O efeito da superfície da pista na estratégia de corrida

Criar uma estratégia de corrida eficaz na Fórmula 1 envolve a análise de um conjunto complexo de variáveis. Embora factores como o desgaste dos pneus e o consumo de combustível sejam bem conhecidos, a própria superfície da pista desempenha um papel surpreendentemente significativo.

A aspereza, a composição e até a cor de uma pista podem afetar os níveis de aderência, o que a torna uma consideração crítica para as equipas que se esforçam por ganhar vantagem. Vamos explorar a forma como a evolução da pista na F1, a temperatura da pista e os diferentes tipos de superfícies de pista influenciam as estratégias de corrida.

Compreender os diferentes tipos de superfícies de via

A superfície da maioria das pistas de corridas é constituída por asfalto, que é uma mistura de ligante betuminoso com um agregado, como pedras e gravilha. Normalmente, este asfalto é aplicado por cima de camadas de pedra britada e pedra, utilizando a técnica do asfalto de pedra.

O tipo de superfície da pista - incluindoa qualidade e as caraterísticas do asfalto - pode variar significativamente entre circuitos, afectando a aderência e a durabilidade dos pneus.

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

Micro e macro rugosidade

Para caraterizar a textura dos diferentes tipos de superfícies de via, os engenheiros analisam a macro e a micro rugosidade. A macro-rugosidade refere-se à suavidade da disposição das pedras, enquanto a micro-rugosidade é a suavidade das pedras individuais. 

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

Se a superfície das próprias pedras for rugosa, a micro-rugosidade é elevada, mas se as pedras forem polidas e lisas, a micro-rugosidade é baixa.

Aderência dos pneus

Há duas formas de um pneu gerar aderência: indentação e aderência .

Ambos os mecanismos implicam que a viscoelasticidade da borracha se deforme assimetricamente, o que gera uma força de fricção, também conhecida como aderência. A indentação é quando a borracha é excitada pela rugosidade da pista e a adesão é quando se forma uma ligação molecular entre a borracha e a pista, como mostra a ilustração abaixo. 

A rugosidade da via afecta significativamente a quantidade de força de fricção gerada entre a borracha e a via.

Se esta força de fricção, ou aderência, for demasiado baixa, o pneu derrapa na superfície da pista e desgasta-se. Isto aumenta a degradação do pneu, o que encurta a sua vida útil, causando uma dor de cabeça aos estrategas, uma vez que têm de redefinir as durações das passagens.

Como a evolução da pista na F1 influencia a estratégia de corrida

A evolução da pista na F1 refere-se ao aumento gradual da aderência à medida que a borracha é depositada na pista pelos pneus, especialmente em áreas de elevado atrito, como as zonas de travagem e os vértices. Esta camada de borracha melhora os tempos por volta ao longo de uma sessão, mas pode ser afetada por factores como a chuva ou o vento, que podem lavar a borracha, deixando uma pista "verde" ou "suja" com aderência reduzida.

As pistas temporárias, como o circuito de Fórmula E de Berlim, apresentam frequentemente uma evolução rápida da pista devido à acumulação frequente de borracha, especialmente nas superfícies de betão. As equipas de F1 acompanham de perto a evolução da pista, ajustando as suas estratégias para ter em conta as alterações nos níveis de aderência durante cada sessão.

Temperatura da via

A temperatura da pista também pode desempenhar um papel na quantidade de aderência disponível. Temperaturas mais elevadas da pista conduzem a temperaturas mais elevadas dos pneus, o que pode muitas vezes colocar os pneus na sua gama de funcionamento, aumentando a aderência. No entanto, as temperaturas extremamente elevadas da pista podem provocar granulação e formação de bolhas. Por outro lado, as temperaturas baixas da pista dificultam a deformação da borracha e, por conseguinte, geram fricção. 

Esta flutuação na aderência é a razão pela qual as equipas mantêm um olhar atento sobre o tempo e a temperatura da pista ao longo de uma sessão. Os dias claros e soalheiros aquecem a pista rapidamente, em especial as pistas recentemente colocadas, que são frequentemente mais escuras e, por isso, absorvem mais calor. Por outro lado, um dia nublado pode reduzir a temperatura da pista em até 20 graus Celsius (68 graus Fahrenheit). 

Recapeamento e sua influência nas condições da via

A repavimentação de uma pista pode alterar drasticamente a estratégia da corrida. As novas superfícies são frequentemente seladas com betume, criando uma macro e micro textura suave que inicialmente oferece baixa aderência. Um exemplo disto foi o Grande Prémio da Turquia de 2020, em que a pista recentemente repavimentada tinha uma aderência mínima, causando dificuldades aos pneus tanto em piso seco como molhado.

Noutros casos, como no Texas Motor Speedway em 2021, secções da pista foram tratadas com PJ1 TrackBite para aumentar a aderência nas corridas da NASCAR. Infelizmente, este tratamento de superfície forneceu aderência limitada para os pneus Firestone da IndyCar, criando uma linha de corrida estreita que mudou completamente os tempos de volta e as estratégias de pit stop.

Como as equipas de F1 utilizam a tecnologia para gerir as condições da pista

Infelizmente, não existe uma medida direta do estado da pista, pelo que as equipas têm de confiar em ferramentas como o RaceWatch para reunir todos os vários fluxos de dados numa única plataforma. Desta forma, os estrategas podem monitorizar o tempo, as temperaturas da pista, os tempos das voltas e muito mais em tempo real para compreenderem o estado da pista ao longo de cada sessão e durante o fim de semana. Os pneus dianteiros a enferrujar durante uma sessão de treinos na sexta-feira podem facilmente transformar-se em pneus traseiros a rebentar numa 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 a forma como se espera que o aquecimento, o desgaste e o sobreaquecimento alterem os tempos de volta ao longo de um stint para cada composto.

As condições da pista, a temperatura e até mesmo uma secção da pista que tenha sido repavimentada podem alterar completamente o seu aspeto, razão pela qual um software como o RaceWatch que actualiza as curvas dos pneus em tempo real, é uma ferramenta vital para os estrategas.

Utilização de curvas de degradação para simulações de estratégia

RaceWatch traça automaticamente uma curva de degradação para cada corrida de cada piloto ao longo de uma sessão. Estas curvas são depois calculadas como média para obter uma estimativa mais fiável da degradação dos pneus para cada composto, sendo eliminadas as corridas não representativas.

Uma vez refinadas, estas curvas de degradação são utilizadas em simulações de estratégia para prever como a corrida se irá desenrolar para diferentes estratégias de paragens nas boxes e durações de passagens. Isto ajuda o estratega a definir o número ideal de paragens nas boxes e qual o composto a utilizar em cada passagem para obter o tempo de corrida mais rápido.

Principais conclusões

1. Evolução da pista na F1: À medida que a borracha se acumula na pista, a aderência aumenta, afectando os tempos por volta e a estratégia. A chuva ou o vento podem eliminar esta camada, revertendo a pista para um estado "verde" com menor aderência.
2. Temperatura da pista na F1: As temperaturas mais elevadas aumentam a aderência dos pneus, mas podem provocar sobreaquecimento e problemas de degradação. As temperaturas mais baixas reduzem a flexibilidade dos pneus, dificultando a geração de fricção.
3. Diferentes tipos de superfícies de pista: A composição, a rugosidade e as técnicas de recapeamento de uma superfície de pista podem influenciar significativamente a aderência e a degradação dos pneus.

Compreender a complexa interação entre a evolução da pista, a temperatura da pista e as diferentes superfícies da pista é essencial para os estrategas da F1. Estes elementos afectam diretamente o desgaste dos pneus, os níveis de aderência e a estratégia de corrida. Com a ajuda de ferramentas avançadas de integração de dados como o RaceWatch, as equipas podem adaptar-se às condições da pista em tempo real, optimizando as suas estratégias para obter o melhor desempenho possível.

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

Para aprofundar as complexidades da estratégia de corrida e o papel fundamental da tecnologia nos desportos motorizados, um webinar intitulado "How to Optimize Race Strategy and Analysis" (Como otimizar a estratégia e a análise da corrida) fornece informações valiosas.

O webinar conta com a participação de Bernadette Collins, antiga diretora de estratégia de corrida da equipa de F1 da Aston Martin, que se baseia em exemplos reais de corridas de F1 para desvendar os meandros da tecnologia RaceWatch :

Os telespectadores do webinar ficarão a saber como as equipas de F1 utilizam a tecnologia para captar mais de 1000 pontos de dados por segundo, alimentando mais de 2 milhões de simulações preditivas ao longo das sessões de treinos, rondas de qualificação e do próprio dia da corrida.

Principais conclusões do webinar sobre estratégia e análise de corridas:

• Uma visão da tecnologia que está na base da análise das equipas de F1.
• O papel das simulações preditivas na definição dos resultados de desempenho.
• Potenciais aplicações da tecnologia de análise dos desportos motorizados no futebol, no râguebi e noutras modalidades.
• Um olhar aprofundado sobre a forma como o desporto pode aproveitar a tecnologia para futuros avanços.

Esta sessão é imperdível para os entusiastas e profissionais que desejam compreender a espinha dorsal tecnológica da estratégia de corrida na F1 e a sua potencial transposição para outros desportos.

Artigo escrito por: Gemma Hatton