum, wo sie sind und wie sich der Trailer als Ganzes verhält, während er unter Last ist. Es gibt erhebliche Unterschiede zwischen Nordamerika und Europa.

    In Europa ist es die gesetzliche Vorgabe, die Gesamtlänge der Lkw- und Aufliegerkombination zu begrenzen, während sichergestellt wird, dass das Gesamtgewicht verteilt wird, so dass kein Rad zu hart auf die Straßenoberfläche drückt. Letztendlich hat dies dazu beigetragen, Achsen an die Rückseite des Traktors hinzuzufügen und sie großzügig unter dem relativ beschränkten Trailer hinzuzufügen. Als die Ingenieure erkannten, dass das Setzen mehrerer Räder nebeneinander Probleme mit Reifenschrubben verursacht (wegen hoher Seitenreibung, hier ein PDF über das Thema, Kapitel 2.1.3 -> DT_stoerkle_restricted.pdf), wurde eine kreative Lösung verabschiedet, die die Räder der Fahrzeugdrehung folgen liess oder diese sogar lenkbar machte.






    Auf der anderen Seite, in den USA, ist die Regelung ein bisschen flexibler über die gesamte Lkw-Länge. Es gibt immer noch strenge Einschränkungen hinsichtlich des Gewichts auf jeder Achse, aber es gibt auch Gesetze, die sicherstellen, dass das Gewicht nicht zwischen einer kurzen (Achs-)Länge konzentriert wird und dann auf die Abstände zwischen den Achsen drückt. Die Ingenieure haben wiederum die Auflieger länger gemacht, um das Gewicht so zu verbreiten, dass es der Federal Bridge Formula (Quelle: Federal Bridge Gross Weight Formula - Wikipedia) entsprechen wird. Um den Reifenverschleiß zu vermindern und es möglich zu machen, sich in vernünftiger Weise zu drehen, wurden Auflieger mit mehreren Drehpunkten angefertigt.







    Die primäre Pflicht der Aufhängung hält das Rad auf der Straße. Diese drückt das Rad in den Boden, um sicherzustellen, dass die Reibung der Räder ausreicht, um entweder zu bremsen oder zu lenken. Diese ist auch da, um die Energie der Auswirkungen von Straßenunebenheiten, Schlaglöchern, unebenen Straßen oder unerwarteten Verschiebungen des Gewichts, die zum Beispiel durch Seitenwind verursacht werden, zu absorbieren. Das Aufhängesystem muss unglaublich haltbar sein, jede Achse hat ein eigenes Aufhängesystem, das die Belastung jedes Rades separat übernimmt und als dynamisches System arbeitet, das Energie aus der Umgebung absorbiert. Es werden mehrere Arten von Aufhängungen im Güterverkehr verwendet, aber diesem Thema werden wir uns später einmal separat widmen.

    Die Bremsen sind wohl der kritischste Teil eines Fahrzeugs. Entweder vom Standpunkt der Sicherheit anderer auf der Straße oder der Sicherheit der Ladung, wollen wir alle, dass sie wie beabsichtigt arbeiten. Bei mehreren Achsen am Fahrzeug muss jede Achse eine eigene Bremsanlage haben.

    Bei weitem das komplizierteste Problem, dem wir begegneten, war die Verteilung des Gewichts entlang der mehreren Achsen und Drehpunkte der neuen Auflieger. Wir mussten Gewichtsverteilungsalgorithmen überarbeiten, damit diese für die neue Auflieger funktionieren und sicher stellen, dass alte nicht negativ beeinflusst werden. Unser ständiger Kampf mit der numerischen Stabilität des Suspensions-Simulations-Codes ist noch lange nicht vorbei.

    Während des Testens und des Tunings begegneten wir viele Problemen, einige waren ziemlich urkomisch, vor allem, wenn wir (wieder) lernen mussten rückwärts zu fahren und dann umgedreht zu lenken. Wir hatten viel Spaß beim Debuggen. Im allgemeinen Sinne ging es darum, das daß Verhalten des Trailers korrekt auf den Input des Spielers ansprach. Das war die größte Herausforderung für uns, vor allem bei den lenkbaren Aufliegern für ETS2. Wir haben es genossen, hart daran zu arbeiten. Am Ende zahlte sich unsere Entschlossenheit, der Wille und der Einsatz aus, und es war ein sehr stolzer Moment für uns, unsere Erfahrung und das Endprodukt unserer unermüdlichen Anstrengung mit euch allen zu teilen!
    Quellen

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