El efecto de la superficie de la pista en la estrategia de carrera

Considerando la intrincada gama de factores que los estrategas en F1 y otros deportes de motor debe sopesar al elaborar el óptimo estrategia de carrera, puede resultar sorprendente que la propia superficie de la pista desempeñe un papel fundamental.

La rugosidad, el tipo e incluso el color de la superficie de una pista de carreras influyen significativamente en el nivel de agarre disponible, que en última instancia puede ser un factor decisivo en el delicado equilibrio entre ganar y perder. Esta relación entre la superficie de la pista y estrategia de carrera es un elemento crítico en el mundo de alta velocidad de automovilismo.

Superficie de la pista

La superficie de la mayoría de las pistas de carreras está hecha de asfalto, que es una mezcla de aglutinante bituminoso con un agregado, como piedras y grava. Normalmente, este asfalto se aplica sobre capas de roca triturada y piedra mediante la técnica Stone Mastic Asphalt.

Curiosamente, las piedras dentro del asfalto pueden tener tal efecto en el nivel de agarre, que a menudo los circuitos nuevos de todo el mundo importan piedras de canteras específicas en el Reino Unido para garantizar una superficie de pista de alta calidad.  

Micro y macro rugosidad

Para caracterizar la textura de diferentes tipos de superficies de vías, los ingenieros analizar la macro y micro rugosidad. La macrorugosidad se refiere a la suavidad de la disposición de las piedras, mientras que la microrugosidad es la suavidad de las piedras individuales. 

Por ejemplo, una superficie tiene una alta rugosidad macro si hay grandes espacios entre las piedras y las piedras sobresalen, creando los picos que se muestran en el trazo verde en el diagrama siguiente. Sin embargo, si estos huecos se rellenan con material, entonces la superficie tiene una macrorugosidad baja.

Mientras que, si la superficie de las piedras es rugosa, entonces la microrugosidad es alta, pero si las piedras están pulidas y lisas, la microrugosidad es baja.

Agarre del neumático

Hay dos formas en que un neumático genera agarre; sangría y adhesión.

Ambos mecanismos implican que la viscoelasticidad del caucho se deforma asimétricamente lo que genera una fuerza de fricción, también conocida como agarre. La sangría es donde el caucho se excita por la rugosidad de la pista y la adhesión es donde se forma un enlace molecular entre el caucho y la pista, como se muestra en la siguiente ilustración. 

La rugosidad de la pista afecta significativamente la cantidad de fuerza de fricción generada entre el caucho y la pista.

Si esta fuerza de fricción, o agarre, es demasiado baja, el neumático patinará sobre la superficie de la pista y se desgastará. Esto aumenta la degradación del neumático, lo que acorta su vida útil; causando un dolor de cabeza a los estrategas, ya que tienen que redefinir la duración de los períodos. 

Seguimiento de la evolución 

La calidad de la superficie de una pista siempre evoluciona año tras año, día a día e incluso durante una sesión. Esto se debe a que el caucho se deposita en las zonas de frenado y en los vértices cuando los autos circulan por la pista. Esto aumenta el nivel de agarre y da como resultado tiempos de vuelta más rápidos. Sin embargo, la lluvia o el viento pueden eliminar esta capa de caucho con el tiempo y la pista se vuelve "verde" o "sucia", donde el nivel de agarre es bajo y los tiempos de vuelta son lentos. 

Seguimiento de la temperatura

La temperatura de la pista también puede influir en la cantidad de agarre disponible. Las temperaturas más altas de la pista provocan temperaturas más altas de los neumáticos, lo que a menudo puede hacer que los neumáticos entren en su rango de trabajo, aumentando el agarre. Sin embargo, las temperaturas extremadamente altas de la pista pueden provocar formación de vetas y ampollas. Por otro lado, las bajas temperaturas de la pista dificultan que la goma se deforme y por tanto genere fricción. 

Esta fluctuación en el agarre es la razón por la que los equipos vigilan de cerca el clima y la temperatura de la pista durante toda la sesión. Los días despejados y soleados calentarán rápidamente la pista, especialmente las pistas recién colocadas, que suelen ser más oscuras y, por tanto, absorben más calor. Mientras que un día nublado puede reducir las temperaturas de la pista hasta en 20 grados C (68 grados F). 

Renovación de la superficie

La repavimentación de la pista es otro factor crucial que los estrategas deben considerar. A menudo, la capa superior de una nueva superficie se sella con betún, lo que da como resultado una superficie micro y macro lisa. Este fue el caso en el Gran Premio de Turquía de Fórmula 1 de 2020, donde la pista era tan lisa que los neumáticos secos no podían generar suficiente agarre y, cuando estaba mojada, la pista se volvía extremadamente resbaladiza. Al año siguiente, se limpió la pista y se lavó con chorro de agua, eliminando esta capa superior de betún y dejando al descubierto las piedras. El agarre mejoró dramáticamente ya que los neumáticos tenían algo a lo que adaptarse, por lo que la degradación de los neumáticos y los tiempos de vuelta fueron completamente diferentes a los del año anterior.  

Otro ejemplo es el Texas Motor Speedway en 2021. Para aumentar el agarre de los neumáticos Goodyear de NASCAR, partes de la pista se trataron con PJ1 TrackBite, que es una superficie que se utiliza habitualmente en las pistas de aceleración. Desafortunadamente, esta superficie proporcionó un agarre mínimo para Los neumáticos Firestone de Indycar, lo que restringió los coches a casi una única línea de carrera. Al no poder salirse de la línea, esto cambió por completo los tiempos de vuelta y la estrategia óptima de carrera, ya que la parada en boxes dependía de la posición en la pista.

Simulando estrategia

Desafortunadamente, no existe una medida directa del estado de la pista, por lo que los equipos tienen que depender de herramientas como CarreraReloj para recopilar todos los diversos flujos de datos en una sola plataforma. De esta manera, los estrategas pueden monitorear el clima, las temperaturas de la pista, los tiempos de vuelta y más en tiempo real para comprender el estado de la pista durante cada sesión y durante el fin de semana. Los neumáticos delanteros granulados durante una sesión de práctica del viernes pueden convertirse fácilmente en ampollas en los neumáticos traseros en una carrera del domingo. 

Para ayudar a comprender el comportamiento de los neumáticos, los estrategas definen curvas de degradación para cada tipo de compuesto de neumático. Estas curvas ilustran cómo se espera que el calentamiento, el desgaste y el sobrecalentamiento cambien los tiempos de vuelta durante un stint para cada compuesto.

El estado de la pista, la temperatura e incluso simplemente una sección de la pista repavimentada pueden cambiar completamente su apariencia, razón por la cual software como CarreraReloj que actualiza las curvas de los neumáticos en tiempo real es una herramienta vital para los estrategas.

CarreraReloj traza automáticamente una curva de degradación para cada carrera de cada conductor durante una sesión. Luego, estas curvas se promedian para obtener una estimación más confiable de la degradación del neumático para cada compuesto, eliminando cualquier ejecución no representativa.

Una vez refinadas, estas curvas de degradación se utilizan en simulaciones de estrategias para predecir cómo se desarrollará la carrera para diferentes estrategias de paradas en boxes y duraciones de stints. Esto ayuda al estratega a definir el número óptimo de paradas en boxes y qué compuesto utilizar en cada stint para lograr el tiempo general de carrera más rápido.

Cómo gestionar el efecto de la superficie de la pista y optimizar la estrategia de carrera

Para profundizar en las complejidades de estrategia de carrera y el papel fundamental de la tecnología en automovilismo, un seminario web titulado “Cómo optimizar la estrategia y el análisis de la carrera” proporciona información invaluable.

El seminario web presenta a Bernadette Collins, ex jefa de estrategia de carrera del equipo de F1 de Aston Martin, mientras recurre a ejemplos reales de carreras de F1 para desentrañar las complejidades de la tecnología RaceWatch:

Los espectadores del seminario web obtendrán una comprensión integral de cómo los equipos de F1 aprovechan la tecnología para capturar más de 1000 puntos de datos por segundo, impulsando más de 2 millones de simulaciones predictivas a lo largo de las sesiones de práctica, las rondas de clasificación y el propio día de la carrera.

Conclusiones clave del Seminario web sobre estrategia y análisis de carreras:

• Información sobre la tecnología que sustenta análisis en equipos de F1.
• El papel de las simulaciones predictivas en la configuración de los resultados del desempeño.
• Aplicaciones potenciales de la tecnología de análisis de deportes de motor en fútbol, rugby y más.
• Una mirada en profundidad a cómo los deportes pueden aprovechar la tecnología para avances futuros.

Esta sesión es imprescindible para entusiastas y profesionales deseosos de comprender la columna vertebral tecnológica de la estrategia de carrera en la F1 y su posible cruce con otros ámbitos deportivos.

Artículo escrito por: Gemma Hatton