Die Auswirkung der Streckenoberfläche auf die Rennstrategie
In Anbetracht der komplizierten Reihe von Faktoren, die Strategen berücksichtigen F1 und andere Motorsportarten Bei der Herstellung muss das Optimum abgewogen werden Rennstrategie, mag es überraschen, dass die Gleisoberfläche selbst eine entscheidende Rolle spielt.
Die Rauheit, Art und gleichmäßige Farbe der Oberfläche einer Rennstrecke haben erheblichen Einfluss auf die verfügbare Griffigkeit, die letztendlich ein entscheidender Faktor für das empfindliche Gleichgewicht zwischen Sieg und Niederlage sein kann. Diese Beziehung zwischen der Gleisoberfläche und Rennstrategie ist ein entscheidendes Element in der Hochgeschwindigkeitswelt Motorsport.
Gleisoberfläche
Die Oberfläche der meisten Rennstrecken besteht aus Asphalt, einer Mischung aus Bitumenbindemittel und Zuschlagstoffen wie Steinen und Kies. Typischerweise wird dieser Asphalt im Steinmastixasphalt-Verfahren auf Schichten aus Schotter und Steinen aufgetragen.
Interessanterweise können die Steine im Asphalt einen solchen Einfluss auf den Grip haben, dass bei neuen Rennstrecken auf der ganzen Welt häufig Steine aus bestimmten Steinbrüchen im Vereinigten Königreich importiert werden, um eine hochwertige Streckenoberfläche zu gewährleisten.
Mikro- und Makrorauheit
Um die Textur verschiedener Arten von Gleisoberflächen zu charakterisieren, müssen Ingenieure analysieren die Makro- und Mikrorauheit. Unter Makrorauheit versteht man die Glätte der Anordnung der Steine, während Mikrorauheit die Glätte der einzelnen Steine bezeichnet.
Beispielsweise weist eine Oberfläche eine hohe Makrorauheit auf, wenn große Lücken zwischen den Steinen vorhanden sind und die Steine herausragen, wodurch die in der grünen Spur im Diagramm unten gezeigten Spitzen entstehen. Wenn diese Lücken jedoch mit Material gefüllt sind, weist die Oberfläche eine geringe Makrorauheit auf.
Wenn hingegen die Oberfläche der Steine selbst rau ist, ist die Mikrorauheit hoch, wenn die Steine jedoch poliert und glatt sind, ist die Mikrorauheit gering.
Reifenhaftung
Es gibt zwei Möglichkeiten, wie ein Reifen Grip erzeugt; Einkerbung und Adhäsion.
Bei beiden Mechanismen entsteht durch die Viskoelastizität des Gummis eine asymmetrische Verformung, die eine Reibungskraft erzeugt, die auch als Griffigkeit bezeichnet wird. Bei Einkerbungen wird der Gummi durch die Rauheit der Raupe angeregt, und bei Adhäsion entsteht eine molekulare Bindung zwischen Gummi und Raupe, wie in der Abbildung unten dargestellt.
Die Rauheit der Raupe hat erheblichen Einfluss auf die Reibungskraft, die zwischen dem Gummi und der Raupe erzeugt wird.
Wenn diese Reibungskraft oder Haftung zu gering ist, rutscht der Reifen über die Fahrbahnoberfläche und verschleißt. Dies erhöht die Verschlechterung des Reifens, was seine Lebensdauer verkürzt. Dies bereitet den Strategen Kopfzerbrechen, da sie die Stint-Längen neu definieren müssen.
Verfolgen Sie die Entwicklung
Die Qualität der Oberfläche einer Strecke entwickelt sich von Jahr zu Jahr, von Tag zu Tag und sogar während einer Sitzung ständig weiter. Dies liegt daran, dass in den Bremszonen und an Scheitelpunkten Gummi aufgetragen wird, wenn Autos über die Strecke fahren. Dies erhöht das Gripniveau und führt zu schnelleren Rundenzeiten. Allerdings können Regen oder Wind diese Gummischicht mit der Zeit entfernen und die Strecke wird „grün“ oder „schmutzig“, wenn die Haftung niedrig ist und die Rundenzeiten langsam sind.
Verfolgen Sie die Temperatur
Auch die Temperatur der Strecke kann eine Rolle für die verfügbare Haftung spielen. Höhere Streckentemperaturen führen zu höheren Reifentemperaturen, wodurch die Reifen häufig in ihren Arbeitsbereich gelangen und der Grip erhöht wird. Allerdings können extrem hohe Streckentemperaturen zu Körnung und Blasenbildung führen. Andererseits erschweren niedrige Streckentemperaturen die Verformung des Gummis und erzeugen somit Reibung.
Aufgrund dieser Haftungsschwankungen behalten die Teams das Wetter und die Streckentemperatur während einer Sitzung genau im Auge. An klaren, sonnigen Tagen heizt sich die Strecke schnell auf, insbesondere bei neu verlegten Strecken, die oft dunkler sind und daher mehr Wärme absorbieren. Während ein bewölkter Tag die Streckentemperaturen um bis zu 20 °C (68 °F) senken kann.
Erneuerung
Die Erneuerung des Gleisbelags ist ein weiterer entscheidender Faktor, den Strategen berücksichtigen müssen. Oft wird die oberste Schicht einer neuen Oberfläche mit Bitumen versiegelt, wodurch eine mikro- und makroglatte Oberfläche entsteht. Dies war beim Formel-1-Grand-Prix der Türkei 2020 der Fall, wo die Strecke so glatt war, dass die Trockenreifen nicht genügend Grip erzeugen konnten und die Strecke bei Nässe extrem rutschig wurde. Im folgenden Jahr wurde die Strecke gereinigt und mit Wasser gestrahlt, wobei die oberste Bitumenschicht entfernt und die Steine freigelegt wurden. Der Grip verbesserte sich dramatisch, da die Reifen etwas zum Einfedern hatten, so dass der Reifenabbau und die Rundenzeiten völlig anders waren als im Vorjahr.
Ein weiteres Beispiel ist der Texas Motor Speedway im Jahr 2021. Um den Grip der Goodyear-Reifen von NASCAR zu erhöhen, wurden Teile der Strecke mit PJ1 TrackBite behandelt, einer Oberfläche, die normalerweise auf Drag Strips verwendet wird. Leider bot diese Oberfläche nur minimalen Halt Firestone-Reifen von Indycar, was die Autos auf fast eine einzige Ideallinie beschränkte. Da es nicht möglich war, offline zu gehen, veränderten sich die Rundenzeiten und die optimale Rennstrategie völlig, da der Boxenstopp von der Streckenposition bestimmt wurde.
Simulationsstrategie
Leider gibt es kein direktes Maß für den Streckenzustand und daher sind die Teams auf Tools wie z. B. angewiesen RaceWatch um alle verschiedenen Datenströme auf einer Plattform zusammenzuführen. Auf diese Weise können Strategen das Wetter, die Streckentemperaturen, Rundenzeiten und mehr in Echtzeit überwachen, um den Zustand der Strecke sowohl während jeder Sitzung als auch am Wochenende zu verstehen. Körnende Vorderreifen während eines Trainings am Freitag können bei einem Rennen am Sonntag leicht zu Blasenbildung an den Hinterreifen führen.
Um das Verhalten der Reifen besser zu verstehen, definieren Strategen Verschleißkurven für jeden Reifenmischungstyp. Diese Kurven veranschaulichen, wie sich Aufwärmen, Verschleiß und Überhitzung voraussichtlich auf die Rundenzeiten während eines Stints für jede Mischung auswirken.
Gleiszustand, Temperatur und auch nur ein erneuerter Gleisabschnitt können ihr Erscheinungsbild völlig verändern, weshalb Software wie z RaceWatch das Reifenkurven in Echtzeit aktualisiert, ist ein wichtiges Werkzeug für Strategen.
RaceWatch zeichnet automatisch eine Verschlechterungskurve für jeden Lauf jedes Fahrers während einer Sitzung auf. Diese Kurven werden dann gemittelt, um eine zuverlässigere Schätzung der Reifenverschlechterung für jede Mischung zu erhalten, wobei alle nicht repräsentativen Läufe entfernt werden.
Nach der Verfeinerung werden diese Degradationskurven in Strategiesimulationen verwendet, um vorherzusagen, wie sich das Rennen für verschiedene Boxenstoppstrategien und Stintlängen entwickeln wird. Dies hilft dem Strategen, die optimale Anzahl an Boxenstopps zu definieren und zu bestimmen, welche Mischung für welchen Stint verwendet werden soll, um die schnellste Gesamtrennzeit zu erreichen.
Wie man die Auswirkungen der Streckenoberfläche verwaltet und die Rennstrategie optimiert
Um tiefer in die Komplexität von einzutauchen Rennstrategie und die zentrale Rolle der Technologie dabei Motorsport, ein Webinar mit dem Titel „So optimieren Sie die Rennstrategie und -analyse“ liefert unschätzbare Erkenntnisse.
Das Webinar präsentiert Bernadette Collins, die ehemalige Leiterin der Rennstrategie des F1-Teams von Aston Martin, die anhand realer F1-Rennbeispiele die Feinheiten der RaceWatch-Technologie erläutert:
Webinar-Zuschauer erhalten ein umfassendes Verständnis dafür, wie F1-Teams Technologie nutzen, um mehr als 1.000 Datenpunkte pro Sekunde zu erfassen und so über 2 Millionen Vorhersagesimulationen während der Trainingseinheiten, Qualifikationsrunden und am Renntag selbst zu ermöglichen.
Wichtige Erkenntnisse aus dem Webinar zur Rennstrategie und -analyse:
- Einblick in die zugrunde liegende Technologie Analyse in F1-Teams.
- Die Rolle prädiktiver Simulationen bei der Gestaltung von Leistungsergebnissen.
- Mögliche Anwendungen der Motorsport-Analysetechnologie im Fußball, Rugby und darüber hinaus.
- Ein detaillierter Blick darauf, wie der Sport Technologie für zukünftige Fortschritte nutzen kann.
Diese Sitzung ist ein Muss für Enthusiasten und Profis, die das technologische Rückgrat der Rennstrategie in der Formel 1 und ihren möglichen Übergang in andere Sportbereiche verstehen möchten.
Artikel geschrieben von: Gemma Hatton