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. maandag 15 oktober 2018

  2. 20:11

    Motorsport.com - Zo wint Marquez de wereldtitel in Japan

    F1
  3. Toro Rosso gunt Gelael kans tijdens vrijdagtraining Austin 18:34

    Toro Rosso gunt Gelael kans tijdens vrijdagtraining Austin

    Prema F2-coureur Sean Gelael mag aankomend weekend weer achter het stuur stappen van de Toro Rosso STR13. De coureur komt…

    F1
  4. Help FCUpdate.nl aan de prijs 'Website van het Jaar'

    Help FCUpdate.nl aan de prijs 'Website van het Jaar'

    FCUpdate.nl is genomineerd voor 'Website van het Jaar' in 2018. Help jij onze collega's aan die eervolle titel? Breng hier je stem uit. Alvast bedankt!

  5. Russell bleef ondanks Ocon-soap geloven in F1-debuut 18:10

    Russell bleef ondanks Ocon-soap geloven in F1-debuut

    Nieuwbakken Formule 1-coureur George Russell zegt dat hij ondanks de 'erg bizarre situatie' van Mercedes-collega Esteban Ocon…

    F1
  6. Verstappen geen voorstander van beoogd kwalificatieformat 16:00

    Verstappen geen voorstander van beoogd kwalificatieformat

    De Formule 1 overweegt een nieuw format voor de kwalificatie. In de beoogde opzet zouden in Q1, Q2 en Q3 telkens vier coureurs…

    F1
  7. Rossi erkent dat Marquez gevaar vormt voor records 15:14

    Rossi erkent dat Marquez gevaar vormt voor records

    Marc Marquez vormt een gevaar voor de MotoGP-records van Valentino Rossi, zo heeft de Italiaan toegegeven. De Repsol…

    MotoGP
  8. 13:54

    Tech: Hoe Sauber zich opwerkte tot een middenmoter

    F1
  9. Goed nieuws voor Lauda: hij verlaat de intensive care 13:37

    Goed nieuws voor Lauda: hij verlaat de intensive care

    Niki Lauda mag de intensive care van het Wiener Allgemeinen Krankenhaus na bijna twee maanden verlaten. De Mercedes-topman…

    F1
  10. Geen Argentijns succes Vd Mark: "Voelde me niet comfortabel" 12:56

    Geen Argentijns succes Vd Mark: "Voelde me niet comfortabel"

    Michael van der Mark heeft een zure nasmaak overgehouden aan het eerste World Superbike-raceweekend in Argentinië. Op het…

    Superbike
  11. Abiteboul: "F1 kan fabrikant verliezen door stijgende kosten" 12:44

    Abiteboul: "F1 kan fabrikant verliezen door stijgende kosten"

    De Formule 1 riskeert een van de huidige fabrikanten te verliezen als de huidige machtsstrijd in de ontwikkeling van motoren…

    F1
  12. Verstappen heeft vertrouwen in Honda: "Ze maken stappen" 12:23

    Verstappen heeft vertrouwen in Honda: "Ze maken stappen"

    De kwalificatie van Toro Rosso voor de Grand Prix van Japan - Brendon Hartley en Pierre Gasly startten als respectievelijk zesde…

    F1
  13. Heineken tekent vijfjarig sponsorcontract met de Formule E 11:27

    Heineken tekent vijfjarig sponsorcontract met de Formule E

    Heineken heeft een vijfjarige deal gesloten met het elektrische Formule E-kampioenschap. Het Nederlandse biermerk wordt de…

    FE
  14. Wolff rekent zich niet rijk: "In 2007 ging het ook mis" 10:49

    Wolff rekent zich niet rijk: "In 2007 ging het ook mis"

    Lewis Hamilton heeft met nog vier races te gaan 67 punten voorsprong op Sebastian Vettel, toch rekent Mercedes Motorsport-baas…

    F1
  15. HWA bevestigt Vandoorne voor Formule E-seizoen 2018-2019 10:11

    HWA bevestigt Vandoorne voor Formule E-seizoen 2018-2019

    Het hing al even in de lucht maar nu is het nieuws officieel naar buiten gebracht: Stoffel Vandoorne maakt de overstap naar de…

    FE
  16. Mick Schumacher doet Berger aan vader Michael denken 09:07

    Mick Schumacher doet Berger aan vader Michael denken

    Mick Schumacher lijkt in veel opzichten op zijn vader Michael Schumacher, zo zegt DTM-baas Gerhard Berger. Schumacher junior…

    F3
  17. Frijns hoopt op dubbelprogramma met Formule E en DTM 07:30

    Frijns hoopt op dubbelprogramma met Formule E en DTM

    Robin Frijns werd eerder deze maand bij Virgin bevestigd als racecoureur voor komend Formule E-seizoen. Als het aan de 27-jarige…

    DTM
  18. zondag 14 oktober 2018

  19. WSBK Villicum: Rea pakt record met tiende zege op rij 21:53

    WSBK Villicum: Rea pakt record met tiende zege op rij

    Jonathan Rea is weer een record rijker in het World Superbikes. De Kawasaki-coureur, die zich twee weken geleden in Frankrijk al…

    Superbike
  20. 19:00

    Motorsport.com - Exclusief interview met Jorge Lorenzo

    MotoGP
  21. Wolff: "Schumacher kan één van de groten worden" 17:55

    Wolff: "Schumacher kan één van de groten worden"

    Mercedes Motorsport-baas Toto Wolff complimenteert Mick Schumacher met diens titel in het FIA Europees Formule 3-kampioenschap.…

    F3
  22. Hakkinen over comeback: "Alleen als ik kan winnen" 15:52

    Hakkinen over comeback: "Alleen als ik kan winnen"

    Mika Hakkinen staat niet onwelwillend tegenover een rentree als coureur, maar hij vindt het wel belangrijk om competitief te…

    F1
  23. DTM Hockenheim: Paffett kampioen, Frijns fraai vijfde 14:39

    DTM Hockenheim: Paffett kampioen, Frijns fraai vijfde

    Gary Paffett is de nieuwe kampioen in de DTM. De Mercedes-coureur greep zondag de titel door in de tweede race van het…

    DTM
  24. Sirotkin: "Williams verwachtte heel grote verbetering in 2018" 13:37

    Sirotkin: "Williams verwachtte heel grote verbetering in 2018"

    Williams was er aan het begin van het 2018-seizoen van overtuigd dat de nieuwe F1-bolide een "grote, zeer grote verbetering" zou…

    F1
  25. Schumacher na titel in F3: "Alsof ik een droom leef" 12:47

    Schumacher na titel in F3: "Alsof ik een droom leef"

    Mick Schumacher is dolgelukkig met zijn titel in het FIA Europees Formule 3-kampioenschap. De 19-jarige Duitser verzekerde zich…

    F3
  26. Advies Montoya aan Alonso: "Volledig jaar in IndyCar" 12:13

    Advies Montoya aan Alonso: "Volledig jaar in IndyCar"

    Juan Pablo Montoya adviseert Fernando Alonso een volledig seizoen in de IndyCar om zijn kans op de winst van de Indy 500 te…

    F1
  27. DTM Hockenheim: Rast en Paffett pakken bonuspunten 11:40

    DTM Hockenheim: Rast en Paffett pakken bonuspunten

    René Rast en Gary Paffett hebben bonuspunten gescoord in de kwalificatie voor de tweede race van het DTM-finaleweekend op…

    DTM
  28. EK F3 Hockenheim: Shwartzman superieur in laatste race 11:20

    EK F3 Hockenheim: Shwartzman superieur in laatste race

    Robert Shwartzman heeft de laatste race in het FIA Europees Formule 3-kampioenschap gedomineerd. Mick Schumacher, die zich…

    F3
  29. WEC Fuji: Toyota domineert weer, #7 klopt #8 van Alonso 10:50

    WEC Fuji: Toyota domineert weer, #7 klopt #8 van Alonso

    Toyota heeft ook de zes uur van Fuji gedomineerd. Kamui Kobayashi, Mike Conway en José Maria Lopez bleven zondag met de #7 de…

    WEC
  30. Petit Le Mans: Van der Zande leidt WTR naar zege 09:54

    Petit Le Mans: Van der Zande leidt WTR naar zege

    Nederlands succes in de Verenigde Staten: Renger van der Zande schreef zaterdag (lokale tijd) met zijn teamgenoten Jordan Taylor…

    Misc
  31. zaterdag 13 oktober 2018

  32. WSBK Villicum: Rea superieur, Van der Mark nadert Davies 21:45

    WSBK Villicum: Rea superieur, Van der Mark nadert Davies

    Hij mag zijn vierde opeenvolgende wereldtitel dan al binnen hebben, Jonathan Rea blijft het WK Superbikes domineren. De…

    Superbike
  33. Bleekemolen: "Honda goede keuze, 2020 reëel doel Verstappen" 20:00

    Bleekemolen: "Honda goede keuze, 2020 reëel doel Verstappen"

    Voormalig Formule 1-coureur Michael Bleekemolen is hoopvol gestemd over de aanstaande samenwerking tussen Red Bull Racing en…

    F1
  34. Frijns blij met tweede plek, maar krijgt kritiek van Di Resta 19:24

    Frijns blij met tweede plek, maar krijgt kritiek van Di Resta

    Robin Frijns heeft genoten van de eerste race van het DTM-finaleweekend op Hockenheim. De Audi-coureur maakte zaterdag een…

    DTM
  35. 19:00

    In beeld: Superbikes openen gloednieuw circuit van Villicum

    Superbike
  36. Petrucci: "Gat met fabrieks-Ducati's voor 70 procent door rijstijl" 18:00

    Petrucci: "Gat met fabrieks-Ducati's voor 70 procent door rijstijl"

    Pramac Ducati-rijder Danilo Petrucci heeft een verklaring gegeven voor het gebrek aan succes ten opzichte van de fabrieksrijders…

    MotoGP
  37. EK F3 Hockenheim: Schumacher kroont zich tot kampioen 17:13

    EK F3 Hockenheim: Schumacher kroont zich tot kampioen

    Mick Schumacher is de nieuwe kampioen in het Europees Formule 3-kampioenschap. De 19-jarige Duitser had zaterdag in de tweede…

    F3
  38. De Vries: "We moeten profiteren van andermans fouten" 16:21

    De Vries: "We moeten profiteren van andermans fouten"

    Racing Team Nederland reed zaterdag in de kwalificatie voor de zes uur van Fuji de zesde tijd in de LMP2 (dertiende algemeen).…

    WEC
  39. MotoE-baas: "Volgen hetzelfde pad als de Formule E" 16:04

    MotoE-baas: "Volgen hetzelfde pad als de Formule E"

    De MotoE World Cup, vanaf volgend seizoen onderdeel van de Grand Prix-weekends, moet de route volgen die de Formule E ook tot…

    MotoGP
  40. Tost: "Zou kalender met minder dan twintig races weigeren" 15:17

    Tost: "Zou kalender met minder dan twintig races weigeren"

    Teambaas Franz Tost van Toro Rosso zou 'absoluut weigeren' om minder dan twintig races in een seizoen te rijden. Dit in…

    F1
  41. DTM Hockenheim: Vijf op rij voor Rast, Frijns knap naar P2 14:48

    DTM Hockenheim: Vijf op rij voor Rast, Frijns knap naar P2

    De spanning in de titelstrijd in de DTM is nog groter geworden. René Rast hield zijn titelkansen in leven door zaterdag de…

    DTM
  42. Ricciardo lovend over circuit Austin: "Vier inhaalpunten" 13:32

    Ricciardo lovend over circuit Austin: "Vier inhaalpunten"

    Daniel Ricciardo is vol lof over het Circuit of The Americas, waar volgende week de Grand Prix van de Verenigde Staten…

    F1
  43. Massa: "Huidige motor agressiever en krachtiger dan V8" 13:03

    Massa: "Huidige motor agressiever en krachtiger dan V8"

    Net als vele raceliefhebbers mist Felipe Massa het geluid van de V8-motor. Toch laat de Braziliaan, die vorig jaar afscheid nam…

    F1
  44. WEC Fuji: Alonso toch op pole na straf voor #7 Toyota 12:14

    WEC Fuji: Alonso toch op pole na straf voor #7 Toyota

    De #8 Toyota van Sebastien Buemi, Kazuki Nakajima en Fernando Alonso vertrekt zondag toch vanaf pole-position in de zes uur van…

    WEC
Meer nieuws