Cómo afecta la degradación de los neumáticos a la estrategia de carrera
Los neumáticos son el único contacto entre un coche de carreras y el pista, lo que los convierte en la parte más importante de cualquier coche de carreras. No importa cuánta potencia tenga el motor o la cantidad de carga aerodinámica que genere el paquete aerodinámico; Si estas cargas no se pueden transferir eficazmente a través de los neumáticos para generar agarre, el coche no irá más rápido.
Desafortunadamente, la capacidad de un neumático para producir agarre se reduce con el tiempo. Esta degradación en el rendimiento de los neumáticos significa que los neumáticos no duran tanto, lo que resulta en tiempos de vuelta más lentos y stints más cortos. Por lo tanto, la degradación de los neumáticos puede afectar significativamente estrategia de carrera, razón por la cual los equipos y los pilotos ponen tanto esfuerzo en intentar comprender, predecir y gestionar los neumáticos.
El comportamiento del caucho.
Para entender los neumáticos, primero debemos comprender cómo se comporta el caucho. El caucho es viscoelástico, lo que significa que una vez deformado no vuelve inmediatamente a su forma original. Durante este retraso, la energía se absorbe y se convierte en calor. La cantidad total de energía absorbida depende del número de veces que se estresa el caucho y de su temperatura. Por ejemplo, cuando el caucho está frío o se excita con una frecuencia demasiado alta, se vuelve duro y quebradizo. Mientras que, cuando el caucho está caliente, o se desliza lentamente, se vuelve elástico y gomoso.
A medida que la rueda gira a lo largo del superficie de la pista, la naturaleza viscoelástica del caucho permite que el neumático resbale ligeramente, lo que genera las fuerzas de fricción que producen el agarre. Para maximizar este agarre, la goma debe estar dentro de un rango de temperatura específico, para que se comporte elásticamente. Esto asegura que la máxima cantidad de caucho esté en contacto con el asfalto, aumentando la superficie de contacto del neumático y, por tanto, el agarre. Si el caucho está fuera de este rango de temperatura, el rendimiento del neumático se degradará.
¿Por qué se degradan los neumáticos?
Hay tres causas principales de la degradación de los neumáticos: desgaste, temperatura y presión. A medida que el caucho de los neumáticos se mueve sobre el asfalto, se desgasta gradualmente, dejando menos caucho para generar calor. En consecuencia, la temperatura del neumático disminuye y el caucho se vuelve más rígido. Esto reduce el agarre, por lo que el neumático se desliza más, lo que aumenta el desgaste y el ciclo se repite.
Cuando el neumático funciona dentro de su rango de temperatura de trabajo, este nivel de desgaste, conocido como abrasión, es relativamente constante y conduce a una degradación gradual del rendimiento del neumático, lo que es fácil de tener en cuenta para los estrategas en sus cálculos. Sin embargo, si el caucho se sobrecalienta, hierve, rompiendo la superficie del neumático y eliminando grandes trozos de caucho de la superficie. Por otro lado, si el caucho está demasiado frío, se vuelve quebradizo y la superficie comienza a romperse, lo que produce granulación. Tanto el ampollamiento como el granulado reducen significativamente el área de la zona de contacto y, por lo tanto, el agarre, lo que puede provocar una pérdida extrema y no lineal de rendimiento, una pesadilla para los estrategas.
La presión interna del neumático también puede contribuir a la degradación. A medida que aumenta la temperatura de los neumáticos, también aumenta la presión de funcionamiento. Si es demasiado alto, el neumático se infla efectivamente, reduciendo el tamaño de la zona de contacto. Esto puede fomentar un mayor sobrecalentamiento de la goma en la zona de contacto, aumentando el riesgo de formación de ampollas.
estrategia de carrera
El tiempo perdido por vuelta por degradación de los neumáticos es una de las variables más importantes que consideran los estrategas a la hora de definir estrategia. ¿Es más efectivo completar numerosas paradas en boxes pero recuperar ese tiempo corriendo con compuestos más blandos y, por lo tanto, más rápidos? ¿O deberían evitarse las paradas en boxes con la esperanza de que el conductor pueda hacer que los neumáticos duren?
Luego está la cuestión de cuándo entrar en boxes. Si la degradación es alta, el beneficio de correr con caucho nuevo hace que el corte sea una maniobra fuerte. Pero si la degradación es baja, el sobrecorte puede permitir a los equipos aprovechar la posición en la pista mientras los oponentes calientan su nuevo juego de neumáticos.
Tácticas para gestionar neumáticos.
Ya sea que un equipo quiera el máximo rendimiento para una vuelta de clasificación o minimizar la degradación durante un stint, la forma más eficaz de gestionar el rendimiento de los neumáticos es hacer que ambos ejes se degraden al mismo ritmo. Desafortunadamente, esto es casi imposible cuando cada neumático está sujeto a diferentes cargas durante las curvas. Es por eso que los equipos emplean todas las tácticas que pueden para explotar y gestionar el agarre.
Una de las tácticas más importantes es calentar los neumáticos de forma eficaz. Antes de una sesión, se utilizan mantas y hornos para precalentar los neumáticos, mientras que en los campeonatos donde esto no está permitido, los equipos suelen dejar los neumáticos al sol. El precalentamiento de los neumáticos no sólo los acerca al rango de temperatura óptimo sino que también reduce el aumento de la presión de funcionamiento. Si los neumáticos se calentaran por el frío, la presión interna aumentaría drásticamente, lo que provocaría que el neumático se inflara y tuviera una zona de contacto mucho más pequeña.
Una vez encendido pista, el conductor debe calentar los neumáticos de forma constante y lenta, evitando bloqueos o deslizamientos que puedan dañar la superficie de la goma. En consecuencia, los conductores a menudo completarán una vuelta de salida y una vuelta previa para calentar ambos ejes antes de comenzar la vuelta de clasificación. Durante los períodos del coche de seguridad y la bandera amarilla, los conductores zigzaguean en las rectas para mantener la temperatura de los neumáticos y evitar quedarse atrapados en la primera curva una vez que el coche de seguridad está dentro.
El calentamiento de los neumáticos también puede afectar las decisiones estratégicas durante una carrera. A veces los equipos optan por el undercut, incluso si sacrifica la posición en la pista, para permitir que su piloto alcance la temperatura de los neumáticos una vuelta antes que su rival. De esta manera, cuando su competidor sale de boxes delante de él con neumáticos más fríos, tiene agarre disponible para adelantar. Esto se ve sobre todo durante carreras con condiciones húmedas o cambiantes o con neumáticos más duros, donde la fase de calentamiento puede durar varias vueltas.
El conductor también puede tener una influencia significativa en la gestión de los neumáticos durante los stints. Por ejemplo, pueden ajustar la polarización de los frenos para poner más energía en los frenos delanteros o traseros, lo que a su vez calienta los neumáticos mediante el calentamiento de las llantas. Aquí es donde el aire fresco utilizado para enfriar los frenos se calienta a cientos de grados. Este calor luego se transfiere a la llanta de la rueda, que se irradia a los neumáticos. En la Fórmula 1, calentar la llanta a 10 grados C puede equivaler a un aumento de aproximadamente 1 grado C en la temperatura de la carcasa del neumático, lo que podría ser la diferencia entre estar dentro o fuera del rango de temperatura óptimo.
En escenarios donde los neumáticos se sobrecalientan, los conductores pueden levantar y deslizarse para reducir la carga sobre cada neumático. Si se hace de manera efectiva en ciertas curvas de la vuelta, los conductores a menudo pueden proteger los neumáticos, sin perder tiempo de vuelta. La cantidad de gestión de neumáticos necesaria se define antes de la carrera, mediante el uso de curvas de degradación de neumáticos y vistas del planificador de carrera en estrategia de carrera software como CarreraReloj.
Luego, los estrategas pueden determinar varios planes de carrera, cada uno con una estrategia de parada en boxes diferente, y trabajar con el conductor para identificar la cantidad de elevación y avance necesarios para que los neumáticos duren. Por lo tanto, durante la carrera, si la degradación de los neumáticos es diferente a la esperada, se pedirá a los conductores que "cambien al plan B". Esto no sólo les indica que han cambiado a una estrategia de parada en boxes diferente, sino que ahora también necesitan conducir hasta los deltas predefinidos para que los neumáticos duren.
Gestionar la degradación de los neumáticos es el secreto para lograr una victoria estrategia de carrera y software como CarreraReloj puede proporcionar la información crucial que los ingenieros necesitan para tomar decisiones rápidas pero precisas. Ha habido innumerables ocasiones a lo largo de los campeonatos en las que el cuidado de los neumáticos ha ayudado a los equipos a evitar esa importante parada en boxes para conseguir el escalón más alto del podio.
Artículo escrito por: Gemma Hatton