Wie sich der Reifenverschleiß auf die Rennstrategie auswirkt: Strategien, Faktoren und Techniken
Die Reifen sind der einzige Kontakt zwischen einem Rennwagen und der Strecke, was sie zum wichtigsten Teil eines jeden Rennwagens macht. Es spielt keine Rolle, wie viel Leistung der Motor hat oder wie viel Abtrieb das Aerodynamikpaket erzeugt. Wenn diese Kräfte nicht effektiv über die Reifen übertragen werden können, um Grip zu erzeugen, kann das Auto nicht schneller fahren.
Einführung in den Reifenverschleiß in der Rennstrategie
Leider lässt die Griffigkeit eines Reifens mit der Zeit nach. Dieser performance die Reifen nicht mehr so lange halten, was langsamere Rundenzeiten und kürzere Stints zur Folge hat. Daher kann der Reifenverschleiß im Motorsport die Rennstrategie erheblich beeinflussen, weshalb Teams und Fahrer so viel Aufwand betreiben, um die Reifen zu verstehen, ihre Entwicklung vorherzusagen und sie optimal einzusetzen.
Verständnis von Reifenverhalten und Griffigkeit
Wie sich Gummi auf der Schiene verhält
Um Reifen zu verstehen, müssen wir zunächst begreifen, wie sich Gummi verhält. Gummi ist viskoelastisch, d. h., wenn er einmal verformt wurde, kehrt er nicht sofort in seine ursprüngliche Form zurück. Während dieser Verzögerung wird Energie absorbiert und in Wärme umgewandelt. Die Gesamtmenge der absorbierten Energie hängt von der Anzahl der Beanspruchungen und der Temperatur des Gummis ab. Wenn Gummi beispielsweise kalt ist oder durch eine zu hohe Frequenz angeregt wird, wird er hart und spröde. Wenn Gummi hingegen heiß ist oder langsam gleitet, wird er elastisch und gummiartig.
Die Rolle der Viskoelastizität bei der Grip-Produktion
Während sich das Rad über die Fahrbahnoberfläche dreht, ermöglicht die viskoelastische Beschaffenheit des Gummis ein leichtes Gleiten des Reifens, wodurch die Reibungskräfte entstehen, die für den Grip sorgen. Um diesen Grip zu maximieren, muss sich der Gummi in einem bestimmten Temperaturbereich befinden, damit er sich elastisch verhält. Dies stellt sicher, dass die maximale Menge an Gummi Kontakt mit dem Asphalt hat, wodurch die Aufstandsfläche des Reifens und damit der Grip vergrößert wird. Liegt der Gummi außerhalb dieses Temperaturbereichs, performance die performance .
Hauptursachen für Reifenverschleiß
Es gibt drei Hauptursachen für den Reifenverschleiß: Verschleiß, Temperatur und Druck.
1. Tragen Sie
Wenn der Reifengummi über den Asphalt gleitet, nutzt er sich allmählich ab, so dass weniger Gummi übrig bleibt, der Wärme erzeugt. Folglich sinkt die Reifentemperatur und das Gummi wird steifer. Dadurch verringert sich die Haftung, so dass der Reifen mehr rutscht, was den Verschleiß erhöht, und der Zyklus wiederholt sich.
2. Temperatur
Befindet sich der Reifen innerhalb seines Betriebstemperaturbereichs, ist dieser Verschleiß – auch Abrieb genannt – relativ gleichmäßig und führt zu einer allmählichen Verschlechterung der performance, was die Strategen in ihren Berechnungen leicht berücksichtigen können. Wird der Gummi jedoch überhitzt, beginnt er zu sieden, wodurch die Reifenoberfläche aufbricht und große Gummiabschnitte von der Oberfläche ablösen. Ist der Gummi hingegen zu kalt, wird er spröde und die Oberfläche beginnt abzublättern, was zu Graining führt.
Sowohl Blasenbildung als auch Abrieb verringern die Aufstandsfläche und damit den Grip erheblich, was zu einem extremen, nichtlinearen performance führen kann performance ein Albtraum für die Strategen.
3. Druck
Auch der Innendruck des Reifens kann zur Verschlechterung beitragen. Mit steigender Reifentemperatur steigt auch der Betriebsdruck. Ist er zu hoch, bläht sich der Reifen auf und verkleinert die Aufstandsfläche. Dies kann zu einer weiteren Überhitzung des Gummis an der Aufstandsfläche führen und das Risiko von Blasenbildung erhöhen.
Der Einfluss von Reifenverschleiß auf die Rennstrategie
Der Zeitverlust pro Runde aufgrund von Reifenabbau ist eine der wichtigsten Variablen, die Strategen bei der Festlegung ihrer Strategie berücksichtigen. Ist es effektiver, zahlreiche Boxenstopps zu absolvieren, aber diese Zeit durch Rennen auf weicheren und damit schnelleren Reifenmischungen wieder aufzuholen? Oder sollte man auf Boxenstopps verzichten, in der Hoffnung, dass der Fahrer die Reifen schonen kann?
Optimierung der Boxenstopp-Häufigkeit anhand des Reifenverschleißes
Dann ist da noch die Frage, wann man an die Box kommt. Wenn der Reifenabbau hoch ist, macht der Vorteil, auf frischem Gummi zu fahren, den Undercut zu einem guten Manöver. Ist der Reifenabbau jedoch gering, können die Teams mit dem Overcut ihre Position auf der Strecke ausnutzen, während die Gegner ihren neuen Reifensatz aufwärmen.
Taktiken für den Umgang mit Reifenverschleiß
Ganz gleich, ob ein Team performance einer Qualifikationsrunde maximale performance erzielen oder den Reifenverschleiß über einen Stint hinweg minimieren möchte – der effektivste Weg, performance zu steuern, performance , dass sich beide Achsen gleichmäßig abnutzen. Leider ist dies nahezu unmöglich, da jeder Reifen in Kurven unterschiedlichen Belastungen ausgesetzt ist. Aus diesem Grund setzen die Teams alle ihnen zur Verfügung stehenden Taktiken ein, um den Grip optimal zu nutzen und zu steuern.
Reifenvorwärmung für optimale Performance
Eine der wichtigsten Taktiken ist das effektive Aufwärmen der Reifen. Vor einer Sitzung werden die Reifen mit Reifendecken und Öfen vorgewärmt, während die Teams bei Meisterschaften, bei denen dies nicht erlaubt ist, die Reifen oft in der Sonne liegen lassen. Das Vorwärmen der Reifen bringt sie nicht nur in den optimalen Temperaturbereich, sondern verringert auch den Anstieg des Reifendrucks. Würden die Reifen im kalten Zustand aufgewärmt, würde der Innendruck drastisch ansteigen, was zu einem Aufblähen des Reifens und einer viel kleineren Aufstandsfläche führen würde.
Auf der Strecke muss der Fahrer dann die Reifen gleichmäßig und langsam aufwärmen, um ein Blockieren oder Rutschen zu vermeiden, das die Oberfläche des Reifens beschädigen könnte. Daher absolvieren die Fahrer oft eine Outlap und eine Preplap, um beide Achsen auf Temperatur zu bringen, bevor sie ihre Qualifikationsrunde beginnen. Während der Safety-Car-Phase und bei gelber Flagge fahren die Fahrer auf den Geraden, um die Reifentemperaturen aufrechtzuerhalten und ein Blockieren in der ersten Kurve zu vermeiden, sobald das Safety-Car auf der Strecke ist.
Das Aufwärmen der Reifen kann auch die strategischen Entscheidungen während eines Rennens beeinflussen. Manchmal entscheiden sich Teams für den Undercut, auch wenn dies zu Lasten der Position geht, damit ihr Fahrer die Reifen eine Runde früher auf Temperatur bringen kann als sein Rivale. Wenn der Konkurrent dann mit kälteren Reifen aus der Box kommt, hat er den nötigen Grip, um zu überholen. Dies ist vor allem bei Rennen mit feuchten oder wechselnden Bedingungen oder mit härteren Reifen zu beobachten, bei denen die Aufwärmphase mehrere Runden dauern kann.
Auch auf das Reifenmanagement während der Stints kann der Fahrer einen erheblichen Einfluss nehmen. So kann er beispielsweise die Bremskraftverteilung so anpassen, dass mehr Energie in die Vorder- oder Hinterradbremse fließt, was wiederum die Reifen durch die Felgenheizung erwärmt. Dabei wird die frische, kühle Luft, die zur Kühlung der Bremsen verwendet wird, auf mehrere hundert Grad erhitzt. Diese Wärme überträgt sich dann auf die Felge, die wiederum auf die Reifen abstrahlt. In der Formel 1 kann eine Erwärmung der Felge um 10 Grad Celsius einer Erhöhung der Temperatur der Reifenkarkasse um etwa 1 Grad Celsius entsprechen - was den Unterschied ausmachen kann, ob man sich im oder außerhalb des optimalen Temperaturbereichs befindet.
In-Race-Techniken: Bremsvorspannung und Lift-and-Coast
In Situationen, in denen die Reifen überhitzen, können die Fahrer vom Gas gehen und im Leerlauf fahren, um die Belastung der einzelnen Reifen zu verringern. Wenn dies an bestimmten Stellen der Runde effektiv umgesetzt wird, können die Fahrer die Reifen oft schonen, ohne dabei tatsächlich Rundenzeit zu verlieren. Der Umfang des erforderlichen Reifenmanagements wird vor dem Rennen anhand von Reifenverschleißkurven und Rennplanungsansichten in software RaceWatch.
RaceWatch: Ein unverzichtbares Werkzeug für die Analyse der Reifendegradation
Die Strategen können dann mehrere Rennpläne mit jeweils unterschiedlichen Boxenstopp-Strategien festlegen und mit dem Fahrer zusammenarbeiten, um die Menge an Auftrieb und Auslauf zu ermitteln, die erforderlich ist, damit die Reifen halten. Wenn der Reifenabbau während des Rennens anders verläuft als erwartet, werden die Fahrer angewiesen, zu Plan B zu wechseln. Damit wird ihnen nicht nur mitgeteilt, dass sie zu einer anderen Boxenstopp-Strategie gewechselt haben, sondern sie müssen nun auch bis zu den vordefinierten Deltas fahren, damit die Reifen halten.
Planung und Anpassung der Strategie mit RaceWatch
Der Umgang mit dem Reifenverschleiß ist der Schlüssel zu einer erfolgreichen Rennstrategie, und software RaceWatch kann die entscheidenden Informationen liefern, die Ingenieure benötigen, um schnelle und dennoch präzise Entscheidungen zu treffen. In den verschiedenen Meisterschaften gab es unzählige Fälle, in denen die richtige Reifenpflege den Teams half, den entscheidenden Boxenstopp zu vermeiden und damit den obersten Platz auf dem Podium zu erobern.
Artikel verfasst von: Gemma Hatton
*Dieser Inhalt wurde ursprünglich im April 2024 veröffentlicht, wurde aber inzwischen aktualisiert, um die Genauigkeit der Erkenntnisse und die Benutzerfreundlichkeit zu erhalten.