Rengaskuljetuksen salat, joita ammattiajajat käyttävät

Miten ratan olosuhteet vaikuttavat renkaiden suorituskykyyn

Renkaiden suorituskyvyn dynamiikan ymmärtäminen nopeilla radoilla

Renkaiden suorituskyky piireillä riippuu oleellisesti kahdesta tekijästä: niiden nopeudesta ja niitä kohdistavista voimista. Kun nopeus ylittää 200 mailia tunnissa, renkaisiin kohdistuvat pystyvoimat voivat olla jopa 5 000 puntaa. Samalla renkaat täytyy säilyttää tarpeeksi hyvä tartunta, jotta ne kykenisivät hallitsemaan mutkia tehokkaasti. Viime vuonna julkaistun Motorsport Engineering -lehden tutkimuksen mukaan jokainen 10 celsiusasteen nousu radan lämpötilassa aiheuttaa noin 12–15 prosentin suuremman tartunnan menetyksen. Pitkien nopean ajojakson ja jyrkkien käännösten aiheuttama jatkuva rasitus kuluttaa kumia nopeasti. Siksi valmistajien täytyy käyttää erityisiä yhdistelmiä, jotka tasapainottavat joustavuutta (yleensä 70–85A Shore-kovuusalueella) ja silti kestävät lämmön muodostumista kilpailujen aikana.

Lämpötilan vaikutus renkaiden käyttäytymiseen kilpailuviikonloppuna

Suorituskyvyn optimialue sijaitsee noin 105–125 celsiusasteen välillä. Kun lämpötila laskee tämän alueen alapuolelle, tartunta alkaa heiketä. Jos taas mennään ylärajaa yli, kumi muuttuu liian pehmeäksi, mikä johtaa nopeamman kulumiseen, noin 0,4 sekuntia per kierros menetettyä aikaa. Kilpa-autojoukkueet seuraavat koko tapahtuman ajan reaaliaikaista telemetriatietoa. Otetaan esimerkiksi Max Verstappen, joka saavuttaa säännöllisesti aikoja 73,2 ja 73,4 sekunnin välillä ajellessaan hieman alle 95 celsiusasteessa. Lämpötilan hallinta on erittäin tärkeää erityisesti kuumissa rataolosuhteissa, koska radan pinta tulee silkeammaksi ja renkaat saattavat menettää tartuntansa erityisesti mutkissa.

Miten radan pinnan muuttuminen ja uudelleenpäällystys vaikuttavat renkaiden tartuntaan ja kulumiseen

Tuore asfaltti tarjoaa yleensä parempaa adheesiota, mutta kiihdyttää mekaanista kulumista. Kuluttavilla radoilla, kuten Silverstone, renkaat kuluu nopeammin karkeiden pintojen vuoksi, kun taas sileämmät radat, kuten Singapore, säilyttävät kumin kuntoon, mutta vaativat adheesion saavuttamiseksi pehmeämpiä seoksia. Pinnan uudelleen asfaltointi vaikuttaa 'kumittumisprosessiin', jossa radalle jääneet kumipalaset parantavat adheesiota kilpailuviikonlopun aikana.

Säätiedot vaikuttavat ratakäytön renkaan suorituskykyyn

Sade laskee radan lämpötilaa noin 20 °C, mikä vaatii syvemmällä profiililla varustettuja renkaita veden hajaamiseksi. Kuivakäyttöiset renkaat eivät toimi tehokkaasti alle 80 °C lämpötiloissa, ja äkilliset kosteusvaihtelut voivat aiheuttaa ennustamattoman kulumisen. Tiimit analysoivat historiallisia säätietoja ennaltaehkäistäkseen suorituskyvyn laskua vaihtelevissa olosuhteissa.

Oikean renkaiden seoksen valinta rataominaisuuksien mukaan

Pirellin renkaiden seokset (C1–C4) ja niiden strateginen käyttö kaavoissa

Oikean renkaan sekoituksen löytäminen tekee kaiken erotuksen, kun etsitään se nopeuden ja renkaiden kestävyyden välinen optimaalinen tasapaino kilpailussa. Useimmat F1-tallit käyttävät Pirellin viittä eri sekoitetta, joita merkitään C1:stä C5:een. Kovemmat versiot, kuten C1, on suunniteltu erityisesti raskaille radoille, joiden pinnat kuluttavat kumia nopeasti. C5-luokan pehmeimmät vaihtoehdot puolestaan tarjoavat kuljettajalle maksimipaadon, mutta vain lyhyen ajan, minkä jälkeen ne alkavat hajota. Kokemuksen perusteella tallit tietävät, että nämä seokset toimivat parhaiten tietyllä lämpötila-alueella. Jos niitä käytetään liian kuumassa tai kylmässä olosuhteissa, ne kuluu ennennäkemättömän nopeasti tai menettävät yksinkertaisesti paadon tärkeimpinä hetkinä, kuten karsinnoissa tai varsinaisessa kilpailussa.

Kovempien sekoitusten, kuten C4:n, sopivuus nopeisiin ratoihin

Radoilla, joilla autot pysyvät pitkään huipputahdissa kuten Monzassa, C4-renkaan seos toimii melko hyvin löytäen kompromissin tartunnan ja kestävyyden välillä. Näissä renkaissa on erityistä hiilipohjaista seosta, joka kestää kaikki sivuttaisvoimat ilman, että renkaat hajoavat, mutta joka on silti riittävän joustava, jotta kuljettajat eivät menetä aikaa mutkissa. Jotkut tekivät simulaatioita vuonna 2024 eri renkaiden yhdistelmistä ja he huomasivat jotain mielenkiintoista. Kun tallit käyttivät keskikovia rengasia yhdessä (kuten C3:aa ja C4:ää), niiden osuusajat parantuivat noin 1,2–2 sekuntia vaikeimmissa rataosuuksissa verrattuna tilanteisiin, joissa käytettiin pelkästään kovempia seoksia.

Suorituskyvyn ja kestävyyden tasapainottaminen rengasseosten valinnalla

Tallit punnitsevat kulumisnopeutta ennustettujen varikkoikkunoiden kanssa: pehmeämmät renkaat voivat tuoda aikaisemman radan sijainnin mutta vaativät lisävarikkopysähdyksiä, kun taas kovemmat renkaat suosivat yhden pysähdyksen strategioita. Avain on ennen kilpailua tehtävissä simulaatioissa, joissa insinöörit mallintavat 50+ yhdistelmärata-ajanlämpötilaskenaariota ennustaa kulumismalleja polttoainekuormien ja muuttuvien asfalttiksioiden alla.

Hyökkäävä vs. varovainen renkaiden käyttöstrategia: riski ja palkinto ratajuoksussa

Pehmeiden renkaiden käyttö täysillä toimii hyvin ajoissa mutta johtaa usein ongelmiin, kun kilpailu kestää odotettua pidempään. Toisaalta varovaisuus pitää renkaat kunnossa ohitustilanteisiin myöhemmin, vaikka kuljettajat voisivat menettää sijan alussa. Otetaan esimerkiksi viime vuoden Britannian GP. Kun sade alkoi keskimmäiseen osaan kilpailua, se täysin muutti kärkisijoja. Tiimit, jotka olivat valinneet kovat renkaat ennen säiden muuttumista, kärsivät pahasti, ja strategiat epäonnistuivat, koska olosuhteet tekivät valinnoista typerät.

Ammattikuljettajien tekniikat renkaiden hoidossa radalla

Kulmien ajon ja mekaanisen tartunnan tekniikoita, jotka säilyttävät rata-renkaat

Kärkiajajat pitävät renkaat hyvässä kunnossa koko kilpailun ajan hallitsemalla sivuttaisvoimaa, joka kohdistuu rengasiin mutkissa. Kun he ohjaavat pehmeästi eivätkä repi ratista, rengasten tien päällä oleviin osiin kohdistuu vähemmän rasitusta. Tieto siitä, milloin auton painopistettä kannattaa siirtää, auttaa myös välttämään yhtäkkäisiä paineiskuja ulompiin rengasiin mutkissa. Formula 2 -autojen vuoden 2023 data paljasti mielenkiintoisen asian: kokeneet ajaajat pystyivät säilyttämään noin 18 prosenttia enemmän pidätystä keskellä kilpailua vain siksi, että he tunsivat paremmin, kuinka mennä mutkaan uudempia ajaajia paremmin. Tämä on loogista, koska renkaat kuluvtuvat nopeammin, kun niitä painetaan liian kovaa liian nopeasti.

Kaasun hallinta ja pyörän liukumisen vähentäminen kulumisen minimoimiseksi

Kiihdytyksen vähittäinen lisääminen kulmista poistuttaessa pitää lipumissuhteet alle 10 %:n, mikä tasapainottaa kiihdytystä ja renkaiden säilyttämistä. Edistynyt vääntömomentin jakamiseen perustuva tekniikka auttaa jakamaan voiman ajaville pyörille, vähentäen ammattitaitoisten ratajuoksuonnettomuuksien aiheuttamaa kulumista 76 %:ssa tapauksista (Track Engineering Journal 2024).

Renkaiden ylikuumenemisen hallinta nopeilla radoilla

Ammattilaiskuljettajat yhdistävät ilmavirtauksen hallinnan ajolinjoihin, jotka minimoivat pitkäaikaisen korkean nopeuden kuljettamisen. Strategiset jarrutuskanavien säädöt vähentävät renkaan pintalämpötiloja 40–60 °F astetta radalla kuten Monza, kun taas lyhyet suorien osien nostot sallivat renkaiden ydinosien lämmön hajaantumisen ilman merkittävää kierrosajan menettämistä.

Soveltuminen marbles- ja useisiin ajolinjoihin takaamaan tasaisen suorituskyvyn

Mestaruustasojen kuljettajat säätävät jatkuvasti ajolinjaansa välttääkseen kumikerrosten muodostumisalueet, säilyttääkseen optimaalisen kontaktipinnan eheyden. Tämä joustava lähestymistapa ylläpitää kierrosajan vakautta ±0,8 sekunnin sisällä koko ajojakson ajan, kun taas vähemmän kokemuksen kilpailijoilla vaihtelu on ±2,1 sekuntia.

Radakohtaiset renkastrategiat: Monzasta Singaporeen

Renkastrategioiden vertailu: Korkean nopeuden Monza vs. kovaa kulumista aiheuttava Singapore

Kun kyseessä on Formula 1 -renkaastrategia, joukkueet valitsevat täysin erilaisia lähestymistapoja riippuen siitä, kilpaillaanko suurilla nopeustradoilla kuten Monzassa vai vaikeilla katuverkoilla kuten Singaporen GP:ssä. Italian GP:ssä, jonka radan pituus on 5,8 km, joukkueet tarvitsevat erittäin kovat Pirelli C4- ja C5-renkaat vain selviytyäkseen äärimmäisen raskaille 360 km/h nopeudelle suorilla ja 5,3 G:n sivuttaisvoimille jyrkäntävissä kierroksissa. Siellä aerodynamiikalla on erittäin tärkeä rooli vähentämään auton kulumista. Vaihdetaan nyt näkemystä Singaporen Marina Bay -radalle. Tässä tilanteessa tarvitaan täysin erilaista suunnittelua. Pehmeät C3-renkaat ovat ensisijainen valinta käsiteltäessä kaikkia 23 kapeaa mutkaa ja epätasaisia tienpintoja. Mielenkiintoisesti joukkueet huomaavat, että niiden vasemmien eturenkaiden kulumisnopeus on noin 47 % suurempi kuin Monzassa, koska ratapäätösten läpi kiihdyttämiseen tarvitaan paljon parempi pituus, kuten PlanetF1:n tutkimus viime vuonna paljasti.

Renkaiden hallinta ratajärjestelmissä, joilla on voimakas jarrutus ja korkeuserot

Isot korkeuserot radalla, kuten Spa-Francorchampsissa, joka laskee +104 metristä aina -45 metriin saakka, sekä valtava 11 kerrostä ylöspäin vievä nousu kohdassa 1 COTA:ssa pakottavat kuljettajat säätämään jarrujen käyttöään. Kun kilpaa ajetaan alamäkiin kuten kohdassa 12 Austenissa, jarrien liian myöhäinen käyttö voi nostaa renkaiden lämpötilaa 22–28 astetta verrattuna tasaisille radoille. Siksi kokemuksen saadut kuljettajat alkavat yleensä jarruttaa 10–15 prosenttia aikaisemmin ylämäissä. Tämä auttaa hajauttamaan lämpöä, jotta sitä ei kerty liikaa millekään renkaan pinnan osa-alueelle.

Tapausraportti: Renkaiden suorituskyky 2023 Britannian Grand Prix'ssa

Vuoden 2023 Silverstone -kisassa nähtiin erinomaista renkaiden käyttöä Pirellin C1–C3-yhdistelmien kanssa. Mercedes-AMG piti medium-renkaat käytössä peräti 29 kierroksen ajan läpi kovien 51 celsiusasteen radan lämpötilan, joka oli itse asiassa 14 prosenttia korkeampi kuin mitä olemme nähneet viimeisen vuosikymmenen aikana. Tämän jälkeen ne vaihtoivat pehmeisiin renkaisiin turvallisyyttä edellyttävän auton aikana. Tämä strategia on mielenkiintoisa siksi, että se poikkesi selvästi tavallisista kahden vaihdon strategioista. Lopputulos? Vahva 12 sekunnin etu kilpailijoita vastaan, jotka pitivät kiinni perinteisistä menetelmistä. Tämä osoittaa, kuinka tärkeää on olla joustava renkaiden valinnassa, vaikka radoilla, joilla renkaat kuluu nopeasti.

UKK-osio

Mitkä tekijät vaikuttavat renkaiden suorituskykyyn nopeilla radoilla?

Renkaiden suorituskyky nopeilla radoilla riippuu nopeudesta ja pystyvoimista, radan lämpötilasta ja renkaiden materiaalista, ja vaatii erityisiä yhdistelmiä optimaalista tartuntaa ja kestävyyttä varten.

Miksi lämpötila on kriittisen tärkeä renkaiden käyttäytymiselle kisoissa?

Lämpötila vaikuttaa tartuntaan, sillä renkaiden optimaalinen toiminta tapahtuu 105–125 celsiusasteen välillä. Tämän alapuolella tartunta heikkenee ja yläpuolella renkaat pehmenevät aiheuttaen nopeamman kulumisen.

Miten sääolosuhteet vaikuttavat renkaiden suorituskykyyn?

Sade laskee radan lämpötilaa, mikä vaatii syvemmällä profiililla varustettuja renkaita, kun taas kosteusmuutokset voivat johtaa ennustamattomaan renkaiden kulumiseen kilpailuiden aikana.

Mikä eroa eri renkaaseoksilla on Formula 1 -luokassa?

Pirelli tarjoaa viisi renkaaseosvaihtoehtoa (C1–C5), joita käytetään taktisesti radan vaatimusten mukaan, kovempia seoksia käytetään hankaavilla radoilla ja pehmeämmät tarjoavat maksimaalisen tartunnan, mutta kuluvat nopeammin.

Miten kuljettajat hallitsevat renkaiden kulumista kilpailussa?

Kuljettajat hallitsevat renkaiden kulumista varovaisella ohjauksella, kaasun hallinnalla, taktisella jarrutuksella ja reitin säätämisellä välttäen kumikerroksen muodostumista, jotta renkaat säilyttävät optimaalisen suorituskykynsä.