holodepth

Sistemler · Mekanik · Adım 16

Ağırlık Transferi

Süspansiyon ve fren dilinin üzerine oturur: soru “yay nasıl salınır?” veya “fren mesafesi kaç metre?” değil — ivmede yük hangi tekerleğe kayar? Load Map’te toplam ΣF = mg sabit kalır; pay boyuna ΔF ≈ m|a_x|h/L ve yanal ΔF_y ≈ m|a_y|h/t ile kayar. Sahne + SCOPE + LOAD aynı hikâyeyi sayıya bağlar.

Önceki adım: Türbin · Yük zamanlama kardeşi: Süspansiyon · Mesafe kardeşi: Fren

Ağırlık transferi nedir?

Araç dururken her tekerlek belirli bir yük taşır. Fren yapınca burun “önde çöker”, gazda kıç çöker, virajda dış tekerlekler daha çok yüklenir. Buna ağırlık transferi (weight / load transfer) denir. Toplam ağırlık aynı kalır; değişen şey hangi tekerleğin payıdır.

Weight transfer’ı “araba daha ağır oldu” diye okumayın. Kütle m değişmez. Değişen, yerin her tekerleğe uyguladığı normal kuvvet N’dir. Load Map’te bunu dört cyan sütun/pad yüksekliği olarak görürsünüz; ΣF (dört N’nin toplamı) ≈ mg çizgisinde kalır. Lastik tutuşu çoğu zaman bu N’ye bağlıdır: daha çok yük → (sınırlar içinde) daha çok yatay kuvvet kapasitesi; aşırı yük veya neredeyse sıfır yük ise kayma / kalkma riski.

Tipik sahneler: otomobil fren–gaz, yarış setup’ı, forklift ani duruş, bisiklet virajı, kamyon freni. Ortak soru: ivme varken destek noktasındaki yük nasıl kayar?

Fren sayfasında yol mesafesi ve fren torku konuşuldu. Bu sayfa mesafeyi yeniden öğretmez; fren ivmesinin ön tekerleğe yük bindirmesini öğretir — “neden ABS / denge önemli?” sorusunun yük dili.

Süspansiyon aynı yük değişimini yay–sönüm ile zamanlar (çökme → salınım). Sahnedeki çelik strut’lar “gövde–aks bağlı” okumasıdır; yay denklemi burada yok. Soru yine: ne kadar yük kaydı?

Var: transferin tanımı, statik ön–arka, boyuna/yanal formül, CG yüksekliği, Çalıştır/Durdur okuması, deneyler, tuzaklar.
Yok (bilinçli): fren yolu tekrarı, yay–sönüm salınımı, ABS, PID, aero, çarpışma impuls. Köprü var; tekrar yok.

İyi alışkanlık: her denemede sırayla ΣF → ön/arka (veya iç/dış) → ΔF → ivme okuyun. Yalnızca “burun çöktü” pitch animasyonu transferi kanıtlamaz — sütun + LOAD paneli sayı ister.

Statik dağılım ve ağırlık merkezi

F_ön = W · (L_r / L) ····· F_arka = W · (L_f / L) ····· L = L_f + L_r

Dururken araç bir tahterevalli gibidir. Amber CG orb’un yatay konumu (L_f kaydırıcısı) ön–arka paylaşımı belirler. CG öne yakınsa ön pad/sütunlar daha yüksek; arkaya yakınsa arka. Moment dili: L_f büyük (CG arkaya yakın) → F_arka büyük.

Mini kontrol: m = 1000 kg → W ≈ 9,81 kN. L = 2,5 m ve CG ortada (L_f = L_r) → her dingil ≈ 4,9 kN (HUD’da ön %50 / arka %50). L_f’yi biraz küçültün (orb öne) — ön pay artar; motor önde arabaların “ön ağır” hissi budur. Durgun önayarı + a = 0 ile bunu görün.

h (CG yüksekliği, orb’un dikey konumu) düz yolda statik ön–arkayı doğrudan değiştirmez. h, ivme başlayınca ΔF’yi şişirir. İki soruyu ayırın: “CG yatayda nerede?” (L_f → statik pay) ve “CG ne kadar yüksek?” (h → ivmeli kayma).

Boyuna transfer (fren / gaz)

ΔF ≈ m · |a_x| · h / L ····· frende: ön += ΔF · arka −= ΔF

Fren modunda araç yavaşlar; eylemsizlik öne devam etmek ister. Eğitim sezgisi: CG’de öne doğru etki → ön N artar, arka N azalır. Sahnede ön sütun/pad şişer, arka iner; gövde hafif burun-aşağı (pitch) tutum alır — kanıt yine sayıdır. Cyan ok kaymanın yönünü hatırlatır.

Cümleyle okuyun: |a_x| ↑ → ΔF ↑; h ↑ → ΔF ↑; L ↑ → ΔF ↓. Uzun dingilli araç aynı fren sertliğinde “daha sakin” kalır. Mini kontrol: m = 1000 kg, |a| = 5 m/s², h = 0,55 m, L = 2,5 m → ΔF ≈ 1100 N (~110 kg eşdeğeri önden/arkaya). Yüksek CG önayarı aynı a ile ΔF’yi büyütür.

Frende: F_ön ≈ F_ön,statik + ΔF, F_arka ≈ F_arka,statik − ΔF. Aşırı fren + yüksek h’de arka → 0: HUD LIFT, arka sütun amber/sönük. Bu ABS mekaniği değil; yük sıfır eşiğidir. |a|_lift ≈ F_arka,statik · L / (m · h).

Gaz modu: ΔF arkaya gider — kıç sütunları şişer, ön hafifler. RWD’de arka lastiğe yük bazen faydalıdır; FWD’de ön hafifleme “çekiş kaybı” sezgisine yakındır. Yön kuralı: fren → öne, gaz → arkaya — aynı değiller.

Yanal transfer (viraj)

ΔF_y ≈ m · |a_y| · h / t ····· dış += · iç −=

Viraj modunda yan ivme a_y aracı dışa iter. Dış tekerlek pad/sütunları şişer, içler iner; gövde hafif yatar (roll). SCOPE ve LOAD bu modda iç/dış N’ye geçer. Ön tekerlekler hafif yönlenir — “dönüyoruz” ipucu; asıl kanıt yine ΔF_y ve sütun farkıdır.

|a_y| ↑ veya h ↑ → daha çok yanal kayma; iz genişliği t ↑ → daha az (ΔF_y ∝ 1/t). Dar iz ile Geniş viraj önayarlarını aynı a_y’de karşılaştırın: geniş t sütun farkını küçültür — “geniş araç daha az yatar” sezgisi.

Devrilme eşiği (kaba): iç N → 0’a yaklaşınca araç iki tekerlek üzerinde kalmaya başlar. Yüksek h + dar t + sert a_y bu çizgiyi yaklaştırır. Tam rollover simülasyonu yok; eşik hissi var.

Pratik ayrım cümlesi: boyuna kayma L ile, yanal kayma t ile seyreltilir; ikisini de h şişirir. Fren’den Viraj’a geçince |a_x| kapanır, |a_y| açılır — boş virajda “hiçbir şey olmuyor” sanmayın; |a_y| kaydırıcısını (veya Dar iz önayarını) kontrol edin.

Simülasyonda ne izlenir?

Tezgâh Load Map · Contact Patch’tir. Sol sahnede neyin ne olduğunu bilin:

  • Sedan + çelik strut: gövde–aks bağlantısı (yapı). Cyan yük sütunu değil.
  • Tekerlek + pad + yan sütun: pad/sütun yüksekliği = o tekerleğin N’si. Tekerlek Çalıştır’da (ve ivme varken) döner; virajda önler hafif kırılır.
  • Amber CG orb: L_f (yatay) ve h (dikey). Deck’te cyan L, violet t kotları.
  • Cyan ok: yük kaymasının yönü (fren öne, gaz arkaya, viraj dışa).

HUD: BRAKE | THROTTLE | CORNER · ΣF · STATIC | TRANSFER | LIFT · ön%/arka%. Sağ: SCOPE (ön/arka veya iç/dış N izi) + LOAD (F_ön/F_arka veya F_dış/F_iç · ΔF · ΣF).

Çalıştır / Durdur: Çalıştır, seçili |a| hedefini 0’dan rampa ile uygular ve tekerlekleri döndürür — “hareket halindeyken yük kayıyor” okuması. Durdur, hedef ivmede dengede donar (SCOPE yataylaşır). Fren’de tekerleğin dönmesi hata değil; Viraj’da |a_y| yoksa transfer görünmez — mod |a_y| ister.

  • Deney 1 — Fren sertleştir. Sert fren / |a_x| ↑. ΔFx ↑, ön sütun ↑, arka ↓, SCOPE’ta cyan yükselir / sarı düşer.
  • Deney 2 — CG yükselt. Aynı a ile Yüksek CG. ΔF büyür; “yüksek araç daha çok öne çöker” cümlesini sayıya bağlayın.
  • Deney 3 — Dingil uzat. Uzun dingil. Aynı a ile ΔFx küçülür.
  • Deney 4 — Viraj. Dar iz vs Geniş viraj; SCOPE iç/dış. t ↑ → ΔFy ↓.
  • Deney 5 — Lift. Lift eşiği. Arka N → 0, HUD LIFT, arka sütun söner.

Başarı: fren → ön ↑ arka ↓; h ↑ → ΔF ↑; L ↑ → ΔF ↓. Üç “evet” → sezgi oturmuş demektir. Tek seferde her kaydırıcıyı oynatmayın — önce a, sonra h, sonra L/t.

Load Map · Contact Patch

Okuma sırası: ΣF sabit mi? → hangi tekerlek şişti? → ΔF / ΔFy kaç? → pitch/roll yalnızca tutum. Önayar turu: Durgun → Sert fren → Yüksek CG → Lift → Dar iz → Geniş viraj.

Byteomi mekanik · CANLI · Load map · Contact patch

ΣF = mg · ΔFx ≈ m|ax|h/L · ΔFy ≈ m|ay|h/t · lift Frear→0

N scope · load meters

LOAD MAP

Çalıştır = ivmeyi 0→hedefe rampa + tekerlek döner (fren/gaz/viraj). Viraj modu |a_y| ister — boşsa otomatik ~4.5 m/s². Durdur = hedef ivmede don. Tur: Sert fren → Lift → Dar iz / Geniş viraj.

Boyuna çekirdek (güvenli sim, üretim araç dinamiği değil):

// Load Map — boyuna / yanal çekirdek
const W = m * g;
const FfrontStatic = W * ((L - Lf) / L);
const FrearStatic = W * (Lf / L);
const deltaX = (m * Math.abs(ax) * h) / L;   // fren: ön+, arka−
const deltaY = (m * Math.abs(ay) * h) / track;
// ΣF ≈ W · Frear→0 ⇒ LIFT (eğitim eşiği)

Sezgi tuzakları

Her tuzak tezgâhta bir önayar, kaydırıcı, sütun rengi veya LOAD metresine bağlanır — sahne ile panel aynı hikâyeyi anlatır.

  • “Araç daha ağır oldu.” Hayır. ΣF ≈ mg aynı; paylaşım değişti. Dört sütunun toplamı LOAD’daki ΣF ile örtüşür.
  • “CG yüksekliği dururken ön–arkayı değiştirir.” Düz yolda asıl L_f (yatay) paylaşımı belirler; h yalnızca ivmeli ΔF’yi büyütür. Durgun’da h oynatıp ön% değişmez — bilinçli.
  • “Fren = sadece mesafe.” Eksik. Fren aynı zamanda ön N’yi şişirir; mesafe bu sayfada yok.
  • “Süspansiyon / strut transferi yaratır.” Hayır. Transfer ivme + geometriden (m, a, h, L/t) gelir. Çelik strut “bağlı gövde”dir; cyan sütun N’dir; süspansiyon sayfası zamanlamayı anlatır.
  • “Dingil uzun olunca transfer artar.” Hayır. ΔF ∝ 1/L — Uzun dingil ile ΔFx küçülür.
  • “Geniş iz virajda daha çok yatar.” Hayır. Geniş t → ΔFy küçülür.
  • “Tek gösterge (burun çökmesi) yeter.” Hayır. F_ön, F_arka ve ΔF olmadan pitch yarım hikâyedir.
  • “Gaz ve fren aynı yönde kaydırır.” Hayır. Fren → öne, gaz → arkaya.
  • “Çalıştır kapalıysa / Viraj’da tekerlek dönmüyor = bozuldu.” Hayır. Çalıştır rampayı ve dönüşü açar. Viraj’da asıl eksen |a_y|’dir; 0 ise TRANSFER görünmez.

Kontrol listesi: ΣF = mg · ΔF ≈ m|a|h/L (veya t) · yüksek h = büyük kayma · uzun L / geniş t = daha sakin · sütun = N · strut ≠ yük.

Mekanik seri: türbin → bu sayfa (ivmede tekerlek yükü) → çarpışma / termal genleşme. İsterseniz süspansiyon’a dönüp “zamanlama vs büyüklük” ayrımını tazeleyin.

Son kontrol: Aynı araçta h’yi yükseltip aynı sertlikte frenlerseniz ne olur? Cevabınız “ΔF büyür, ön daha çok, arka daha az yüklenir” ise sayfa işini yapmış demektir.