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 16 juli 2019

  2. Brundle: "Vettel lijkt inschattingsvermogen kwijt te zijn" 11:12

    Brundle: "Vettel lijkt inschattingsvermogen kwijt te zijn"

    Martin Brundle vraagt zich af wat er aan de hand is met Sebastian Vettel. De viervoudig wereldkampioen bleef zondag puntloos in…

    F1
  3. Wolff: "Harde gevechten tijdens Britse GP goed voor F1" 10:38

    Wolff: "Harde gevechten tijdens Britse GP goed voor F1"

    Mercedes-teambaas Toto Wolff vindt het geen slechte zaak dat er op het randje gereden wordt in de Formule 1, maar wil niet dat…

    F1
  4. Preview: Vijf redenen om uit te kijken naar DTM Assen

    Preview: Vijf redenen om uit te kijken naar DTM Assen

    De DTM komt voor het eerst naar Assen. Ontdek wat voor spektakel de Duitse merkenklasse te bieden heeft.

  5. Brawn: "Red Bull en Honda verdienen credits voor progressie" 10:11

    Brawn: "Red Bull en Honda verdienen credits voor progressie"

    Ross Brawn, de sportief directeur van de Formule 1, constateert dat Red Bull Racing progressie heeft geboekt. Max Verstappen én…

    F1
  6. Bendsneyder: "Wil volgend jaar heel snelle rijder naast me" 08:00

    Bendsneyder: "Wil volgend jaar heel snelle rijder naast me"

    Bo Bendsneyder blikt met gemengde gevoelens terug op de eerste seizoenshelft van de Moto2. De coureur maakt stappen met NTS RW…

    MotoGP
  7. maandag 15 juli 2019

  8. Video: Analyse: De lijdensweg van Sebastian Vettel 20:49

    Video: Analyse: De lijdensweg van Sebastian Vettel

    Het weekend van Sebastian Vettel bij de Britse Grand Prix Formule 1 ging van kwaad naar erger toen hij op de Red Bull van Max…

    F1
  9. Video: Aston Martin Valkyrie maakt eerste meters 18:54

    Video: Aston Martin Valkyrie maakt eerste meters

    De nieuwe Aston Martin Valkyrie heeft haar eerste ronden in de publiciteit afgelegd. Tijdens het F1-weekend op Silverstone…

    F1
  10. Marquez ondanks voorsprong: "Blijf zoeken naar de limiet" 17:52

    Marquez ondanks voorsprong: "Blijf zoeken naar de limiet"

    Repsol Honda-coureur Marc Marquez is erg blij met zijn nu al grote voorsprong in het wereldkampioenschap. De Spanjaard won…

    MotoGP
  11. Lammers ziet kentering in F1: "Eindelijk weer echt racen" 17:15

    Lammers ziet kentering in F1: "Eindelijk weer echt racen"

    Formule 1-expert Jan Lammers is blij met de verandering die in de sport gaande is: de afgelopen races werden duels minder snel…

    F1
  12. Winnaars en verliezers van de Grand Prix van Groot-Brittannië 16:00

    Winnaars en verliezers van de Grand Prix van Groot-Brittannië

    De Grand Prix van Groot-Brittannië kan de boeken in als de beste race van het seizoen tot nu toe. Qua amusementswaarde gooide…

    F1
  13. Hamilton over winnen Britse GP: "Safety Car maakte weinig uit" 15:49

    Hamilton over winnen Britse GP: "Safety Car maakte weinig uit"

    Lewis Hamilton gaat door het leven als recordhouder in de Britse Grand Prix. De wereldkampioen trok zondag voor de zesde keer…

    F1
  14. Rosberg: "Verstappen is met zijn mentaliteit een grote inspiratie" 15:30

    Rosberg: "Verstappen is met zijn mentaliteit een grote inspiratie"

    Nico Rosberg heeft na de Britse Grand Prix aangegeven dat hij onder de indruk is van de mentaliteit en het talent van Max…

    F1
  15. Bautista haakte op Laguna Seca af door pijn in schouder 14:32

    Bautista haakte op Laguna Seca af door pijn in schouder

    Voormalig WSBK-kampioenschapsleider Alvaro Bautista beleefde opnieuw een lastig weekend en is de leiding in de titelstrijd nu…

    Superbike
  16. Steiner ziedend na "onacceptabele" dubbele DNF op Silverstone 12:50

    Steiner ziedend na "onacceptabele" dubbele DNF op Silverstone

    Haas F1-teambaas Guenther Steiner heeft zijn rijders flink van jetje gegeven na de clash in de openingsfase van de Britse GP.…

    F1
  17. Mercedes alert op 'onbewuste voorkeur' voor één coureur 11:45

    Mercedes alert op 'onbewuste voorkeur' voor één coureur

    Voorkeur hebben voor een coureur over een andere is heel normaal, maar binnen een Formule 1-team zou dat niet mogen. Mercedes…

    F1
  18. Samenvatting: Robin Frijns wint ePrix New York 11:45

    Samenvatting: Robin Frijns wint ePrix New York

    Bekijk de samenvatting van de laatste Formule E-race van het seizoen 2018-2019, met Robin Frijns als winnaar en Jean-Eric Vergne…

    FE
  19. Red Bull Racing maakte snelste pitstop ooit in F1 11:15

    Red Bull Racing maakte snelste pitstop ooit in F1

    Posities kunnen verloren gaan met een slechte pitstop, maar ook gewonnen worden met een vlugge. In Groot-Brittannië was die van…

    F1
  20. Opmars Van der Mark gestokt door technisch falen 10:51

    Opmars Van der Mark gestokt door technisch falen

    Michael van der Mark ging zondag in de tweede race van start met de intentie om belangrijke punten te scoren voor het…

    Superbike
  21. Red Bull ontdekte kort voor start scheurtje in endplate 10:21

    Red Bull ontdekte kort voor start scheurtje in endplate

    Red Bull heeft uit de doeken gedaan waarom er op de grid voor de Britse Grand Prix plotseling nog gewerkt moest worden aan de…

    F1
  22. Internationale media over Verstappen (en Vettel) op Silverstone 09:38

    Internationale media over Verstappen (en Vettel) op Silverstone

    Max Verstappen stond net als twee weken geleden in het middelpunt van de aandacht. Het gewenste resultaat bleef ditmaal uit…

    F1
  23. Horner heeft genoten van duel tussen Verstappen en Leclerc 08:00

    Horner heeft genoten van duel tussen Verstappen en Leclerc

    Red Bull-teambaas Christian Horner verklaarde na afloop van de Britse Grand Prix erg te hebben genoten van de gevechten die Max…

    F1
  24. Wisselend succes voor Rinus Van Kalmthout in Toronto 07:57

    Wisselend succes voor Rinus Van Kalmthout in Toronto

    Rinus van Kalmthout zal met gemengde gevoelens terugdenken aan de Indy Lights-ronde in de straten van Toronto. De TeamNL-rijder…

    Indy
  25. Pagenaud slaat late aanval Dixon af en wint in Toronto 07:06

    Pagenaud slaat late aanval Dixon af en wint in Toronto

    Simon Pagenaud heeft in Toronto een late aanval van Scott Dixon afgeslagen en daarmee zijn derde zege van het IndyCar-seizoen…

    Indy
  26. Sainz: "Safety Car maakte uiteindelijk geen groot verschil" 07:00

    Sainz: "Safety Car maakte uiteindelijk geen groot verschil"

    Carlos Sainz was één van de grote winnaars van de Safety Car-situatie in de Grand Prix van Groot-Brittannië. De…

    F1
  27. WSBK Laguna Seca: Davies verslaat Rea, Bautista valt weer uit 06:50

    WSBK Laguna Seca: Davies verslaat Rea, Bautista valt weer uit

    Chaz Davies heeft de slotrace van het WSBK-weekend op Laguna Seca gedomineerd. De Brit pakte zijn eerste zege in meer dan een…

    Superbike
  28. zondag 14 juli 2019

  29. Frijns wint seizoensfinale Formule E, Vergne opnieuw kampioen 23:12

    Frijns wint seizoensfinale Formule E, Vergne opnieuw kampioen

    Alexander Sims startte in de straten van Brooklyn op pole, maar had niets in te brengen tegen een ontketende Robin Frijns. De…

    FE
  30. Albon moest buiten blijven vanwege motorprobleem 21:29

    Albon moest buiten blijven vanwege motorprobleem

    Alexander Albon stevende in de Grand Prix van Groot-Brittannië met P10 af op zijn vierde puntenfinish in de Formule 1. In de…

    F1
  31. Rea wint opnieuw op Laguna Seca, Bautista blijft vallen 21:07

    Rea wint opnieuw op Laguna Seca, Bautista blijft vallen

    Jonathan Rea blijft zijn voorsprong uitbouwen met winst in de Superpole-race van het WK Superbikes in Laguna Seca. Titelrivaal…

    Superbike
  32. Gasly geniet van vierde plaats: "Grote stap gezet" 20:37

    Gasly geniet van vierde plaats: "Grote stap gezet"

    Pierre Gasly verscheen na de Grand Prix van Groot-Brittannië met een tevreden gevoel bij de media. De Red Bull-coureur eindigde…

    F1
  33. Hamilton negeerde call van Mercedes in slotfase 20:05

    Hamilton negeerde call van Mercedes in slotfase

    Lewis Hamilton wisselde in de slotfase op Silverstone niet naar softe banden voor de snelste ronde. Die noteerde hij vervolgens…

    F1
  34. Horner: "Bewonderenswaardig dat Verstappen verder kon" 19:26

    Horner: "Bewonderenswaardig dat Verstappen verder kon"

    Red Bull-teambaas Christian Horner vindt het ongelooflijk dat Max Verstappen de finish nog heeft gehaald in de Grand Prix van…

    F1
  35. Frijns moet meerdere erkennen in Sims voor pole in New York 19:13

    Frijns moet meerdere erkennen in Sims voor pole in New York

    Alexander Sims heeft in Brooklyn de laatste pole van het Formule E-seizoen gepakt. De BMW Andretti-rijder was nipt sneller dan…

    FE
  36. Leclerc: "Gevecht met Max Verstappen was erg gaaf" 18:08

    Leclerc: "Gevecht met Max Verstappen was erg gaaf"

    Charles Leclerc was derde na een Britse Grand Prix waarin de Monegask van Ferrari zijn huid duur verkocht. Hij moest het van…

    F1
  37. Verstappen baalt: "We hadden op het podium moeten staan" 17:46

    Verstappen baalt: "We hadden op het podium moeten staan"

    Halverwege de Britse Grand Prix joeg Max Verstappen met succes op Sebastian Vettel en daarmee de derde podiumplek. Een crash…

    F1
  38. Bottas baalt na Silverstone: "Weet niet wat ik moet zeggen" 17:42

    Bottas baalt na Silverstone: "Weet niet wat ik moet zeggen"

    Valtteri Bottas was teleurgesteld met zijn tweede plaats in de Britse Grand Prix. De polesitter verdedigde zijn positie sterk…

    F1
  39. Vettel biedt excuses aan: "Botsing met Verstappen mijn fout" 17:24

    Vettel biedt excuses aan: "Botsing met Verstappen mijn fout"

    Sebastian Vettel geeft toe dat de botsing met Max Verstappen in de Grand Prix van Groot-Brittannië zijn schuld is. De…

    F1
  40. Hamilton bedankt Mercedes voor zesde Silverstone-zege 16:58

    Hamilton bedankt Mercedes voor zesde Silverstone-zege

    Lewis Hamilton heeft de zege behaald na een zinderende race op Silverstone. De vijfvoudig wereldkampioen begon op de tweede plek…

    F1
  41. 16:42

    WK-stand na de Grand Prix van Groot-Brittannië

    F1
  42. 16:41

    De uitslag van de Grand Prix van Groot-Brittannië

    F1
  43. Zege Hamilton, Verstappen vijfde na botsing met Vettel 16:40

    Zege Hamilton, Verstappen vijfde na botsing met Vettel

    Lewis Hamilton heeft voor de zesde keer in zijn Formule 1-carrière de Grand Prix van Groot-Brittannië gewonnen. Valtteri…

    F1
  44. De Vries: "Vechten om de zege lag buiten mijn macht" 14:49

    De Vries: "Vechten om de zege lag buiten mijn macht"

    Nadat hij in de eerste race als zesde over de eindstreep kwam, werd Nyck de Vries in de sprintrace op zondag derde. Het ging de…

    FIA F2
Meer nieuws