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. zaterdag 16 februari 2019

  2. Ricciardo werkt shakedown met de Renault RS19 af 13:40

    Ricciardo werkt shakedown met de Renault RS19 af

    Daniel Ricciardo heeft zijn eerste meters als coureur van Renault achter de rug. De sympathieke Australiër mocht de gloednieuwe…

    F1
  3. Vettel denkt niet aan Red Bull 2014-scenario na komst Leclerc 13:23

    Vettel denkt niet aan Red Bull 2014-scenario na komst Leclerc

    Sebastian Vettel mag zich volgens insiders opmaken voor een cruciaal jaar uit zijn carrière. De Duitser moet laten zien het…

    F1
  4. Jarige Rossi blijft gemotiveerd: "Die tiende titel is mijn droom" 12:44

    Jarige Rossi blijft gemotiveerd: "Die tiende titel is mijn droom"

    Valentino Rossi zegt dat de verloren wereldtitels hem nog altijd motiveren om door te gaan in de MotoGP, zelfs op veertigjarige…

    MotoGP
  5. McLaren vertrouwt Renault over betere motor: "Zijn altijd eerlijk" 11:33

    McLaren vertrouwt Renault over betere motor: "Zijn altijd eerlijk"

    McLaren-baas Zak Brown gelooft de positieve geluiden die motorpartner Renault laat horen over de verbeterde krachtbron voor…

    F1
  6. Smedley volgt Brawn en Symonds met overstap naar F1 11:00

    Smedley volgt Brawn en Symonds met overstap naar F1

    Rob Smedley gaat fungeren als technisch adviseur voor de Formule 1-organisatie en zal zich in die rol vooral richten op het…

    F1
  7. Red Bull wil meer duidelijkheid van Liberty over F1 anno 2021 10:15

    Red Bull wil meer duidelijkheid van Liberty over F1 anno 2021

    Red Bull Racing spoort de Formule 1-eigenaren van Liberty Media aan om meer regie te nemen wat betreft de toekomst van de sport.…

    F1
  8. Ferrari verklaart: SF90 in matte kleur om gewicht te besparen 09:15

    Ferrari verklaart: SF90 in matte kleur om gewicht te besparen

    Een van de meest opvallende zaken tijdens de teampresentatie van het Ferrari F1-team was dat de glans verdwenen is van de nieuwe…

    F1
  9. 08:10

    In beeld: Alle motoren van de jarige Valentino Rossi

    MotoGP
  10. vrijdag 15 februari 2019

  11. 20:50

    In beeld: Alle Formule 1-wagens van Ferrari sinds 1950

    F1
  12. Video: Technische analyse van de nieuwe McLaren MCL34 19:40

    Video: Technische analyse van de nieuwe McLaren MCL34

    Technisch redacteur Jake Boxall-Legge neemt je mee voor een uitgebreide ronde langs de nieuwe McLaren MCL34. Hoe gaat het team…

    F1
  13. Ferrari komt met hiërarchie voor 2019: Vettel blijft kopman 18:32

    Ferrari komt met hiërarchie voor 2019: Vettel blijft kopman

    Scuderia Ferrari overweegt voor het seizoen 2019 duidelijk op één kopman te gokken. De Italiaanse formatie gaf bij de…

    F1
  14. 18:00

    Historische Arrows Formule 1-bolide uit 2001 te koop

    F1
  15. Binotto: "Ferrari moet meer genieten van de competitie" 17:29

    Binotto: "Ferrari moet meer genieten van de competitie"

    Volgens teambaas Mattia Binotto was werkplezier een van de ontbrekende factoren bij het Ferrari Formule 1-team in de afgelopen…

    F1
  16. Leclerc begint 'emotioneel' aan avontuur bij Ferrari 16:17

    Leclerc begint 'emotioneel' aan avontuur bij Ferrari

    Sebastian Vettel en Charles Leclerc hebben in Maranello voor het eerst publiekelijk kennisgemaakt met de bolide die Ferrari…

    F1
  17. Williams toont ware gelaat van FW42 voor het nieuwe seizoen 15:39

    Williams toont ware gelaat van FW42 voor het nieuwe seizoen

    Na een voorstelling van de livery eerder deze week heeft het Williams Formule 1-team nu ook de echte nieuwe wagen aan de wereld…

    F1
  18. 15:25

    Overzicht: Wie rijdt wanneer tijdens de eerste testweek?

    F1
  19. Red Bull maakt schema voor eerste Barcelona-test bekend 15:03

    Red Bull maakt schema voor eerste Barcelona-test bekend

    Max Verstappen komt maandag en woensdag in actie tijdens de eerste Formule 1-wintertest van het seizoen. Dat heeft Red Bull…

    F1
  20. Lorenzo: "Misschien is Honda wel mijn laatste team" 14:51

    Lorenzo: "Misschien is Honda wel mijn laatste team"

    Drievoudig MotoGP-wereldkampioen Jorge Lorenzo wil zijn raceloopbaan af te sluiten bij zijn nieuwe werkgever Honda. De 31-jarige…

    MotoGP
  21. Hartley mogelijk met LMP2-team RLR naar Le Mans 14:04

    Hartley mogelijk met LMP2-team RLR naar Le Mans

    Brendon Hartley, tweevoudig wereldkampioen in het FIA World Endurance Championship, staat op het punt te tekenen bij het Britse…

    WEC
  22. KTM leest Honda de les: "Bekrompen bij afscheid Pedrosa" 12:50

    KTM leest Honda de les: "Bekrompen bij afscheid Pedrosa"

    KTM CEO Stefan Pierer heeft geen goed woord over voor de manier waarop Honda afscheid heeft genomen van Dani Pedrosa. De…

    MotoGP
  23. Andres trekt met HWA naar FIA Formule 3 12:29

    Andres trekt met HWA naar FIA Formule 3

    Met Keyvan Andres heeft HWA de eerste coureur voor het nieuwe Formule 3-team binnengehaald. De Duitser heeft al enkele jaren…

    FIA F3
  24. Binotto: "Extreem te werk gegaan bij afgeslankte Ferrari" 12:17

    Binotto: "Extreem te werk gegaan bij afgeslankte Ferrari"

    Ferrari-teambaas Mattia Binotto zegt dat zijn team extreem te werk gegaan is met de ontwikkeling van de nieuwe SF90. Het nieuwe…

    F1
  25. 11:58

    In beeld: De nieuwe Ferrari SF90 uit alle hoeken

    F1
  26. Ferrari toont nieuwe Formule 1-wagen van Vettel en Leclerc 10:50

    Ferrari toont nieuwe Formule 1-wagen van Vettel en Leclerc

    Ferrari heeft de auto gepresenteerd waarmee het Italiaanse merk voor het eerst sinds 2008 weer een titel hoopt te pakken in de…

    F1
  27. 10:36

    Livestream 10.45u: Teampresentatie Ferrari F1 2019

    F1
  28. Fittipaldi rijdt twee dagdelen voor Haas in Barcelona 10:00

    Fittipaldi rijdt twee dagdelen voor Haas in Barcelona

    Pietro Fittipaldi rijdt aankomende week twee dagdelen voor Haas F1 tijdens de eerste wintertest van het Formule 1-seizoen in…

    F1
  29. F1 moet kop niet in het zand steken bij 'no deal Brexit' 08:05

    F1 moet kop niet in het zand steken bij 'no deal Brexit'

    David Richards waarschuwt namens Motorsport UK voor de gevolgen van een 'no deal Brexit'. Volgens Richards moeten Formule…

    F1
  30. donderdag 14 februari 2019

  31. 20:56

    In beeld: Alle Formule 1-wagens van McLaren sinds 1966

    F1
  32. Opvallende rol voor Giovinazzi tijdens Alfa-shakedown 19:13

    Opvallende rol voor Giovinazzi tijdens Alfa-shakedown

    Antonio Giovinazzi heeft een opvallende rol gespeeld tijdens de shakedown van Alfa Romeo F1. De debutant reed naar het vliegveld…

    F1
  33. Bleekemolen blikt vooruit: Verstappen in top-drie van WK 2019 19:10

    Bleekemolen blikt vooruit: Verstappen in top-drie van WK 2019

    Aan de vooravond van een nieuw Formule 1-seizoen blikt Motorsport.com met Nederlandse analisten vooruit op de actie. Wie is de…

    F1
  34. Suzuki richt aparte divisie op voor MotoGP-activiteiten 18:55

    Suzuki richt aparte divisie op voor MotoGP-activiteiten

    De motorsportactiviteiten van Suzuki worden vanaf heden door een aparte divisie van het Japanse bedrijf uitgevoerd. De…

    MotoGP
  35. Sainz: Vermogen van Renault-motor is 'cruciaal' voor McLaren 17:30

    Sainz: Vermogen van Renault-motor is 'cruciaal' voor McLaren

    Carlos Sainz hoopt dat motorleverancier Renault een cruciale rol kan spelen in de vooruitgang van zijn huidige werkgever…

    F1
  36. Norris over simrace met Verstappen: "Kan van hem leren" 16:59

    Norris over simrace met Verstappen: "Kan van hem leren"

    Lando Norris zegt dat hij het een erg leerzame ervaring vond om afgelopen weekend samen met Max Verstappen deel te nemen aan een…

    F1
  37. Strijdbare Vandoorne vervolgt jacht op eerste Formule E-punten 16:35

    Strijdbare Vandoorne vervolgt jacht op eerste Formule E-punten

    Stoffel Vandoorne is na zijn eerste twee Formule E-weekenden nog altijd puntloos. De Vlaming wil aankomend weekend eindelijk…

    FE
  38. 16:00

    In beeld: vergelijk nieuwe McLaren MCL34 met de 2018-auto

    F1
  39. Ricciardo bevestigt: "Nieuwe Renault-motor stap vooruit" 15:36

    Ricciardo bevestigt: "Nieuwe Renault-motor stap vooruit"

    Daniel Ricciardo zegt dat Renault voor 2019 inderdaad goede vooruitgang heeft geboekt met de krachtbron. Renault Formule 1-baas…

    F1
  40. Bendsneyder onthult NTS RW Racing machine voor 2019 15:03

    Bendsneyder onthult NTS RW Racing machine voor 2019

    Het NTS RW Racing GP Team is donderdag officieel aan het publiek voorgesteld op de Motorbeurs in Utrecht. Voor Bo Bendsneyder…

    MotoGP
  41. Video: De uitgelekte F1-shakedown van Alfa Romeo 14:20

    Video: De uitgelekte F1-shakedown van Alfa Romeo

    Kimi Raikkonen heeft op het circuit van Fiorano zijn eerste meters met de nieuwe Alfa Romeo-bolide afgelegd tijdens een…

    F1
  42. McLaren schippert tussen ambitie en realiteitszin met MCL34 14:10

    McLaren schippert tussen ambitie en realiteitszin met MCL34

    McLaren hoort vanzelfsprekend ieder jaar voor de hoofdprijzen te vechten, maar bij de presentatie van de MCL34 klonk er naast…

    F1
  43. 13:45

    In beeld: De nieuwe McLaren MCL34 uit alle hoeken

    F1
Meer nieuws