Otimização da estratégia de corrida nos desportos motorizados: O poder do Undercut e do Overcut

Muitas vezes pensamos que o sucesso de um carro de Fórmula 1 durante uma corrida se deve ao seu piloto, potência ou aerodinâmica, mas a estratégia (sub e sobre corte) pode ter um impacto muito mais decisivo nos resultados. Afinal, não importa o quão rápido é o seu carro, se uma má estratégia de paragem nas boxes o coloca no fundo do pelotão. 

A estratégia de corte e corte excessivo da corrida tem desempenhado um papel ainda mais importante nas últimas décadas, uma vez que as equipas e as suas tecnologias continuam a evoluir e os diferenciais de desempenho entre os carros diminuem. Com um ritmo e desempenho semelhantes em pista, por vezes uma boa decisão estratégica pode ser a única carta que as equipas podem jogar para ultrapassar os adversários.

2021 Carros de Fórmula 1 em fila de espera numa curva no Grande Prémio do Mónaco

Estratégia de corrida no passado 

Antes de 2010, os regulamentos permitiam o reabastecimento, o que significava que a diferença de tempo por volta entre um carro quase vazio e um carro pesado e reabastecido era de cerca de 1,5s. Embora o desempenho de um novo conjunto de pneus pudesse reduzir este défice, era difícil ultrapassar totalmente esta penalização. Assim, o combustível tornou-se a variável dominante ao estabelecer a estratégia de corrida ideal.  

No entanto, após a proibição do reabastecimento, o desempenho dos pneus voltou a ser o fator estratégico mais importante. Consequentemente, as equipas concentraram-se na gestão da degradação dos pneus para tentarem conceber cenários de "undercut " e "overcut" para ultrapassarem os seus concorrentes. 

Uma vista frontal da equipa de Fórmula 1 da Mercedes a concluir uma paragem nas boxes
As alterações na massa do carro devido ao reabastecimento criaram um grande diferencial de desempenho. CRÉDITO: Fórmula 1

Compreender o desempenho dos pneus

Para compreender como funcionam os cortes inferiores e superiores, é necessário compreender primeiro o comportamento dos pneus.

A borracha utilizada nos actuais pneus de Fórmula 1 é fortemente influenciada pela temperatura e pela histerese, pelo que o tempo por volta que um carro pode alcançar varia consideravelmente, dependendo da fase de vida em que o pneu se encontra. 

Existem essencialmente três fases principais de desempenho do pneu durante uma passagem: aquecimento, estabilização e degradação. A quantidade de aderência que o pneu gera em cada uma destas fases varia de acordo com a rigidez do composto (macio, médio ou duro). O gráfico abaixo ilustra a diferença típica de tempo por volta entre um composto macio, médio e duro ao longo de uma sessão.

Um gráfico de linhas coloridas que mostra a diferença de tempo por volta entre um composto de pneu macio, duro e médio
  • Os macio é o composto que aquece mais rapidamente e, por isso, tem o tempo de volta inicial mais rápido. No entanto, à medida que a borracha mais macia começa a sobreaquecer e, por conseguinte, a desgastar-se, o seu desempenho diminui significativamente no final da sessão. 
  • O duro aumenta a temperatura mais lentamente e, por isso, demora mais tempo a aquecer, razão pela qual é 0,5s mais lento do que o macio na 1ª volta. No entanto, o composto mais duro é mais resistente ao sobreaquecimento e sofre menos desgaste, mantendo o desempenho durante mais tempo e, na volta 30, é 0,7s mais rápido do que o macio.
  • O Médio O composto Médio situa-se frequentemente entre o Duro e o Macio em termos de desempenho. No entanto, este composto pode, por vezes, ser difícil de aquecer e, por isso, é muito mais lento do que o duro e o macio no início da sessão.

A diferença de tempo por volta entre os pneus velhos e novos, bem como os diferentes compostos durante as fases de aquecimento (amarelo) e degradação (roxo), representa uma oportunidade para as equipas subcotarem ou ultrapassarem os seus adversários.

O que é um corte inferior?

F1 Undercut explicado

O undercut é uma estratégia de corrida em que um piloto faz uma paragem nas boxes mais cedo do que o seu rival para ganhar vantagem ao utilizar pneus mais frescos. A chave para esta estratégia reside em três fases críticas: a entrada, a paragem nas boxes e a saída. O tempo total perdido ou ganho durante esta sequência pode resultar numa ultrapassagem bem sucedida, uma vez que os pneus novos permitem ao piloto que faz a paragem registar tempos de volta mais rápidos em comparação com um concorrente com pneus mais velhos e mais lentos.

Num cenário de undercut, o Condutor A vai às boxes primeiro e perde tempo nas boxes (cerca de 20 segundos), mas quando regressa à pista com pneus novos, consegue completar um outlap muito mais rápido. Entretanto, o Condutor B, que ficou na pista com pneus gastos, faz um inlap mais lento antes de ir para a box. Quando o Condutor B termina a sua paragem, o Condutor A já utilizou a vantagem de velocidade da borracha mais fresca para ganhar posição na pista, ultrapassando o Condutor B.

Um gráfico de linhas coloridas que mostra a diferença de tempo relativa entre o condutor A e o condutor B durante um corte inferior

O undercut é particularmente eficaz em circuitos com elevado desgaste dos pneus ou degradação térmica, onde os pneus novos oferecem imediatamente um melhor desempenho. Esta estratégia capitaliza o facto de os pneus mais velhos se degradarem significativamente, abrandando o ritmo do carro. Se for cronometrado na perfeição, o undercut pode ajudar um piloto a passar à frente do seu rival, tirando partido da aderência e da velocidade dos pneus novos.

Factores-chave para um corte inferior bem sucedido:

  • Desempenho dos pneus: Os pneus mais frescos proporcionam melhor aderência e velocidade, dando ao piloto que faz a paragem uma vantagem significativa. É fundamental programar a paragem nas boxes com antecedência suficiente para tirar o máximo partido destes pneus novos.
  • Espaço livre na via: Para que o undercut funcione, o condutor tem de regressar à pista com espaço suficiente para explorar os pneus novos sem ser atrasado pelo tráfego. Uma janela livre de tráfego permite ao condutor acelerar de forma agressiva.
  • Eficiência na paragem nas boxes: Uma paragem nas boxes rápida e sem problemas é essencial. Os atrasos nas boxes podem anular a vantagem dos pneus mais frescos, pelo que minimizar o tempo nas boxes é fundamental para um undercut bem sucedido.
  • Condições da pista: Os circuitos com elevada degradação dos pneus favorecem o undercut, uma vez que os pneus novos oferecem uma clara vantagem em termos de velocidade. Além disso, factores como o aquecimento dos pneus (ou a falta dele) e o ar livre desempenham um papel crucial.
  • Outras variáveis: Elementos imprevisíveis como bandeiras amarelas, safety cars ou safety cars virtuais podem afetar o sucesso de um undercut. A estratégia é mais eficaz quando não ocorrem tais interrupções.

O que é um sobrecorte?

Explicação do sobrecorte F1

O overcut é uma estratégia de corrida em que um piloto permanece em pista mais tempo do que o seu concorrente, que vai às boxes mais cedo. O objetivo é utilizar o ar mais limpo e a carga de combustível mais leve (à medida que o combustível é consumido) para obter tempos de volta mais rápidos enquanto o concorrente está nas boxes, acabando por ganhar posição na pista assim que o piloto com overcut fizer a sua paragem. Após a paragem nas boxes, o piloto que ficou de fora (Piloto A) pode frequentemente surgir à frente do piloto que fez a paragem mais cedo (Piloto B), capitalizando a diferença de desempenho criada durante essas voltas.

Um fator chave na estratégia de corte excessivo é que o condutor B, tendo feito a box em primeiro lugar, pode ter dificuldades com o aquecimento dos pneus, especialmente se mudar para um composto mais duro que demora mais tempo a atingir a temperatura ideal. Em contrapartida, o piloto A é muitas vezes aconselhado a esforçar-se com os pneus gastos, maximizando o desempenho do carro em ar limpo para criar uma vantagem de tempo. Depois de várias voltas, quando o Condutor A finalmente vai às boxes, pode voltar à pista à frente do Condutor B, executando com êxito o overcut.

Um gráfico de linhas coloridas que mostra a diferença de tempo relativa entre o condutor A e o condutor B durante um corte excessivo

Factores-chave para um sobrecorte bem sucedido:

  • Gestão dos pneus: O piloto que fica de fora (Piloto A) deve manter tempos de volta competitivos com pneus gastos, extraindo o máximo desempenho durante essas voltas cruciais.
  • Condições da pista: Os cortes excessivos são comuns em pistas de baixa aderência ou de baixa degradação, ou em condições de piso molhado, onde são necessárias várias voltas para que os pneus atinjam a temperatura. O ar mais limpo e o carro mais leve podem resultar em voltas mais rápidas.
  • Desempenho do concorrente: Se o condutor B, com pneus novos, se deparar com trânsito ou tiver dificuldades com o aquecimento dos pneus, isso dá vantagem ao condutor A. Da mesma forma, um corte excessivo pode ser eficaz quando existe uma diferença significativa de desempenho entre os carros, em que o carro mais rápido pode explorar o ar limpo depois de o rival ir às boxes.

Tirando partido destes factores, o overcut pode ser uma estratégia poderosa para ganhar posição na pista, especialmente quando o desempenho dos pneus ou as condições de tráfego desempenham um papel decisivo.

Um corte inferior em ação

Ultrapassar os adversários durante uma corrida é um verdadeiro triunfo, no entanto, o resultado total de um undercut ou overcut estratégico só se verifica no final da corrida. 

O Grande Prémio do Bahrain de 2021 ilustra bem esta situação. O traçado de Sakhir é duro para os pneus traseiros e, por isso, apresenta uma boa oportunidade para a subcotação. Hamilton perdeu a liderança para Verstappen na primeira volta e a Mercedes mudou imediatamente a sua estratégia. Na primeira paragem nas boxes (1), a Mercedes reduziu a vantagem da Red Bull em 4 voltas, o que permitiu a Hamilton ultrapassar Verstappen na volta 18. 

Hamilton conseguiu então construir uma vantagem de 7s à frente de Verstappen e completou uma segunda paragem nas boxes (2) na volta 28. No entanto, para superar a desvantagem, a Red Bull decidiu prolongar a vida útil dos pneus de Verstappen por mais 11 voltas para criar uma compensação de idade dos pneus. Consequentemente, após a sua paragem nas boxes, Verstappen rapidamente alcança Hamilton e luta pela liderança. Embora estrategicamente Verstappen devesse ter vencido, uma ultrapassagem falhada deixou-o em segundo lugar.

Um gráfico de linhas coloridas que mostra a diferença de tempo relativa entre Hamilton e Verstappen durante o Grande Prémio do Bahrain de 2021

O poder de um sobrecorte eficaz

As ruas apertadas do Mónaco fazem com que este Grande Prémio seja dominado pelo tráfego e pela poupança de pneus. As paragens nas boxes são indesejáveis, uma vez que é difícil, mesmo para um carro rápido com uma vantagem de pneus, abrir caminho entre o pelotão. 

Em 2021, uma má posição na grelha deixou Hamilton a seguir Gasly durante o primeiro turno. Com os pneus a esgotarem-se, Hamilton desencadeia a primeira fase de paragem nas boxes (1), mas Gasly fica de fora por mais uma volta, ultrapassando efetivamente Hamilton para se manter à frente na mais lenta Alpha Tauri. 

Vettel fica de fora mais uma volta e ultrapassa Hamilton e Gasly, enquanto Pérez, com uma grande vantagem no desempenho do carro, fica de fora mais duas voltas (2) e ultrapassa os três pilotos. Esta manobra faz com que Perez passe de 5s atrás de Hamilton para mais de 5s à frente. No final, Hamilton nunca passa Gasly, acabando por parar para uma tentativa de volta mais rápida (3) na volta 66.

Um gráfico de linhas coloridas que mostra a diferença de tempo relativa entre Hamilton, Gasly, Vettel e Perez durante o Grande Prémio do Mónaco de 2021

Quando utilizar o Undercut vs. Overcut nos desportos motorizados

A escolha entre um undercut ou overcut depende de diversas variáveis, incluindo as caraterísticas da pista, as taxas de degradação dos pneus e as condições da corrida. Por exemplo, em pistas com elevado desgaste dos pneus, o corte inferior é frequentemente mais eficaz, uma vez que a queda de desempenho em pneus velhos é significativa. No entanto, em pistas onde o desgaste dos pneus é menos acentuado, o corte excessivo pode compensar, especialmente se um piloto conseguir maximizar os tempos por volta com uma carga de combustível mais leve.

As condições climatéricas também desempenham um papel importante. Em condições mais frias, em que os pneus demoram mais tempo a aquecer, o corte excessivo pode ser mais favorável, uma vez que os pneus novos podem não apresentar imediatamente um desempenho ótimo. Por outro lado, em condições de calor, em que os pneus se degradam mais rapidamente, o corte inferior pode dar uma vantagem de ritmo mais rápido.

Além disso, as decisões estratégicas relativas à gestão do tráfego e ao momento da paragem nas boxes são cruciais. Um undercut requer uma pista livre à frente após a paragem nas boxes, enquanto um overcut pode ser vantajoso se o piloto puder beneficiar de uma corrida com ar livre antes de fazer a sua paragem.

Webinar: Como otimizar a estratégia e a análise da corrida

Bernadette Collins, ex-chefe de estratégia de corrida da equipa de F1 da Aston Martin, utiliza exemplos reais de corridas de F1 para nos ajudar a analisar as nuances da tecnologiaRaceWatch e a forma como a sua utilização pode ser aplicada a outros desportos, incluindo o futebol, o râguebi e outros.

Collins discute a forma como as equipas captam mais de 1000 pontos de dados por segundo para alimentar mais de 2 milhões de simulações preditivas. Isto é feito em todas as fases, desde as sessões de treinos, passando pela qualificação, até à execução no dia da corrida. Todas as curvas, especificações e simulações preditivas são efectuadas com precisão analítica.

Neste webinar sobre estratégia e análise de corridas, ficará a saber

  • A tecnologia que alimenta a análise da equipa de F1
  • Utilização de simulações preditivas para influenciar os resultados de desempenho
  • Como, no futuro, desportos como o futebol e o râguebi podem tirar partido desta tecnologia
  • E mais

Como as ferramentas de estratégia de corrida podem ajudar 

No ambiente de alta pressão de uma corrida, tomar decisões precisas e rápidas é fundamental para superar os concorrentes. É por isso que os estrategas confiam em ferramentas de software de estratégia de corrida como o RaceWatch para prever a degradação dos pneus, o ritmo e as paragens nas boxes das outras equipas, para lhes dar confiança nas suas decisões.

Curvas de degradação dos pneus montados do Racewatch numa sessão

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Artigo escrito por: Gemma Hatton

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