O efeito da superfície da pista na estratégia de corrida

Considerando o intrincado conjunto de fatores que os estrategistas em F1 e outros esportes motorizados deve pesar ao elaborar o ideal estratégia de corrida, pode ser uma surpresa que a própria superfície da pista desempenhe um papel fundamental.

A rugosidade, o tipo e até mesmo a cor da superfície de uma pista de corrida influenciam significativamente o nível de aderência disponível, o que pode, em última análise, ser um fator decisivo no delicado equilíbrio entre vencer e perder. Esta relação entre a superfície da pista e estratégia de corrida é um elemento crítico no mundo de alta velocidade da automobilismo.

Superfície da pista

A superfície da maioria das pistas consiste em asfalto, que é uma mistura de ligante betuminoso com agregados, como pedras e cascalho. Normalmente, esse asfalto é aplicado sobre camadas de brita e pedra pela técnica Stone Mastic Asphalt.

Curiosamente, as pedras no asfalto podem ter um efeito tão grande no nível de aderência que muitas vezes novos circuitos de todo o mundo importam pedras de pedreiras específicas no Reino Unido para garantir uma superfície de pista de alta qualidade.  

Rugosidade micro e macro

Para caracterizar a textura de diferentes tipos de superfícies de pista, os engenheiros analisar a macro e micro rugosidade. A macro rugosidade refere-se à suavidade do arranjo das pedras, enquanto a micro rugosidade é a suavidade das pedras individuais. 

Por exemplo, uma superfície tem uma rugosidade macro elevada se existirem grandes espaços entre as pedras e as pedras sobressaírem, criando os picos mostrados no traço verde no diagrama abaixo. No entanto, se essas lacunas forem preenchidas com material, a superfície terá uma macro rugosidade baixa.

Considerando que, se a superfície das próprias pedras for áspera, a micro rugosidade será alta, mas se as pedras forem polidas e lisas, a micro rugosidade será baixa.

Aderência dos pneus

Existem duas maneiras pelas quais um pneu gera aderência; recuo e adesão.

Ambos os mecanismos envolvem a viscoelasticidade da borracha deformando-se assimetricamente, o que gera uma força de atrito, também conhecida como aderência. A indentação é onde a borracha é excitada pela rugosidade da pista e a adesão é onde uma ligação molecular se forma entre a borracha e a pista, conforme mostrado na ilustração abaixo. 

A rugosidade da pista afeta significativamente a quantidade de força de atrito gerada entre a borracha e a pista.

Se esta força de atrito, ou aderência, for muito baixa, o pneu derrapará na superfície da pista e se desgastará. Isto aumenta a degradação do pneu, o que reduz a sua vida útil; causando dor de cabeça para os estrategistas, pois eles precisam redefinir a duração dos períodos. 

Acompanhe a evolução 

A qualidade da superfície de uma pista está sempre evoluindo ano após ano, dia após dia e até mesmo durante uma sessão. Isso ocorre porque a borracha é depositada nas zonas de frenagem e nos vértices à medida que os carros circulam na pista. Isto aumenta o nível de aderência e resulta em tempos de volta mais rápidos. No entanto, a chuva ou o vento podem remover esta camada de borracha ao longo do tempo e a pista torna-se “verde” ou “suja” onde o nível de aderência é baixo e os tempos de volta são lentos. 

Monitorar temperatura

A temperatura da pista também pode desempenhar um papel na quantidade de aderência disponível. Temperaturas mais altas da pista levam a temperaturas mais altas dos pneus, o que muitas vezes pode colocar os pneus em sua faixa de trabalho, aumentando a aderência. No entanto, temperaturas extremamente altas na pista podem causar granulação e formação de bolhas. Por outro lado, as baixas temperaturas da pista dificultam a deformação da borracha e, portanto, geram atrito. 

Essa flutuação na aderência é o motivo pelo qual as equipes ficam de olho no clima e monitoram a temperatura durante a sessão. Dias claros e ensolarados aquecerão a pista rapidamente, especialmente pistas recém-construídas que geralmente são mais escuras e, portanto, absorvem mais calor. Considerando que um dia nublado pode reduzir as temperaturas da pista em até 20°C (68°F). 

Recapeamento

O recapeamento da pista é outro fator crucial que os estrategistas devem considerar. Freqüentemente, a camada superior de uma nova superfície é selada com betume, resultando em uma superfície micro e macro lisa. Este foi o caso do Grande Prêmio da Turquia de Fórmula 1 de 2020, onde a pista era tão lisa que os pneus secos não conseguiam gerar aderência suficiente e, quando molhada, a pista ficava extremamente escorregadia. No ano seguinte, a pista foi limpa e jateada com água, retirando a camada superior de betume e expondo as pedras. A aderência melhorou drasticamente, pois os pneus tinham algo em que se preocupar, então a degradação dos pneus e os tempos de volta foram completamente diferentes dos do ano anterior.  

Outro exemplo é o Texas Motor Speedway em 2021. Para aumentar a aderência dos pneus Goodyear da NASCAR, partes da pista foram tratadas com PJ1 TrackBite, que é uma superfície normalmente usada em pistas de arrancada. Infelizmente, esta superfície proporcionou aderência mínima para Pneus Firestone da Indycar, o que restringiu os carros a quase uma única linha de corrida. Incapaz de ficar off-line, isso mudou completamente os tempos de volta e a estratégia ideal de corrida, já que o pitting era ditado pela posição na pista.

Simulando estratégia

Infelizmente, não existe uma medida direta das condições da pista e, por isso, as equipes dependem de ferramentas como RaceWatch para agrupar todos os vários fluxos de dados em uma plataforma. Desta forma, os estrategistas podem monitorar o clima, as temperaturas da pista, os tempos das voltas e muito mais em tempo real para entender o estado da pista durante cada sessão, bem como durante o fim de semana. A granulação dos pneus dianteiros durante uma sessão de treinos na sexta-feira pode facilmente se transformar em bolhas nos pneus traseiros em uma corrida no domingo. 

Para ajudar a compreender o comportamento dos pneus, os estrategas definem curvas de degradação para cada tipo de composto de pneu. Estas curvas ilustram como se espera que o aquecimento, o desgaste e o sobreaquecimento alterem os tempos de volta ao longo de um período para cada composto.

A condição da pista, a temperatura e até mesmo uma seção recapeada da pista podem mudar completamente sua aparência, e é por isso que softwares como RaceWatch que atualiza as curvas dos pneus em tempo real é uma ferramenta vital para estrategistas.

RaceWatch traça automaticamente uma curva de degradação para cada execução de cada driver durante uma sessão. A média dessas curvas é então calculada para obter uma estimativa mais confiável da degradação do pneu para cada composto, com quaisquer corridas não representativas removidas.

Uma vez refinadas, essas curvas de degradação são usadas em simulações estratégicas para prever como a corrida se desenvolverá para diferentes estratégias de pit stops e durações de stints. Isto ajuda o estrategista a definir o número ideal de paradas nos boxes e qual composto usar em qual período para alcançar o tempo geral de corrida mais rápido.

Como gerenciar o efeito da superfície da pista e otimizar a estratégia de corrida

Para aprofundar as complexidades estratégia de corrida e o papel fundamental da tecnologia na automobilismo, um webinar intitulado “Como otimizar a estratégia e análise de corrida”fornece insights valiosos.

O webinar apresenta Bernadette Collins, ex-chefe de estratégia de corrida da equipe de F1 da Aston Martin, enquanto ela se baseia em exemplos reais de corridas de F1 para desvendar as complexidades da tecnologia RaceWatch:

Os espectadores do webinar obterão uma compreensão abrangente de como as equipes de F1 aproveitam a tecnologia para capturar mais de 1.000 pontos de dados por segundo, alimentando mais de 2 milhões de simulações preditivas durante sessões de treinos, rodadas de qualificação e no próprio dia da corrida.

Principais conclusões do Webinar sobre estratégia e análise de corrida:

• Insights sobre a tecnologia que sustenta análise em equipes de F1.
• O papel das simulações preditivas na definição dos resultados de desempenho.
• Aplicações potenciais da tecnologia de análise do automobilismo no futebol, rugby e muito mais.
• Uma análise aprofundada de como os esportes podem aproveitar a tecnologia para avanços futuros.

Esta sessão é obrigatória para entusiastas e profissionais ansiosos por compreender a espinha dorsal tecnológica da estratégia de corrida na F1 e sua potencial passagem para outras arenas esportivas.

Artigo escrito por: Gemma Hatton