Achtergrond: De jacht op de perfecte pitstop

Achtergrond: De jacht op de perfecte pitstop

8 augustus 2018 – In de tijd dat je deze zin gelezen hebt, heeft een Formule 1-team al een pitstop achter de rug. Er is al veel geschreven over de choreografie van een snelle bandenwissel, maar veel minder over de automatisering en veiligheid. De systemen die gebruikt worden zijn zo verfijnd dat dat menig lezer zal verbazen.

Het is ongelofelijk knap dat pitstops in minder dan twee seconden worden afgewerkt. Je hoeft niet al te diep de geschiedenisboeken in te duiken om te zien welke razendsnelle en spectaculaire progressie geboekt is sinds het tankverbod in 2010. Voor die tijd, toen er nog getankt werd tijdens een stop, gingen de snelle pitstops in zes tot zeven seconden. Sindsdien is het steeds belangrijker geworden om de banden zo snel mogelijk te wisselen. Maar het was minstens net zo belangrijker om deze taak veilig en goed uit te voeren.

Het tankverbod zorgde ervoor dat de mannen bij de wielen volop in de spotlights kwamen te staan. Er is niet langer meer dan voldoende tijd om een band te wisselen, nu telt elke milliseconde. Sindsdien is de daling ingezet. In 2011 doken de pitstoptijden omlaag tot zo'n vier seconden, in 2012 duurde een stop nog maar drie seconden en in de Grand Prix van Amerika 2013 zette Red Bull Racing een recordpitstop neer in 1,92 seconden. Sindsdien zijn er meerdere teams die tijdens oefeningen een bandenwissel in 1,6 seconden hebben afgewikkeld, terwijl Mercedes claimt in de Chinese GP van 2018 het racerecord te hebben verbroken met een stop van 1,83 seconden.

Maar hoe hebben de teams dat voor elkaar gekregen? De wetenschappelijke focus op de menselijke prestaties heeft zeker bijgedragen aan de eerdere 'oefening baart kunst'-instelling, maar ook technologie en ontwerp spelen een belangrijke rol.

De kunst van de pitstop



Een aantal jaar geleden was het nog gebruikelijk dat de assen hun koppel overdroegen op de wielen middels een aantal kogelvormige aandrijfpennen. Geen zeer ingewikkeld concept. Dat is vandaag de dag wel anders. Nu gebruiken de teams wielmoeren met gleuven, waarin de wheelgun precies past. De moeren zelf hebben nog altijd een vrij grote diameter maar de draadvorm binnenin is zeker niet conventioneel. De draad is zeer grof waardoor er maar een paar rotaties nodig zijn om hem volledig te bevestigen. Wat echter opvallend is, is dat de draad niet heel strak vormgegeven is maar juist eerder slonzig is. Dat heeft twee doelen: om frictie op de draad te verminderen en om het onvermijdelijke slijpsel dat ontstaat te laten ontsnappen zonder dat dit vast komt te zitten in de wielmoer.

Technologie achter de pitstop

De echte doorslaggevende ontwikkeling heeft echter naast de auto plaatsgevonden, in de vorm van de Automatic Release Systems (ARS) die nu gemeengoed zijn. De eerste stap op dit vlak werd gezet door Ferrari in 2008, toen de Scuderia het lollipop-systeem verving door een handmatig bediend verkeerslicht. Tegenwoordig houdt een volledig automatisch ARS alle gebeurtenissen in de gaten. Een centrale computer controleert niet alleen elke handeling maar de data wordt ook opgenomen en videobeelden van drie verschillende camerapunten worden gebruikt om elke beweging van de pitstop te analyseren om zwakke plekken te ontdekken en de snelheid te verbeteren.

Het ARS-systeem werkt op basis van een serie sensoren, die elke actie van de krikken en de wheelguns monitoren. Die data wordt naar een eenvoudige controller gestuurd die de krik en pitstoplichten kan activeren. De technische reglementen schrijven voor dat sensoren op de wheelguns alleen op een passieve manier handelen. Met andere woorden: er moet handmatig een signaal gegeven worden dat het wiel bevestigd is.


De regels schrijven ook voor dat de monteur die verantwoordelijk is voor de bediening van de wheelgun duidelijk moet kunnen zien wanneer een wielmoer niet goed bevestigd is. In de minder verfijnde systemen is dit een niet veel meer dan een lijntje op de as die alleen zichtbaar is als de moer goed gemonteerd is. Bij de nieuwste systemen, onder meer gebruikt door Ferrari, meten twee sensoren de spanning in de as en de positie van de moer om er zeker van te zijn dat hij niet schuin bevestigd is. Volgens de reglementen is het, ondanks deze elektronische hulpmiddelen, de verantwoordelijkheid van de gun-man om een knop in te drukken wanneer hij er zeker van is dat het wiel goed zit. Dat gaat logischerwijs ook wel eens fout: in China werd bij Ferrari dat signaal al gegeven toen het wiel nog niet eens gewisseld was.

Zodra het positieve signaal van beide wheelguns op een as binnen is, zakt de betreffende krik automatisch door een signaal van de controlecomputer naar een relais in de krik. Zodra beide jacks gezakt zijn, gaat het licht automatisch op groen. Dat gebeurt alleen als er geen overrule plaatsvindt door een van de observanten, die de wagen kunnen tegenhouden als zij een fout gezien hebben of als er een andere wagen in de pitstraat rijdt waardoor een unsafe release kan ontstaan.

Bij dergelijke systemen waar elke milliseconde telt is de veiligheid van het grootste belang. Diverse teams hebben dan ook een Failure Mode Effect Analysis uitgevoerd, waarbij elk mogelijk probleem is onderzocht en besproken.

Flink kostenplaatje

Uiteraard heeft deze verregaande ontwikkeling ook een prijs. De wheelguns lijken duur met een kostenplaatje van zo'n 4.000 euro, maar dat is nog voordat de teams diverse onderdelen hebben gewijzigd en zelf de sensoren hebben toegevoegd. Daardoor komt de eindrekening op zo'n 11.000 euro per stuk. Een standaardversie van de krik kost zo'n 80.000 euro. Het is dus snel uit te rekenen dat de tijdwinst van 4 naar 1,8 seconden al snel meer dan een half miljoen euro gekost heeft. En dat is dan nog zonder de kosten voor het personeel en de vele trainingen.

Fracties van seconden zijn nooit goedkoop, zeker niet in de Formule 1.

Met medewerking van Pat Symonds


gerelateerd

Reacties

Het laatste nieuws
Volledig
Compact

  1. dinsdag 21 augustus 2018

  2. Vandoorne: "Meer dan ooit klaar voor tweede seizoenshelft" 10:53

    Vandoorne: "Meer dan ooit klaar voor tweede seizoenshelft"

    Na een moeilijke eerste helft van het seizoen voelt Stoffel Vandoorne zich klaar voor het tweede deel van het jaar. De eerste…

    F1
  3. Formule E-terugkeer nog altijd op radar van Frijns 09:56

    Formule E-terugkeer nog altijd op radar van Frijns

    Robin Frijns heeft nog altijd interesse in een mogelijke terugkeer naar de Formule E. Hoewel er nog niets concreet is, ziet de…

    FE
  4. Laatste kans! Voor een bodemprijs naar GP België

    ADVERTORIAL – Laatste kans! Voor een bodemprijs naar GP België

    Eind augustus gaat de tweede helft van het Formule 1-seizoen 2018 van start. En wat is een mooiere locatie dan het iconische Spa-Francorchamps!

  5. Button: "Alonso kan zeker terugkeren naar Formule 1" 08:30

    Button: "Alonso kan zeker terugkeren naar Formule 1"

    Fernando Alonso zal zeker terugkeren naar de Formule 1 als McLaren weer competitief is, zo denkt zijn voormalige teamgenoot…

    F1
  6. Van der Garde vindt dat De Vries kans in F1 verdient 07:31

    Van der Garde vindt dat De Vries kans in F1 verdient

    Voormalig Grand Prix-rijder Giedo van der Garde is erg onder de indruk van Nyck de Vries en zegt dat zijn nieuwe teamgenoot bij…

    F1
  7. maandag 20 augustus 2018

  8. Gasly over Red Bull-promotie: "Is een droom die uitkomt" 21:37

    Gasly over Red Bull-promotie: "Is een droom die uitkomt"

    Pierre Gasly omschrijft zijn promotie van Scuderia Toro Rosso naar Red Bull Racing in 2019 als 'een droom die uitkomt'. De…

    F1
  9. Interview Hervé Poncharal: "Tech 3 toe aan nieuwe uitdaging" 21:30

    Interview Hervé Poncharal: "Tech 3 toe aan nieuwe uitdaging"

    Het MotoGP-team Tech 3 neemt na een lange samenwerking aan het eind van dit seizoen afscheid van Yamaha om verder te gaan met…

    MotoGP
  10. 21:15

    Achtergrond: Wie is de gepromoveerde Pierre Gasly eigenlijk?

    F1
  11. Officieel: Gasly in 2019 teamgenoot Verstappen bij Red Bull 20:59

    Officieel: Gasly in 2019 teamgenoot Verstappen bij Red Bull

    Het hing al een tijdje in de lucht, maar nu is het nieuws officieel naar buiten gebracht: Pierre Gasly promoveert in 2019 naar…

    F1
  12. 20:33

    Michael Bleekemolen: "Ik was net zo snel als Keke Rosberg"

    F1
  13. Norris voor McLaren in actie tijdens eerste training Spa 20:13

    Norris voor McLaren in actie tijdens eerste training Spa

    Lando Norris maakt komende vrijdag zijn debuut in een Formule 1-weekend. De 18-jarige Brit komt voor McLaren in actie tijdens de…

    F1
  14. Doornbos stelt dat Red Bull 'flink aan de bak' moet 18:27

    Doornbos stelt dat Red Bull 'flink aan de bak' moet

    Voormalig Formule 1-coureur Robert Doornbos denkt dat Red Bull Racing dit jaar nog wel een paar kansen krijgt op een…

    F1
  15. De Vries kijkt terug op 'heel positief' verlopen WEC-debuut 18:03

    De Vries kijkt terug op 'heel positief' verlopen WEC-debuut

    Nyck de Vries zegt met een positief gevoel terug te kijken op zijn debuut in het World Endurance Championship. De 23-jarige…

    WEC
  16. Perez dicht bij contractverlenging met Force India 17:05

    Perez dicht bij contractverlenging met Force India

    Sergio Perez nadert een contractverlenging met Force India, nu de toekomst van het team is veiliggesteld. Dat maakt de positie…

    F1
  17. Verstappen wil fans 'reden tot lachen geven' in België 17:00

    Verstappen wil fans 'reden tot lachen geven' in België

    Duizenden Nederlandse racefans reizen deze week af naar Spa-Francorchamps om Max Verstappen aan te moedigen in de Grand Prix van…

    F1
  18. 16:47

    Analyse: De tech-oorlog tussen Mercedes en Ferrari

    F1
  19. Verstappen positief over opkomst eSports in Formule 1 16:11

    Verstappen positief over opkomst eSports in Formule 1

    Max Verstappen vindt de opkomst van het simracen een goede zaak. Steeds meer Formule 1-teams komen met hun eigen equipe in het…

    F1
  20. Mercedes en Petronas praten over nieuwe brandstofprojecten 15:33

    Mercedes en Petronas praten over nieuwe brandstofprojecten

    Mercedes en haar leverancier van brandstof en smeermiddelen Petronas bekijken hoe ze hun samenwerking kunnen uitbreiden naar…

    F1
  21. Wolff: "Lastig om juiste afstelling te vinden op Spa" 14:47

    Wolff: "Lastig om juiste afstelling te vinden op Spa"

    In de laatste drie seizoenen ging de winst in de Grand Prix van België telkens naar een Mercedes-coureur, maar teamchef Toto…

    F1
  22. Nick Catsburg na WEC Silverstone: "Tijd voor BoP-aanpassing" 14:32

    Nick Catsburg na WEC Silverstone: "Tijd voor BoP-aanpassing"

    BMW-fabriekscoureur Nick Catsburg blikt terug op het moeizaam verlopen WEC-weekend op Silverstone.

    WEC
  23. Van der Garde denkt dat vierde plaats mogelijk was 14:03

    Van der Garde denkt dat vierde plaats mogelijk was

    Racing Team Nederland heeft zondag zijn beste prestatie tot dusver neergezet in het WEC door vijfde te worden in de 6 uren van…

    WEC
  24. Stroll: "Coureurs gemakkelijk doelwit als het slecht gaat" 13:55

    Stroll: "Coureurs gemakkelijk doelwit als het slecht gaat"

    Lance Stroll heeft het gevoel dat coureurs een gemakkelijk doelwit zijn als het minder gaat. Williams heeft voor dit seizoen een…

    F1
  25. Crutchlow: "Pedrosa geen geschikte testrijder voor Honda" 13:19

    Crutchlow: "Pedrosa geen geschikte testrijder voor Honda"

    LCR Honda-rijder Cal Crutchlow denkt dat Dani Pedrosa niet de juiste man is om testrijder te worden bij het fabrieksteam van…

    MotoGP
  26. Brawn: "Race van anderhalf tot twee uur is goed" 12:19

    Brawn: "Race van anderhalf tot twee uur is goed"

    Ross Brawn voelt er weinig voor om het format van een Grand Prix-weekend te veranderen. Er wordt gesproken over een sprintrace…

    F1
  27. Perez vindt grote verschillen in F1 'heel slechte zaak' 10:58

    Perez vindt grote verschillen in F1 'heel slechte zaak'

    Sergio Perez vindt het een slechte zaak dat de Formule 1 momenteel uit twee verschillende kampioenschappen lijkt te bestaan. De…

    F1
  28. 10:26

    Herlings kan titel ruiken: "Ik bid dat ik nog zes weken heel blijf"

    Misc
  29. IndyCar Pocono: Rossi wint, zware crash van Wickens 10:18

    IndyCar Pocono: Rossi wint, zware crash van Wickens

    Voor de derde keer dit seizoen en voor de tweede keer op rij heeft Alexander Rossi een IndyCar-race op zijn naam geschreven. De…

    Indy
  30. Video: Moeizaam WEC-weekend voor Renger van der Zande 09:09

    Video: Moeizaam WEC-weekend voor Renger van der Zande

    LMP1-coureur Renger van der Zande blikt terug op de Britse ronde van het FIA World Endurance Championship, waar zijn team niet…

    WEC
  31. Alonso moet zege inleveren: Toyota's gediskwalificeerd 08:39

    Alonso moet zege inleveren: Toyota's gediskwalificeerd

    Beide Toyota's TS050 Hybrid zijn na afloop van de World Endurance Championship-race op Silverstone gediskwalificeerd. Privateer…

    WEC
  32. Van Dam: "F1-bazen erkennen potentieel in Nederland" 08:00

    Van Dam: "F1-bazen erkennen potentieel in Nederland"

    Het Formula One Management (FOM) brengt ergens in de komende weken een bezoek aan het TT Circuit Assen. Zo laat Lee van Dam, de…

    F1
  33. Special: Schumachers eerste Formule 1-test 07:30

    Special: Schumachers eerste Formule 1-test

    Op 20 augustus 1991 voerde Michael Schumacher op Silverstone zijn eerste Formule 1-test uit, voor Jordan. Het was het begin van…

    F1
  34. zondag 19 augustus 2018

  35. Alonso verwacht dat Le Mans Esports Series 'groot succes' wordt 21:02

    Alonso verwacht dat Le Mans Esports Series 'groot succes' wordt

    Volgens Fernando Alonso wordt de Le Mans Esports Series, waarin coureurs in groepen van drie tegen elkaar kunnen racen om een…

    F1
  36. Video: Onboard en donuts met Renault F1 op TT Circuit Assen 19:59

    Video: Onboard en donuts met Renault F1 op TT Circuit Assen

    Rij een ronde mee met Jack Aitken in de Renault F1-bolide tijdens de Gamma Racing Day op TT Circuit Assen. Hij trakteert op het…

    F1
  37. Sainz in Assen: "Hoop dat ze hier een Formule 1-race krijgen" 19:15

    Sainz in Assen: "Hoop dat ze hier een Formule 1-race krijgen"

    Renault-coureur Carlos Sainz Jr. hoopt dat het publiek in Assen een Formule 1-race krijgt, na zondag voor goedgevulde tribunes…

    F1
  38. Drie op drie voor Alonso en Toyota in WEC Silverstone 19:11

    Drie op drie voor Alonso en Toyota in WEC Silverstone

    Toyota heeft ook de 6 uur van Silverstone vlot gewonnen. De wagen van Fernando Alonso, Sébastien Buemi en Kazuki Nakajima…

    WEC
  39.  Sainz over transfer naar McLaren: "Zeer positief over het project" 18:18

    Sainz over transfer naar McLaren: "Zeer positief over het project"

    Carlos Sainz Jr. zegt niet te kunnen wachten om na het huidige Formule 1-seizoen bij McLaren aan de slag te gaan. Wat er volgend…

    F1
  40. Video: Exclusief interview met Carlos Sainz 18:09

    Video: Exclusief interview met Carlos Sainz

    Motorsport.com sprak exclusief Renault F1-rijder Carlos Sainz over onder meer zijn transfer naar McLaren en de Formule 1 op TT…

    F1
  41. 17:44

    MXGP: Herlings wint 80e GP en zet grote stap richting kampioenschap

    Misc
  42. 14:48

    MXGP: Herlings profiteert maximaal van val Cairoli in eerste manche

    Misc
  43. Van der Mark: "F1 in Assen misschien ook wel positief" 14:45

    Van der Mark: "F1 in Assen misschien ook wel positief"

    Michael van der Mark zette het TT Circuit Assen tijdens het World Superbike-weekend in vuur en vlam met twee podiumplekken en…

    F1
  44. Hülkenberg 'overleeft' paydrivers: "Dat zegt iets over mij" 14:37

    Hülkenberg 'overleeft' paydrivers: "Dat zegt iets over mij"

    Nico Hülkenberg is bezig aan zijn achtste seizoen als Formule 1-coureur. Het maakt de Renault-coureur trots, aangezien…

    F1
Meer nieuws