كيف يؤثر تدهور الإطارات على استراتيجية السباق: الاستراتيجيات والعوامل والتقنيات

الإطارات هي نقطة التلامس الوحيدة بين سيارة السباق والحلبة، مما يجعلها أهم جزء في أي سيارة سباق. بغض النظر عن مقدار قوة المحرك، أو مقدار القوة السفلية التي تولدها حزمة الانسيابية؛ إذا لم يكن بالإمكان نقل هذه الأحمال بفعالية من خلال الإطارات لتوليد التماسك، فلن تتسارع السيارة. 

مقدمة عن تدهور الإطارات في استراتيجية السباق

لسوء الحظ، تقل قدرة الإطار على التماسك بمرور الوقت. ويعني هذا التدهور في أداء الإطارات أن الإطارات لا تدوم طويلاً، مما يؤدي إلى إبطاء زمن اللفات وتقصير مدة السباق. ولذلك، يمكن أن يؤثر تآكل الإطارات في رياضة السيارات بشكل كبير على استراتيجية السباق، ولهذا السبب تبذل الفرق والسائقون الكثير من الجهد في محاولة فهم الإطارات والتنبؤ بها وإدارتها.

فهم سلوك الإطارات وقبضتها

كيف يتصرف المطاط على المضمار

لفهم الإطارات، نحتاج أولاً إلى فهم سلوك المطاط. فالمطاط مرن لزج، مما يعني أنه بمجرد تشوهه لا يعود إلى شكله الأصلي على الفور. وخلال هذا التأخير، يتم امتصاص الطاقة وتحويلها إلى حرارة. ويعتمد إجمالي كمية الطاقة الممتصة على عدد مرات إجهاد المطاط ودرجة حرارته. على سبيل المثال، عندما يكون المطاط بارداً، أو عندما يكون المطاط بارداً، أو عندما يُستثار بتردد عالٍ جداً، يصبح المطاط قاسياً وهشاً. بينما عندما يكون المطاط ساخناً، أو ينزلق ببطء، يصبح المطاط مرناً ومطاطياً.

دور المرونة اللزوجة في إنتاج القبضة

أثناء دوران العجلة على سطح المسار، تسمح طبيعة المطاط اللزجة المرنة للإطار بالانزلاق قليلاً، مما يولد قوى الاحتكاك التي تنتج التماسك. ولزيادة هذا التماسك إلى أقصى حد، يجب أن يكون المطاط ضمن نطاق درجة حرارة محددة، بحيث يتصرف بمرونة. ويضمن ذلك تلامس أكبر قدر ممكن من المطاط مع الأسفلت، مما يزيد من رقعة تلامس الإطار وبالتالي التماسك. إذا كان المطاط خارج نطاق درجة الحرارة هذا، فسوف يتدهور أداء الإطار.

• فهم آليات تماسك الإطارات

الأسباب الرئيسية لتلف الإطارات

هناك ثلاثة أسباب رئيسية لتلف الإطارات: التآكل ودرجة الحرارة والضغط.

1. البس

عندما يتحرك مطاط الإطارات على الأسفلت، فإنه يتآكل تدريجياً، مما يترك كمية أقل من المطاط لتوليد الحرارة. وبالتالي، تنخفض درجة حرارة الإطار ويصبح المطاط أكثر صلابة. وهذا يقلل من التماسك، وبالتالي ينزلق الإطار أكثر، مما يزيد من التآكل وتتكرر الدورة. 

2. درجة الحرارة

عندما يعمل الإطار ضمن نطاق درجة حرارة التشغيل، يكون هذا المستوى من التآكل، المعروف باسم التآكل، ثابتاً نسبياً ويؤدي إلى تدهور تدريجي في أداء الإطار، وهو ما يسهل على الاستراتيجيين حسابه في حساباتهم. ومع ذلك، إذا ارتفعت درجة حرارة المطاط أكثر من اللازم، فإنه يغلي مما يؤدي إلى تمزق سطح الإطار، مما يؤدي إلى إزالة قطع كبيرة من المطاط من السطح. ومن ناحية أخرى، إذا كان المطاط بارداً جداً، فإنه يصبح هشاً ويبدأ السطح بالتكسر، مما يؤدي إلى التشقق.

يقلل كل من التقرحات والتشققات بشكل كبير من مساحة رقعة التلامس وبالتالي التماسك، مما قد يؤدي إلى فقدان الأداء بشكل كبير وغير خطي - وهو ما يمثل كابوساً بالنسبة للاستراتيجيين.

3. الضغط

يمكن أن يساهم الضغط الداخلي للإطار أيضاً في تدهور الإطار. مع ارتفاع درجة حرارة الإطار، يزداد ضغط التشغيل. إذا كان الضغط مرتفعاً جداً، فإن الإطار يتضخم بشكل فعال، مما يقلل من حجم رقعة التلامس. يمكن أن يؤدي ذلك إلى زيادة ارتفاع درجة حرارة المطاط في رقعة التلامس، مما يزيد من خطر التقرحات.

تأثير تآكل الإطارات على استراتيجية السباق

يُعدّ الوقت الضائع في كل لفة بسبب تدهور الإطارات أحد أهم المتغيرات التي يأخذها الاستراتيجيون في الحسبان عند تحديد الاستراتيجية. هل من الأكثر فعالية إكمال العديد من التوقفات للصيانة مع تعويض ذلك الوقت من خلال التسابق على إطارات أكثر نعومة، وبالتالي أسرع؟ أم ينبغي تجنب التوقف للصيانة على أمل أن يتمكن السائق من جعل الإطارات تدوم طويلاً؟ 

تحسين تواتر التوقف عند الصيانة بناءً على تآكل الإطارات

ثم هناك مسألة وقت الصيانة. إذا كانت نسبة التدهور عالية، فإن الاستفادة من التسابق بإطارات جديدة تجعل من التقليل من سرعة الإطارات مناورة قوية. أما إذا كان التدهور منخفضاً، فقد يسمح القطع الزائد للفرق بالاستفادة من موقعهم على الحلبة بينما يقوم المنافسون بإحماء مجموعة الإطارات الجديدة. 

تكتيكات إدارة تدهور الإطارات

سواءً كان الفريق يريد تحقيق أقصى أداء ممكن في لفة تأهيلية أو لتقليل التآكل خلال فترة من فترات السباق، فإن الطريقة الأكثر فعالية لإدارة أداء الإطارات هي جعل كلا المحورين يتحللان بالمعدل نفسه. لسوء الحظ، هذا أمر شبه مستحيل عندما يتعرض كل إطار لأحمال مختلفة أثناء الانعطاف. ولهذا السبب تستخدم الفرق كل التكتيكات الممكنة لاستغلال التماسك والتحكم فيه.

تدفئة الإطارات للحصول على الأداء الأمثل

أحد أهم التكتيكات هو تدفئة الإطارات بشكل فعال. قبل انطلاق الحصة التدريبية، تُستخدم بطانيات وأفران لتسخين الإطارات مسبقاً، بينما في البطولات التي لا يُسمح فيها بذلك، غالباً ما تترك الفرق الإطارات في الشمس. لا يؤدي التسخين المسبق للإطارات إلى تحريكها نحو نطاق درجة الحرارة المثلى فحسب، بل يقلل أيضاً من زيادة ضغط التشغيل. إذا تم تسخين الإطارات من البرودة، سيزداد الضغط الداخلي للإطارات بشكل كبير، مما يؤدي إلى تضخم الإطارات وتقل رقعة التلامس بشكل كبير.

بمجرد الوصول إلى الحلبة، يحتاج السائق بعد ذلك إلى تسخين الإطارات باستمرار وببطء، وتجنب أي انغلاق أو انزلاق قد يؤدي إلى تلف سطح المطاط. وبالتالي، غالبًا ما يقوم السائقون بإكمال اللفة الخارجية واللفّة التمهيدية لرفع درجة حرارة المحورين قبل بدء اللفة التأهيلية. خلال فترات سيارة الأمان وفترات رفع العلم الأصفر، سينسج السائقون على المنعطفات المستقيمة للحفاظ على درجة حرارة الإطارات وتجنب الانزلاق في المنعطف الأول بمجرد دخول سيارة الأمان.

يمكن أن تؤثر عملية إحماء الإطارات أيضًا على القرارات الاستراتيجية خلال السباق. في بعض الأحيان، تختار الفرق في بعض الأحيان التجاوز، حتى لو كان ذلك على حساب مركزهم على الحلبة، للسماح لسائقهم بالحصول على إطارات أكثر برودة قبل منافسيهم بلفة واحدة. وبهذه الطريقة، عندما يغادر منافسهم مركز الصيانة قبلهم بإطارات أكثر برودة، يكون لديهم التماسك المتاح للتجاوز. يظهر هذا في الغالب خلال السباقات ذات الظروف الرطبة أو المتغيرة أو مع إطارات أكثر صلابة حيث يمكن أن تستغرق مرحلة الإحماء عدة لفات. 

يمكن للسائق أيضاً أن يكون له تأثير كبير على إدارة الإطارات أثناء فترات القيادة. على سبيل المثال، يمكنه ضبط انحياز المكابح لوضع المزيد من الطاقة في المكابح الأمامية أو الخلفية، مما يؤدي بدوره إلى تدفئة الإطارات من خلال تسخين الحافة. حيث يتم تسخين الهواء النقي البارد المستخدم لتبريد المكابح إلى مئات الدرجات. تنتقل هذه الحرارة بعد ذلك إلى حافة العجلة، والتي تشع إلى الإطارات. في الفورمولا 1، يمكن أن يعادل تسخين حافة العجلة بمقدار 10 درجات مئوية زيادة في درجة حرارة هيكل الإطار بمقدار 1 درجة مئوية تقريباً، وهو ما قد يكون الفرق بين أن تكون داخل نطاق درجة الحرارة المثلى أو خارجها. 

التقنيات داخل السباق: انحياز المكابح والرفع والساحل

في الحالات التي ترتفع فيها درجة حرارة الإطارات، يمكن للسائقين رفع الإطارات والتخفيف من الحمل على كل إطار. إذا تم ذلك بفعالية في زوايا معينة من اللفة، يمكن للسائقين في كثير من الأحيان حماية الإطارات دون خسارة أي وقت في اللفة. يتم تحديد كمية إدارة الإطارات المطلوبة قبل السباق، باستخدام منحنيات تدهور الإطارات وعروض مخطط السباق في برنامج استراتيجية السباق مثل RaceWatch.

RaceWatch: أداة ضرورية لتحليل تدهور الإطارات

يمكن للاستراتيجيين بعد ذلك تحديد عدة خطط للسباق، لكل منها استراتيجية مختلفة للتوقف في الصيانة والعمل مع السائق لتحديد مقدار الرفع والرفع اللازمين لجعل الإطارات تدوم. لذلك، أثناء السباق، إذا كان تدهور الإطارات مختلفاً عن المتوقع، سيتم إخبار السائقين بـ "الانتقال إلى الخطة ب". هذا لا يخبرهم فقط بأنهم قد تحولوا إلى استراتيجية مختلفة للتوقف، ولكن عليهم الآن أيضاً القيادة إلى الدلتا المحددة مسبقاً لجعل الإطارات تدوم. 

تخطيط الاستراتيجية وتعديلها باستخدام RaceWatch

إن إدارة تآكل الإطارات هو سر تنفيذ استراتيجية سباق رابحة وبرامج مثل RaceWatch يمكن أن يوفر المعلومات المهمة التي يحتاجها المهندسون لاتخاذ قرارات سريعة ودقيقة في نفس الوقت. لقد كانت هناك مناسبات لا حصر لها عبر البطولات، حيث ساعدت العناية بالإطارات الفرق على تجنب التوقف في الصيانة المهم للغاية للوصول إلى أعلى منصة التتويج.

مقالة كتبها: جيما هاتون

* تم نشر هذا المحتوى في الأصل في أبريل 2024، ولكن تم تحديثه منذ ذلك الحين للحفاظ على دقة الرؤية وتجربة المستخدم.