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 10 december 2018

  2. Eindrapport Romain Grosjean: Hoge pieken, diepe dalen 17:00

    Eindrapport Romain Grosjean: Hoge pieken, diepe dalen

    GPUpdate.net gaat alle teams en rijders langs voor de eindbalans van het Formule 1-seizoen 2018. Haas-rijder Romain Grosjean…

    F1
  3. Pirelli presenteert bandenkeuze eerste F1-races 2019 15:45

    Pirelli presenteert bandenkeuze eerste F1-races 2019

    Pirelli heeft onthuld welke banden beschikbaar zijn tijdens de eerste races van het nieuwe Formule 1-seizoen. De…

    F1
  4. Werk aan de winkel: Aprilia verrast door Iannone's feedback 13:39

    Werk aan de winkel: Aprilia verrast door Iannone's feedback

    Andrea Iannone denkt dat de feedback richting zijn nieuwe werkgever Aprilia heeft gezorgd voor optimisme bij zijn team. De…

    MotoGP
  5. Sainz: Rivaliteit met Norris anders dan met Verstappen 12:25

    Sainz: Rivaliteit met Norris anders dan met Verstappen

    Carlos Sainz Jr. heeft er alle vertrouwen in dat zijn relatie met McLaren-teamgenoot Lando Norris niet uit de hand gaat lopen.…

    F1
  6. Eindrapport Kevin Magnussen: Beste seizoen van de Deen 12:00

    Eindrapport Kevin Magnussen: Beste seizoen van de Deen

    GPUpdate.net gaat alle teams en rijders langs voor de eindbalans van het Formule 1-seizoen 2018. Haas-rijder Kevin Magnussen…

    F1
  7. Mercedes stelt vier coureurs voor tijdens laatste DTM-test 11:16

    Mercedes stelt vier coureurs voor tijdens laatste DTM-test

    Mercedes komt deze week nog een laatste keer in actie in de DTM. Het merk zet vier coureurs in tijdens de rookietest op het…

    DTM
  8. Ricciardo over turbulent 2015: "Het veranderde me als mens" 10:47

    Ricciardo over turbulent 2015: "Het veranderde me als mens"

    Daniel Ricciardo heeft onthuld dat het Formule 1-seizoen 2015 hem als mens gevormd heeft. De coureur onthulde in een speciale…

    F1
  9. Cyan Racing trekt Priaulx aan voor WTCR-seizoen 2019 10:09

    Cyan Racing trekt Priaulx aan voor WTCR-seizoen 2019

    Drievoudig WTCC-wereldkampioen Andy Priaulx keert in 2019 terug in een toerwagen. De Britse coureur heeft een contract getekend…

    WTCR
  10. Mears: "Alonso kan beter uit de voeten met huidige IndyCar" 09:00

    Mears: "Alonso kan beter uit de voeten met huidige IndyCar"

    IndyCar-legende Rick Mears verwacht dat Fernando Alonso volgend seizoen gewoon weer mee kan strijden om de overwinning in de…

    Indy
  11. Eindrapport Haas: Plafond bereikt na beste seizoen? 08:00

    Eindrapport Haas: Plafond bereikt na beste seizoen?

    GPUpdate.net beoordeelt in december de prestaties van alle Formule 1-teams. Er zijn goede punten voor het Amerikaanse Haas-team…

    F1
  12. zondag 9 december 2018

  13. Williams erkent: "Team heeft vechtlust Kubica hard nodig" 15:26

    Williams erkent: "Team heeft vechtlust Kubica hard nodig"

    Teambaas Claire Williams erkent dat het gelijknamige Formule 1-team veel kan hebben aan de instelling en mentaliteit van Kubica…

    F1
  14. 14:55

    Rossi boekt zevende eindzege in Monza Rally Show

    Misc
  15. Verstappen over 2018: "Het was een sterk jaar" 14:38

    Verstappen over 2018: "Het was een sterk jaar"

    Max Verstappen is tevreden over zijn prestaties in het Formule 1-seizoen 2018. De Red Bull F1-coureur keek in het…

    F1
  16. Van der Mark mentor van Hamilton: "Snel en zeker niet bang" 12:21

    Van der Mark mentor van Hamilton: "Snel en zeker niet bang"

    Michael van der Mark mocht na afloop van het WSBK-seizoen het circuit delen met vijfvoudig wereldkampioen Formule 1 Lewis…

    Superbike
  17. Vettel trekt conclusie: "Ferrari te vaak niet snel genoeg" 10:55

    Vettel trekt conclusie: "Ferrari te vaak niet snel genoeg"

    Sebastian Vettel is van mening dat Ferrari minder wisselvallig moet presteren om echt een aanval te kunnen doen op de…

    F1
  18. Bezoekersrecord MotoGP:  Meer toeschouwers dan ooit tevoren 10:40

    Bezoekersrecord MotoGP: Meer toeschouwers dan ooit tevoren

    In 2018 reisden meer toeschouwers dan ooit tevoren naar het circuit om MotoGP-races te bekijken. Met dank aan de komst van de…

    MotoGP
  19. Alonso steunt Vandoorne: "Een van de grootste talenten" 09:23

    Alonso steunt Vandoorne: "Een van de grootste talenten"

    Fernando Alonso vindt het jammer dat zijn teamgenoot Stoffel Vandoorne volgend seizoen niet op de Formule 1-grid te vinden…

    F1
  20. 08:10

    Special: Blik achter de schermen bij Rossi's opleidingscentrum

    MotoGP
  21. zaterdag 8 december 2018

  22. Vanthoor verdedigt Le Mans-zege met fabrieksteam Porsche 19:20

    Vanthoor verdedigt Le Mans-zege met fabrieksteam Porsche

    Laurens Vanthoor maakt in 2019 wederom zijn opwachting namens Porsche in de 24 uur van Le Mans. De Belg is titelhouder en gaat…

    WEC
  23. De Ferran zet in op samenwerking: "Anders winnen we nooit" 17:30

    De Ferran zet in op samenwerking: "Anders winnen we nooit"

    Gil de Ferran, sinds een half jaar sportief directeur bij McLaren, ziet het als zijn voornaamste taak om iedereen in het team…

    F1
  24. Openhartige Grosjean dacht aan bijzondere carrièreswitch 16:25

    Openhartige Grosjean dacht aan bijzondere carrièreswitch

    Romain Grosjean is intussen één van de vaste en ervaren krachten in de Formule 1, maar zijn carrière had bijna een hele…

    F1
  25. MotoGP-rookie Quartararo tankt vertrouwen met Jerez-test 15:40

    MotoGP-rookie Quartararo tankt vertrouwen met Jerez-test

    MotoGP-nieuwkomer Fabio Quartararo is tevreden met zijn eerste kennismaking met de Yamaha M1. De jonge Fransman zei zich 'snel…

    MotoGP
  26. Deal met Euroformula Open redt Pau F3 Grand Prix 15:05

    Deal met Euroformula Open redt Pau F3 Grand Prix

    Het circuit van Pau mag zich in 2019 alsnog opmaken voor Formule 3-actie. Doordat de hele F3-opzet - met het FIA Formule…

    Misc
  27. Hamilton: "In 2007 geen persoonlijke problemen met Alonso" 14:30

    Hamilton: "In 2007 geen persoonlijke problemen met Alonso"

    Lewis Hamilton reed in 2018 met groot vertoon van macht naar zijn vijfde wereldtitel in de Formule 1. De huidige Brit verschilt…

    F1
  28. 13:40

    Van den Berk: "Herlings verdient Sportman-titel meer dan ik"

    Misc
  29. Wolff looft Schumacher en steunt juniorenprogramma Mercedes 12:23

    Wolff looft Schumacher en steunt juniorenprogramma Mercedes

    Toto Wolff dicht Mick Schumacher een grote toekomst in de autosport toe. De Oostenrijkse teambaas is niet alleen van mening dat…

    F1
  30. Sainz als nieuwe leider van McLaren: "Rol voelt machtig" 11:25

    Sainz als nieuwe leider van McLaren: "Rol voelt machtig"

    Carlos Sainz Jr. vindt het 'machtig' dat hij komend seizoen een leidende rol krijgt bij het McLaren F1-team. De coureur denkt…

    F1
  31. Poetin bespreekt toekomst Russische autosport met FIA 10:00

    Poetin bespreekt toekomst Russische autosport met FIA

    Dat Rusland weer een aardig woordje wil meespreken in de mondiale autosport mag nauwelijks een verrassing heten. Wie even naar…

    F1
  32. 08:15

    Motorsport.com: Vijf conclusies uit het F1-seizoen 2018

    F1
  33. Animatie: Hoe werkte de halo bij crash met Leclerc in Spa? 07:00

    Animatie: Hoe werkte de halo bij crash met Leclerc in Spa?

    De halo kreeg tijdens de Grand Prix van België de eerste serieuze test in de koningsklasse te verduren. Nadat Nico Hülkenberg…

    F1
  34. vrijdag 7 december 2018

  35. Hamilton is FIA Personality of the Year, Leclerc beste rookie 19:59

    Hamilton is FIA Personality of the Year, Leclerc beste rookie

    Lewis Hamilton is op vrijdagavond tijdens het FIA-gala in het Russische Sint-Petersburg uitgeroepen tot Personality of the Year.…

    F1
  36. Mercedes: "Alle teams gevaarlijk voor 2019, ook Williams" 17:29

    Mercedes: "Alle teams gevaarlijk voor 2019, ook Williams"

    Toto Wolff houdt met alle teams rekening als het gaat om het bouwen van een wagen die Mercedes in potentie kan verslaan. De…

    F1
  37. Eindrapport Vandoorne: Verkeerde plaats, verkeerde moment 17:00

    Eindrapport Vandoorne: Verkeerde plaats, verkeerde moment

    Voor Stoffel Vandoorne valt het doek al na twee moeilijk Formule 1-seizoenen. GPUpdate.net wikt en weegt het jaar 2018 van de…

    F1
  38. 16:21

    Motorcross-legende Everts met malaria in ziekenhuis

    Misc
  39. Wolff verandert van mening: "Halo heeft waarde nu al bewezen" 16:05

    Wolff verandert van mening: "Halo heeft waarde nu al bewezen"

    Mercedes Motorsport-baas Toto Wolff is blij met de invoering van de halo cockpitbescherming, ook al was hij begin dit jaar nog…

    F1
  40. Raikkonen: "Sauber heeft alles in huis voor geweldige auto" 16:05

    Raikkonen: "Sauber heeft alles in huis voor geweldige auto"

    Sauber heeft alles wat nodig is om in 2019 "een geweldige auto" neer te zetten. Dat zegt Kimi Raikkonen nadat hij vorige maand…

    F1
  41. Lorenzo: Ducati heeft zich sneller ontwikkeld na mijn komst 13:59

    Lorenzo: Ducati heeft zich sneller ontwikkeld na mijn komst

    Drievoudig MotoGP-kampioen Jorge Lorenzo is van mening dat hij de progressie van Ducati in een stroomversnelling heeft gebracht.…

    MotoGP
  42. FIA: Aeroscreen 'veel minder effectief' bij Spa-crash Leclerc 13:28

    FIA: Aeroscreen 'veel minder effectief' bij Spa-crash Leclerc

    De halo heeft goed haar werk gedaan tijdens de crash van Charles Leclerc en Fernando Alonso in de Grand Prix van België. De FIA…

    F1
  43. Eindrapport Fernando Alonso: Sterk laatste kunstje van matador 12:00

    Eindrapport Fernando Alonso: Sterk laatste kunstje van matador

    GPUpdate.net wikt en weegt de seizoenen van alle Formule 1-teams en rijders. Vandaag is Fernando Alonso aan de beurt, de man die…

    F1
  44. Ontwikkeling nieuwe Mercedes-motor verloopt niet volgens plan 11:14

    Ontwikkeling nieuwe Mercedes-motor verloopt niet volgens plan

    Mercedes Motorsport-baas Toto Wolff is niet geheel tevreden over de ontwikkeling van de motor voor het Formule 1-seizoen…

    F1
Meer nieuws