O efeito da superfície da pista na estratégia de corrida

Elaboração de uma estratégia de corrida eficaz em Fórmula 1 envolve analisar uma gama complexa de variáveis. Embora fatores como desgaste de pneus e consumo de combustível sejam bem conhecidos, a superfície da pista em si desempenha um papel surpreendentemente significativo.

A aspereza, composição e até mesmo a cor de uma pista podem afetar os níveis de aderência, tornando-se uma consideração crítica para as equipes que se esforçam para obter uma vantagem. Vamos explorar como evolução da pista na F1, temperatura da pista, e diferentes tipos de superfícies de pista influenciar estratégias raciais.

Compreendendo os diferentes tipos de superfícies de 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.

O tipo de superfície da pista—incluindo a qualidade e as características do asfalto—podem variar significativamente entre os circuitos, afetando 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 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.

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

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

Pistas temporárias, como o circuito de Fórmula E de Berlim, frequentemente mostram uma evolução rápida da pista devido ao acúmulo frequente de borracha, especialmente em superfícies de concreto. As equipes de F1 monitoram a evolução da pista de perto, ajustando suas estratégias para levar em conta as mudanças nos níveis de aderência durante cada sessão.

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). 

Repavimentação e sua influência nas condições da pista

Recapeamento uma pista pode alterar drasticamente a estratégia de corrida. Novas superfícies são frequentemente seladas com betume, criando uma textura macro e micro suave que inicialmente oferece baixa aderência. Um exemplo disso foi o Grande Prêmio da Turquia de 2020, onde a pista recém-repavimentada tinha aderência mínima, causando dificuldades com os pneus em condições secas e molhadas.

Em outros casos, como o Texas Motor Speedway em 2021, seções da pista foram tratadas com PJ1 TrackBite para aumentar a aderência para corridas da NASCAR. Infelizmente, esse tratamento de superfície forneceu aderência limitada para 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 equipes de F1 usam a tecnologia para gerenciar as condições da pista

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.

Usando curvas de degradação para simulações de estratégia

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.

Principais conclusões

1. Evolução da pista na F1: Conforme a borracha se acumula na pista, a aderência aumenta, impactando os tempos de volta e a estratégia. Chuva ou vento podem lavar essa camada, revertendo a pista para um estado "verde" com menor aderência.
2. Temperatura da pista na F1: Temperaturas mais altas aumentam a aderência do pneu, mas podem levar a problemas de superaquecimento e degradação. Temperaturas mais baixas reduzem a flexibilidade do pneu, dificultando a geração de atrito.
3. Diferentes tipos de superfícies de pista:A composição, a rugosidade e as técnicas de recapeamento da superfície de uma pista podem influenciar significativamente a aderência e a degradação dos pneus.

Compreendendo a complexa interação entre acompanhar a evolução, temperatura da pista, e diferentes superfícies de pista é essencial para estrategistas de F1. Esses elementos afetam 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 equipes podem se adaptar às condições da pista em tempo real, otimizando suas estratégias para atingir o melhor desempenho possível.

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