U moet zich ervan bewust zijn dat Ultimate Stunts niet gemaakt is voor fysisch realisme. Als u realisme wilt, kijk dan naar simulators als Racer. Als u gewoon plezier wilt hebben met zelfgemaakte banen en een boel stunts, dan is Ultimate Stunts het spel voor u. Binnen de grenzen van de Ultimate Stunts physics engine kunt u auto's zo goed of zo slecht maken als u wilt. De gedachte achter Ultimate Stunt zelf is om gameplay top-prioriteit te geven. Auto's moeten in de eerste plaats leuk zijn om in te rijden. Realistische instellingen worden alleen gebruikt waar dat bijdraagt aan het rijplezier. Auto's die te moeilijk te besturen zijn zijn slecht, en te gemakkelijke auto's ook. Dit maakt car-tuning tot een soort kunst.
Niet-SI eenheden | SI eenheden | |
1 km/h | = | 0.2778 m/s |
1 mile/h | = | 0.4469 m/s |
1 hp | = | 735.5 W |
1 kW | = | 1000 W |
1 RPM | = | 9.549 rad/s |
#Symbolen: v = snelheid van de auto cwA = luchtweerstandsparameter Fdrag = luchtweerstandskracht Pdrag = Vereist vermogen om weerstand te compenseren v_max = maximum snelheid P_max = maximum vermogen van de motor r = straal van het wiel ratio_g = versnellingsverhouding van hoogste versnelling ratio_d = differential ratio (final drive ratio) w_wheel = rotatiesnelheid van het wiel w_engine = rotatiesnelheid van de motor w_engine_P_max = rotatiesnelheid van motor @ max vermogenspunt #Berekenen van maximum snelheid Fdrag = cwA * v^2 Pdrag = Fdrag * v = cwA * v^3 v_max = (P_max / cwA) ^ (1/3) cwA = Pdrag / v_max^3 #berekenen van optimale versnellingsverhoudingen w_wheel = v / r w_engine = w_wheel * ratio_g * ratio_d = v * ratio_g * ratio_d / r ratio_g * ratio_d = w_engine_P_max * r / v_maxAls u een auto heeft met een bepaald vermogen, en u wilt het een bepaalde maximum snelheid laten hebben, dan kunt u de versnellingsverhouding / differential ratio combinatie berekenen, en dan de maximum snelheid fine-tunen door de cwa waarde te veranderen.
Met de juiste eerste versnellings-verhouding kan elke motor enorme aandrijfkrachten genereren. Een hogere versnellingsverhouding betekent een grotere aandrijfkracht. I kan u horen denken: "waarom hebben auto's geen oneindig hoge versnellingsverhoudingen, als dat grotere aandrijfkrachten geeft?". Naast het feit dat er technische beperkingen zijn aan versnellingsbak-techniek, zal een motor erg snel hoge RPMs bereiken, zodat de aandrijfkracht begint te dalen, dus u zult slechts voor korte tijd voordeel hebben bij de versnelling, en daarna zult u moeten overschakelen naar een hogere versnelling. Een andere reden is dat banden slechts een beperkte hoeveelheid kracht kunnen overbrengen op de grond. Als deze kracht overschreden wordt, dan beginnen de banden te slippen in plaats van extra kracht te leveren. Dus, voor snelle acceleratie kan het slim zijn om de eerste versnelling overeen te laten komen met de maximale aandrijfkracht die door de banden geleverd kan worden.
De maximale kracht die door banden geleverd kan worden hangt sterk af van de vertikale kracht op het wiel (die hier de normaalkracht wordt genoemd). In een neutrale situatie is dit eenvoudigweg een deel van het gewicht van de auto: de gewichtsverdeling van de auto beschrijft hoeveel gewicht naar de voorwielen gaat, en hoeveel naar de achterwielen. Deze verdeling kan in Ultimate Stunts veranderd worden door het zwaartepunt (centerofmass) naar voren of naar achteren te verplaatsen. Bij accelereren, decellereren of draaien kan deze verdeling verschillen van de neutrale situatie. Als de auto accelereert, leunt het meer op de achterwielen, dus de normaalkracht op de achterwielen zal groter zijn dan in de neutrale distributie. Aangezien een grotere normaalkracht een grotere aandrijfkracht toestaat, is dit effect goed voor auto's met achterwielaandrijving, en slecht voor voorwiel-aangedreven auto's. Aerodynamische downforce van spoilers heeft ook invloed op de normaalkracht, maar voor acceleratie is dit minder belangrijk, doordat downforce gegenereerd wordt bij hoge snelheden, terwijl acceleratie de grootste krachten vereist bij lage snelheden.
Vanwege het grote aantal effecten zal hier geen exacte beschrijving gegeven worden, vooral omdat de situatie verschillend is voor voorwiel- en achterwiel-aangedreven auto's. Een exacte beschrijving is mogelijk, maar het zou een extra pagina aan formules nodig hebben. Hier is een beschrijving van de situatie waar de acceleratie geen "weight transfer" genereert, en geen aerodynamische downforce aanwezig is.
#Symbolen m = massa van de auto g = zwaartekrachtsconstante (9.81 m/s^2) Fz = zwaartekracht wfrac = fractie van gewicht op aangedreven wielen (= percentage / 100), 4WD: wfrac=1 Fn = totale normaalkracht op de aangedreven wielen mu = statische wrijvingscoefficient van aangedreven banden Ftr = maximum aandrijfkracht a = acceleratie a/g = acceleratie in G-krachten M_engine = maximum motorkoppel M_wheel = maximum totale koppel uitgeoefend op aangedreven wielen ratio_g = versnellingsverhouding van eerste versnelling ratio_d = differential ratio (final drive ratio) r = straal van de aangedreven wielen #Neutrale situatie normaalkracht Fz = m * g Fn = wfrac * Fz = wfrac * m * g #Aandrijfkracht Ftr = mu * Fn #Acceleratie a = Ftr / m = mu * Fn / m a/g = mu * Fn / Fz #Neutrale situatie acceleratie a/g = mu * wfrac #Versnellingsverhoudingen M_wheel = ratio_g * ratio_d * M_engine Ftr = M_wheel / r = ratio_g * ratio_d * M_engine / r ratio_g * ratio_d = Ftr * r / M_engine = mu * Fn * r / M_engine
#Symbolen M_brake = maximum remkoppel op een enkel wiel F_brake = maximum remkracht op een enkel wiel Fn = normaalkracht op een enkel wiel mu = statische wrijvingscoefficient van de band r = straal van het wiel F_brake = mu * Fn M_brake = r * F_brake = r * mu * Fn
Als een auto een cirkelvormig traject moet afleggen, dan moet het naar het midden van die cirkel toe versnellen. Dit betekent dat de banden zijwaartse krachten moeten genereren. Ook moet de auto roteren, zodat het uitgelijnd blijft met de cirkel. Wat die zijwaartse krachten betreft heb je het al geraden: die worden beperkt door de banden, net zoals motor- en remkrachten. Ook is het zo als er motor- of remkrachten worden uitgeoefend op een bepaald wiel, dat er minder kracht "over" is om te sturen. "Weight transfer" effecten zijn extreem belangrijk in bochten. Als gevolg van het sturen krijgen de buitenste wielen meer gewicht en de binnenste wielen minder. Ook is het zo dat als de achterwielen meer grip krijgen, dat de auto onderstuur zal hebben, en als de voorwielen meer grip krijgen, dat de auto zal oversturen. De verdeling van normaalkrachten tussen de voor- en achterwielen hangt af van veel dingen, dus het kan ook op veel manieren getuned worden. De weight transfer als gevolg van accelereren en remmen kan vergroot / verkleind worden door het zwaartepunt hoger of lager te plaatsen, de neutrale gewichtsverdeling kan veranderd worden door het zwaartepunt naar voren of naar achteren te verplaatsen, de verdeling bij hoge snelheden kan veranderd worden met de downforce aan de voorkant en achterkant, en de grip kan getuned worden door de statische wrijvingscoëfficienten van de voor/achterbanden een beetje te veranderen.
Iets anders dat getuned moet worden is hoe snel de auto roteert. Bij het insturen in een bocht wordt de rotatie van de voorwielen veranderd, zodat een zijwaartse kracht gegenereerd wordt op de voorwielen. Doordat deze kracht in eerste instantie niet aanwezig is op de achterwielen, begint de auto te roteren. Hoe snel de auto begint te roteren hangt af van veel dingen, en één ervan is het traagheidsmoment van de auto. Het traagheidsmoment is voor rotaties wat massa is voor lineaire bewegingen. Als het traagheidsmoment extreem hoog is, dan zal de auto erg traag reageren op stuurkrachten: het duurt lang voordat de auto begint te sturen, en na de bocht duurt het lang voordat de auto weer in een recht lijn beweegt. Als het traagheidsmoment laag is, dan zal de auto snel reageren op veranderingen: kleine veranderingen in sturen, gas of remmen zullen een overreactie veroorzaken in de oriëntatie van de auto.
De volgende formules geven wat algemene informatie over hoe snel bochten genomen kunnen worden bij een gegeven bandenkwaliteit.
#Symbolen R = straal van een bocht v_max = maximale snelheid in deze bocht m = massa van de auto g = zwaartekrachtsconstante (9.81 m/s^2) F = maximale totale zijwaartse kracht van de banden Fn = totale normaalkracht op de banden mu = statische wrijvingscoëfficient van de banden F = m * v_max^2 / R = mu * Fn = mu * m * g vmax = sqrt(R * mu * g)