Cómo afecta la degradación de los neumáticos a la estrategia de carrera: Estrategias, factores y técnicas
Los neumáticos son el único contacto entre un coche de carreras y la pista, lo que los convierte en la parte más importante de cualquier coche de carreras. No importa cuánta potencia tenga el motor o cuánta carga aerodinámica genere el paquete aerodinámico; si estas cargas no pueden transferirse eficazmente a través de los neumáticos para generar agarre, el coche no irá más rápido.?
Introducción a la degradación de los neumáticos en la estrategia de carrera
Desgraciadamente, la capacidad de agarre de un neumático se reduce con el tiempo. Esta degradación en el rendimiento de los neumáticos significa que no duran tanto, lo que se traduce en tiempos por vuelta más lentos y tandas más cortas. Por lo tanto, la degradación de los neumáticos en el automovilismo puede afectar significativamente a la estrategia de carrera, razón por la cual los equipos y los pilotos dedican tantos esfuerzos a intentar comprender, predecir y gestionar los neumáticos.
Comprender el comportamiento y la adherencia de los neumáticos
Cómo se comporta el caucho en la pista
Para entender los neumáticos, primero tenemos que comprender cómo se comporta el caucho. El caucho es viscoelástico, lo que significa que, una vez deformado, no recupera inmediatamente su forma original. Durante este retardo, absorbe energía y la transforma en calor. La cantidad total de energía absorbida depende del número de veces que se somete a tensión la goma y de su temperatura. Por ejemplo, cuando el caucho está frío, o excitado por una frecuencia demasiado alta, se vuelve duro y quebradizo. En cambio, cuando el caucho está caliente o se desliza lentamente, se vuelve elástico y gomoso.
El papel de la viscoelasticidad en la producción de agarre
Cuando la rueda gira sobre la superficie de la pista, la naturaleza viscoelástica del caucho permite que el neumático resbale ligeramente, lo que genera las fuerzas de fricción que producen el agarre. Para maximizar este agarre, el caucho debe estar dentro de un rango de temperatura específico, de modo que se comporte elásticamente. Esto garantiza que la máxima cantidad de goma esté en contacto con el asfalto, aumentando la superficie de contacto del neumático y, por tanto, el agarre. Si la goma está fuera de este rango de temperatura, el rendimiento del neumático se degradará.
Causas principales de la degradación de los neumáticos
Hay tres causas principales de degradación de los neumáticos: el desgaste, la temperatura y la presión.
1. Use
A medida que la goma del neumático se desplaza por el asfalto, se desgasta gradualmente, dejando menos goma para generar calor. En consecuencia, la temperatura del neumático disminuye y la goma se vuelve más rígida. Esto reduce el agarre, por lo que el neumático desliza más, lo que aumenta el desgaste y el ciclo se repite.?
2. Temperatura
Cuando el neumático funciona dentro de su rango de temperatura de trabajo, este nivel de desgaste, conocido como abrasión, es relativamente constante y conduce a una degradación gradual del rendimiento del neumático, que es fácil de tener en cuenta en los cálculos de los estrategas. Sin embargo, si el caucho se sobrecalienta, hierve, rompiendo la superficie del neumático y eliminando grandes trozos de caucho de la superficie. Por otro lado, si el caucho está demasiado frío, se vuelve quebradizo y la superficie empieza a romperse, lo que provoca el graining.
Tanto el blistering como el graining reducen significativamente el área de la superficie de contacto y, por tanto, el agarre, lo que puede provocar una pérdida extrema y no lineal de rendimiento, una pesadilla para los estrategas.
3. Presión
La presión interna del neumático también puede contribuir a la degradación. A medida que aumenta la temperatura del neumático, también lo hace la presión de funcionamiento. Si es demasiado alta, el neumático se infla, reduciendo el tama?o de la superficie de contacto. Esto puede favorecer un mayor sobrecalentamiento de la goma en la zona de contacto, aumentando el riesgo de formación de ampollas.
El impacto de la degradación de los neumáticos en la estrategia de carrera
El tiempo perdido por vuelta debido a la degradación de los neumáticos es una de las variables más importantes que los estrategas tienen en cuenta a la hora de definir la estrategia. ?Es más eficaz realizar numerosas paradas en boxes pero recuperar ese tiempo compitiendo con compuestos más blandos y, por tanto, más rápidos? ?O se deben evitar las paradas en boxes con la esperanza de que el piloto consiga que los neumáticos duren??
Optimización de la frecuencia de las paradas en boxes en función del desgaste de los neumáticos
Luego está la cuestión de cuándo entrar en boxes. Si la degradación es alta, la ventaja de correr con gomas nuevas hace que el undercut sea una buena maniobra. Pero si la degradación es baja, el overcut puede permitir a los equipos aprovechar la posición en pista mientras sus rivales calientan su nuevo juego de neumáticos.?
Tácticas para gestionar la degradación de los neumáticos
Tanto si un equipo quiere el máximo rendimiento para una vuelta de clasificación, como si quiere minimizar la degradación a lo largo de un stint, la forma más eficaz de gestionar el rendimiento de los neumáticos es que ambos ejes se degraden al mismo ritmo. Desgraciadamente, esto es casi imposible cuando cada neumático está sometido a diferentes cargas en las curvas. Por eso los equipos emplean todas las tácticas posibles para explotar y gestionar el agarre.
Calentamiento de neumáticos para un rendimiento óptimo
Una de las tácticas más importantes es el calentamiento eficaz de los neumáticos. Antes de una sesión, se utilizan mantas y hornos para precalentar los neumáticos, mientras que en los campeonatos en los que esto no está permitido, los equipos suelen dejar los neumáticos al sol. El precalentamiento de los neumáticos no sólo los acerca al rango óptimo de temperatura, sino que también reduce el aumento de la presión de rodaje. Si los neumáticos se calentaran en frío, la presión interna aumentaría drásticamente, lo que provocaría el hinchamiento del neumático y una zona de contacto mucho más peque?a.
Una vez en la pista, el piloto debe calentar los neumáticos de forma constante y lenta, evitando cualquier bloqueo o deslizamiento que pueda da?ar la superficie de la goma. En consecuencia, los pilotos suelen completar un outlap y un preplap para que ambos ejes alcancen la temperatura adecuada antes de empezar la vuelta de clasificación. Durante los periodos de coche de seguridad y bandera amarilla, los pilotos zigzaguean en las rectas para mantener la temperatura de los neumáticos y evitar bloquearse en la primera curva una vez que entra el coche de seguridad.
El calentamiento de los neumáticos también puede afectar a las decisiones estratégicas durante una carrera. A veces, los equipos optan por el undercut, aunque sacrifiquen la posición en pista, para permitir a su piloto calentar los neumáticos una vuelta antes que su rival. De esta forma, cuando su rival sale de boxes por delante de ellos con neumáticos más fríos, tienen el agarre disponible para adelantar. Esto se ve sobre todo en carreras con condiciones húmedas o cambiantes o con neumáticos más duros, en las que la fase de calentamiento puede durar varias vueltas.?
El conductor también puede influir significativamente en la gestión de los neumáticos durante las tandas. Por ejemplo, puede ajustar la inclinación de los frenos para aplicar más energía a los frenos delanteros o traseros, lo que a su vez calienta los neumáticos mediante el calentamiento de la llanta. El aire fresco utilizado para enfriar los frenos se calienta a cientos de grados. Este calor se transfiere a la llanta y se irradia a los neumáticos. En la Fórmula 1, calentar la llanta 10degC puede equivaler a un aumento de aproximadamente 1degC en la temperatura de la carcasa del neumático, lo que podría suponer la diferencia entre estar dentro o fuera del rango óptimo de temperatura.?
Técnicas en carrera: Bias de frenado y Lift-and-Coast
Cuando los neumáticos se sobrecalientan, los pilotos pueden levantar el pie y derrapar para reducir la carga de cada neumático. Si se hace de forma eficaz en determinadas curvas de la vuelta, los pilotos pueden proteger los neumáticos sin perder tiempo por vuelta. La cantidad de gestión de neumáticos necesaria se define antes de la carrera, utilizando las curvas de degradación de los neumáticos y las vistas del planificador de carrera en software de estrategia de carrera como RaceWatch.
RaceWatch: Una herramienta esencial para el análisis de la degradación de los neumáticos
Los estrategas pueden entonces determinar varios planes de carrera, cada uno con una estrategia de parada en boxes diferente, y trabajar con el piloto para identificar la cantidad de elevación y costa necesaria para que los neumáticos duren. Por lo tanto, durante la carrera, si la degradación de los neumáticos es diferente a la esperada, se indicará a los pilotos que "cambien al plan B". Esto no sólo les dice que han cambiado a una estrategia de parada en boxes diferente, sino que ahora también tienen que conducir a los deltas predefinidos para hacer que los neumáticos duren.?
Planificar y ajustar la estrategia con RaceWatch
Gestionar la degradación de los neumáticos es el secreto para ejecutar una estrategia de carrera ganadora y programas como RaceWatch puede proporcionar la información crucial que los ingenieros necesitan para tomar decisiones rápidas y precisas. Ha habido innumerables ocasiones a lo largo de los campeonatos en las que cuidar los neumáticos ha ayudado a los equipos a evitar esa parada en boxes tan importante para subir a lo más alto del podio.
Artículo escrito por:
*Este contenido se publicó originalmente en abril de 2024, pero se ha actualizado desde entonces para mantener la exactitud de la información y la experiencia del usuario.