Как деградация шин влияет на гоночную стратегию
Шины — единственный контакт между гоночным автомобилем и автомобилем. отслеживать, что делает их самой важной частью любого гоночного автомобиля. Неважно, какую мощность имеет двигатель или какую прижимную силу создает аэродинамический пакет; если эти нагрузки не могут эффективно передаваться через шины для обеспечения сцепления с дорогой, автомобиль не будет двигаться быстрее.
К сожалению, способность шины обеспечивать сцепление с дорогой со временем снижается. Такое ухудшение характеристик шин означает, что они не служат так долго, что приводит к более медленному времени прохождения круга и сокращению продолжительности отрезков. Таким образом, деградация шин может существенно повлиять на гоночная стратегияИменно поэтому команды и гонщики прилагают столько усилий, пытаясь понять, спрогнозировать и управлять шинами.
Поведение резины
Чтобы понять, что такое шины, нам сначала нужно понять, как ведет себя резина. Резина является вязкоупругой, а это означает, что после деформации она не сразу возвращается к своей первоначальной форме. Во время этой задержки энергия поглощается и преобразуется в тепло. Общее количество поглощенной энергии зависит от количества раз, когда резина подвергается нагрузке, и ее температуры. Например, когда резина холодная или подвергается воздействию слишком высокой частоты, она становится твердой и хрупкой. Тогда как, когда резина горячая или медленно скользит, она становится эластичной и эластичной.
Поскольку колесо вращается поперек поверхность трассыВязкоэластичная природа резины позволяет шине слегка скользить, что создает силы трения, обеспечивающие сцепление. Чтобы обеспечить максимальное сцепление, резина должна находиться в определенном температурном диапазоне, чтобы она вела себя эластично. Это гарантирует, что максимальное количество резины соприкасается с асфальтом, увеличивая пятно контакта шины и, следовательно, сцепление. Если резина находится за пределами этого температурного диапазона, характеристики шины ухудшатся.
Почему шины портятся
Существует три основные причины деградации шин: износ, температура и давление. По мере того, как резина покрышки движется по асфальту, она постепенно изнашивается, в результате чего остается меньше резины, выделяющей тепло. Следовательно, температура шины снижается, и резина становится более жесткой. Это снижает сцепление с дорогой, поэтому шина больше скользит, что увеличивает износ, и цикл повторяется.
Когда шина работает в рабочем диапазоне температур, этот уровень износа, известный как истирание, является относительно постоянным и приводит к постепенному ухудшению характеристик шины, что специалистам по стратегии легко учесть в своих расчетах. Однако если резина перегрета, она закипает, разрывая поверхность шины, удаляя с поверхности большие куски резины. С другой стороны, если резина слишком холодная, она становится хрупкой и поверхность начинает откалываться, что приводит к образованию зернистости. И вздутие, и зернение значительно уменьшают площадь пятна контакта и, следовательно, сцепление, что может привести к чрезвычайной, нелинейной потере производительности – кошмару для стратегов.
Внутреннее давление шины также может способствовать деградации. По мере увеличения температуры шины растет и рабочее давление. Если высота слишком высока, шина раздувается, уменьшая размер пятна контакта. Это может способствовать дальнейшему перегреву резины в пятне контакта, увеличивая риск образования пузырей.
Стратегия гонки
Время, потерянное на круге из-за износа шин, является одной из наиболее важных переменных, которые стратеги учитывают при определении стратегия. Не эффективнее ли проехать множество пит-стопов, но вернуть время назад, участвуя в гонках на более мягких и, следовательно, более быстрых составах? Или следует избегать пит-стопов в надежде, что гонщик сможет продлить срок службы шин?
Тогда возникает вопрос, когда делать яму. Если деградация высока, преимущество гонок на свежей резине делает подрезание сильным маневром. Но если деградация незначительна, перерез может позволить командам извлечь выгоду из позиции на трассе, пока соперники прогревают свои новые шины.
Тактика управления шинами
Независимо от того, хочет ли команда получить максимальную производительность на квалификационном круге или свести к минимуму ухудшение характеристик шин на протяжении всего отрезка, наиболее эффективный способ управлять производительностью шин — это обеспечить, чтобы обе оси изнашивались с одинаковой скоростью. К сожалению, это практически невозможно, поскольку каждая шина подвергается разным нагрузкам во время прохождения поворотов. Вот почему команды используют все возможные тактики, чтобы использовать и управлять сцеплением.
Одна из наиболее важных тактик – эффективный прогрев шин. Перед сессией для предварительного нагрева шин используются чехлы и печи, а на чемпионатах, где это запрещено, команды часто оставляют шины на солнце. Предварительный нагрев шин не только приближает их к оптимальному температурному диапазону, но и снижает увеличение рабочего давления. Если бы шины были нагреты с холода, внутреннее давление резко возросло бы, что привело бы к раздуванию шины и значительному уменьшению пятна контакта.
Однажды отслеживатьЗатем водителю необходимо постепенно и медленно прогревать шины, избегая заклинивания или скольжения, которые могут повредить поверхность резины. Следовательно, перед началом квалификационного круга гонщики часто совершают обход и предварительный прихлоп, чтобы прогреть обе оси. В периоды использования машины безопасности и желтого флага водители будут маневрировать на прямых, чтобы поддерживать температуру шин и избегать блокировки в первом повороте после прибытия машины безопасности.
Прогрев шин также может повлиять на стратегические решения во время гонки. Иногда команды выбирают подрез, даже если при этом жертвуют положением на трассе, чтобы позволить своему гонщику прогреть шины на круг раньше, чем их соперник. Таким образом, когда их соперник покидает боксы впереди него на более холодных шинах, у него есть возможность обгонять. Чаще всего это наблюдается во время гонок с влажными или меняющимися условиями или с более жесткими шинами, где фаза разминки может длиться несколько кругов.
Водитель также может оказать существенное влияние на управление шинами во время отрезков. Например, они могут регулировать смещение тормозов, чтобы передавать больше энергии на передние или задние тормоза, что, в свою очередь, нагревает шины за счет нагрева ободов. Здесь свежий прохладный воздух, используемый для охлаждения тормозов, затем нагревается до сотен градусов. Затем это тепло передается на обод колеса, а затем на шины. В Формуле 1 нагрев обода колеса на 10 градусов Цельсия может означать повышение температуры каркаса шины примерно на 1 градус Цельсия, что может быть разницей между нахождением в оптимальном температурном диапазоне или за его пределами.
В случаях, когда шины перегреваются, водители могут поднимать машину и двигаться накатом, чтобы уменьшить нагрузку на каждую шину. Если действовать эффективно на определенных поворотах круга, пилоты часто могут защитить шины, фактически не теряя времени на круге. Требуемый объем управления шинами определяется перед гонкой с использованием кривых износа шин и представлений планировщика гонки в гоночная стратегия программное обеспечение, такое как Гоночные часы.
Затем стратеги могут определить несколько планов гонок, каждый из которых имеет свою стратегию пит-стопов, и работать с гонщиком, чтобы определить величину подъемной силы и выбега, необходимую для продления срока службы шин. Таким образом, если во время гонки износ шин отличается от ожидаемого, водителям будет предложено «переключиться на план Б». Это не только говорит им, что они перешли на другую стратегию пит-стопов, но и теперь им нужно ехать в заранее определенные дельты, чтобы продлить срок службы шин.
Управление износом шин – секрет достижения успеха гоночная стратегия и программное обеспечение, такое как Гоночные часы может предоставить инженерам важную информацию, необходимую для принятия быстрых, но точных решений. В чемпионатах было бесчисленное количество случаев, когда забота о шинах помогала командам избежать важных пит-стопов и занять высшую ступень подиума.
Статью написал: Джемма Хаттон