Wie funktionieren Undercut und Overcut in der Rennstrategie?

Wir denken oft, dass der Erfolg eines Formel 1 Welches Auto während eines Rennens fährt, hängt jedoch von seinem Fahrer, seiner Leistung oder seiner Aerodynamik ab Strategie (Unter- und Überschnitt) können einen viel entscheidenderen Einfluss auf die Ergebnisse haben. Schließlich spielt es keine Rolle, wie schnell Ihr Auto ist, wenn eine schlechte Boxenstopp-Strategie Sie ans Ende des Feldes bringt. 

Race-Undercut- und Overcut-Strategien haben in den letzten Jahrzehnten eine noch wichtigere Rolle gespielt, ebenso wie Teams und ihre Technologien weiterentwickeln, die Leistungsunterschiede zwischen den Autos verringern sich. Bei ähnlichem Tempo und ähnlicher Leistung auf der Strecke kann eine gute strategische Entscheidung manchmal die einzige Chance für Teams sein, den Gegner zu überholen.

2021 Formel-1-Autos stehen beim Großen Preis von Monaco an einer Haarnadelkurve an

Rennstrategie in der Vergangenheit 

Vor 2010 erlaubten die Vorschriften das Auftanken, was bedeutete, dass der Rundenzeitunterschied zwischen einem fast leeren Auto und einem schweren, vollgetankten Auto etwa 1,5 Sekunden betrug. Obwohl die Leistung eines neuen Reifensatzes dieses Defizit verringern konnte, war es schwierig, diesen Nachteil vollständig zu kompensieren. Somit wurde der Kraftstoff zur dominierenden Variable bei der Ermittlung des Optimums Rennstrategie.  

Doch nach dem Tankverbot war die Reifenleistung wieder der wichtigste strategische Faktor. Daher konzentrierten sich die Teams auf die Bewältigung des Reifenverschleißes und versuchten, Lösungen zu entwickeln unterbieten Und überschnitten Szenarien, um ihre Konkurrenten zu überholen. 

Eine Frontansicht des Mercedes-Formel-1-Teams bei einem Boxenstopp
Die Veränderungen der Fahrzeugmasse durch das Auftanken führten zu einem großen Leistungsunterschied. KREDIT: Formel 1

Reifenleistung verstehen

Um zu verstehen, wie Unterschneidungen Und Überschneidungen Um zu funktionieren, müssen wir zunächst das Verhalten von Reifen verstehen.

Der heute verwendete Gummi Formel 1 Reifen werden stark von Temperatur und Hysterese beeinflusst, sodass die Rundenzeit, die ein Auto erreichen kann, je nach Lebensphase des Reifens erheblich variiert. 

Während eines Stints gibt es im Wesentlichen drei Hauptphasen der Reifenleistung: Aufwärmen, Stabilisierung und Abbau. Der Grip, den der Reifen in jeder dieser Stufen erzeugt, hängt von der Steifigkeit der Mischung (weich, mittel oder hart) ab. Die folgende Grafik zeigt den typischen Rundenzeitunterschied zwischen einer weichen, mittleren und harten Mischung während eines Stints.

Ein farbiges Liniendiagramm, das den Rundenzeitunterschied zwischen einer weichen, harten und mittleren Reifenmischung zeigt
  • Der Weich Die Mischung erwärmt sich am schnellsten und hat daher die schnellste erste Rundenzeit. Da der weichere Gummi jedoch zu überhitzen und damit zu verschleißen beginnt, lässt seine Leistung gegen Ende des Stints deutlich nach. 
  • Der Hart Die Mischung erwärmt sich langsamer und braucht daher länger zum Aufwärmen, weshalb sie in Runde 1 0,5 Sekunden langsamer ist als die weiche Mischung. Allerdings ist die härtere Mischung widerstandsfähiger gegen Überhitzung und erleidet weniger Verschleiß, sodass die Leistung länger und bis zur 30. Runde erhalten bleibt ist 0,7 Sekunden schneller als der Soft.
  • Der Mittel Die Mischung liegt in Bezug auf die Leistung oft zwischen hart und weich. Allerdings kann es manchmal schwierig sein, diese Mischung aufzuwärmen, und sie ist daher zu Beginn des Stints viel langsamer als die harte und die weiche Mischung.

Der Rundenzeitunterschied zwischen alten und neuen Reifen sowie die unterschiedlichen Mischungen während der Aufwärmphase (gelb) und der Abbauphase (lila) bieten den Teams die Möglichkeit, beides zu tun unterbieten oder überschnitten ihre Opposition.

Was ist ein Undercut?

Eine Boxenstopp-Sequenz besteht aus drei Phasen. eine Inlap, ein Boxenstopp und eine Outlap. Die Gesamtzeit, die in diesem Zeitraum gegenüber der Konkurrenz verloren oder gewonnen wird, kann zu einem Überholen oder Überholen führen.

Im unterbieten Szenario: Fahrer A (blau) fährt als Erster mit einem neuen Reifensatz an die Box, während Fahrer B (orange) draußen bleibt. Durch das Einfahren in die Box, das Absolvieren des Boxenstopps und das Verlassen der Box verliert Fahrer A insgesamt etwa 20 Sekunden Boxenverlustzeit. Allerdings ist Fahrer A jetzt auf frischem Gummi, was bedeutet, dass er im Vergleich zu Fahrer B, der auf älterem Gummi ist und eine langsamere Inlap absolviert, eine viel schnellere Outlap absolvieren kann. Fahrer B kommt dann an die Box und verliert die gleiche Boxenverlustzeit von 20 Sekunden. Da Fahrer B jedoch später anhielt, fuhr er effektiv eine weitere Runde auf älteren, langsameren Reifen, während Fahrer A auf neueren, schnelleren Reifen fuhr. Folglich unterbietet Fahrer A Fahrer B und überholt ihn. 

Ein farbiges Liniendiagramm, das den relativen Zeitunterschied zwischen Fahrer A und Fahrer B während eines Undercuts zeigt

Der unterbieten kommt typischerweise auf Strecken mit hohem Reifenverschleiß oder thermischem Abbau zum Tragen. Auf dieser Art von Strecke stellt das Aufwärmen der Reifen kein Problem dar, sodass der Wechsel auf frisches Gummi immer einen Leistungsvorteil bringt. Es gibt jedoch noch weitere Faktoren, die zu einem Erfolg beitragen unterbieten, von denen nicht alle unter der Kontrolle des Teams stehen:

  • Ein problemloser Boxenstopp und Boxengassendurchlauf
  • Verfügbarkeit eines neuen oder schnelleren Reifensatzes, der während des Boxenstopps passt
  • Ein verkehrsfreies Fenster, in das man nach dem Stopp wieder einsteigen kann
  • Der Fahrer schafft die schnellstmöglichen Ein- und Ausrunden
  • Keine gelben Flaggen, Safety Cars oder virtuellen Safety Cars

Was ist ein Überschnitt?

Ein überschnitten Auf der anderen Seite stoppt Fahrer B zuerst und Fahrer A bleibt draußen. Nach dem Boxenstopp ist Fahrer B im Vergleich zu Fahrer A deutlich langsamer.

Dies könnte daran liegen, dass Fahrer B auf eine härtere Mischung umgestiegen ist, deren Aufwärmzeit länger dauert, oder dass Fahrer A aufgefordert wurde, zu schieben. Nach ein paar Runden bedeutet dieser Zeitunterschied, dass Fahrer A, wenn er die Box verlässt, vor Fahrer B herauskommt und diesen überholt.

Ein farbiges Liniendiagramm, das den relativen Zeitunterschied zwischen Fahrer A und Fahrer B während einer Überschneidung zeigt

Überschneidungen treten normalerweise auf Strecken mit geringem Grip und geringem Verschleiß oder bei nassen Rennen auf. Unter diesen Umständen kann es mehrere Outlaps dauern, bis die Reifen auf Temperatur kommen. Überschneidungen Dies kann auch auftreten, wenn ein großer Leistungsunterschied zwischen den Fahrzeugen besteht und das nachfolgende Fahrzeug in freier Luft einfach viel schneller ist, sobald das vorausfahrende Fahrzeug an die Box kommt.

Ein Undercut in Aktion

Das Überholen der Konkurrenz während eines Rennens ist ein echter Triumph, jedoch ist das vollständige Ergebnis eines strategischen Undercuts oder überschnitten spielt sich erst am Ende des Rennens ab. 

Der Große Preis von Bahrain 2021 veranschaulicht dies gut. Das Sakhir-Layout belastet die Hinterreifen stark und bietet daher eine gute Gelegenheit zum Undercut. Hamilton verlor in Runde 1 die Führung an Verstappen und Mercedes änderte sofort seine Strategie. Beim ersten Boxenstopp (1), Mercedes unterbieten der Red Bull um 4 Runden, was es Hamilton ermöglichte, Verstappen in Runde 18 zu überholen. 

Hamilton konnte dann einen Vorsprung von 7 Sekunden vor Verstappen aufbauen und absolvierte in Runde 28 einen zweiten Boxenstopp (2). unterbieten, Red Bull beschloss, die Reifenlebensdauer von Verstappen um weitere 11 Runden zu verlängern, um einen Reifenalterausgleich aufzubauen. Folglich holt Verstappen nach seinem Boxenstopp schnell Hamilton ein und kämpft um die Führung. Obwohl Verstappen strategisch hätte gewinnen sollen, landete er nach einem Fehlpass auf dem zweiten Platz.

Ein farbiges Liniendiagramm, das den relativen Zeitunterschied zwischen Hamilton und Verstappen während des Großen Preises von Bahrain 2021 zeigt

Die Kraft eines effektiven Overcuts

Aufgrund der engen Straßen von Monaco steht dieser Grand Prix ganz im Zeichen des Verkehrs und der Reifeneinsparung. Boxenstopps sind unerwünscht, da es selbst für ein schnelles Auto mit Reifenvorteil schwierig ist, durch das Feld zu kommen. 

Im Jahr 2021 folgte Hamilton aufgrund einer schlechten Startposition Gasly im ersten Stint. Da die Reifenlebensdauer aufgebraucht ist, leitet Hamilton die erste Boxenstopp-Phase (1) ein, aber Gasly bleibt noch eine weitere Runde draußen und überholt Hamilton effektiv, um im langsameren Alpha Tauri an der Spitze zu bleiben. 

Vettel bleibt eine weitere Runde außen vor und überholt sowohl Hamilton als auch Gasly, während Perez mit einem großen Vorsprung bei der Fahrzeugleistung zwei weitere Runden (2) draußen bleibt und alle drei Fahrer überholt. Durch dieses Manöver springt Perez von 5 Sekunden hinter Hamilton auf über 5 Sekunden Vorsprung. Am Ende kommt Hamilton nie an Gasly vorbei und stoppte schließlich in Runde 66 für einen schnellsten Rundenversuch (3).

Ein farbiges Liniendiagramm, das den relativen Zeitunterschied zwischen Hamilton, Gasly, Vettel und Perez während des Großen Preises von Monaco 2021 zeigt

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Artikel geschrieben von: Gemma Hatton

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