Header

Header

woensdag 26 december 2018

Formule 1-races beter bekeken

Het succes van een coureur kan worden afgelezen aan de hoeveelheid overwinningen en polepositions die hij heeft behaald. Deze statistieken geven aan of een coureur in de kwalificatie of over de gehele raceafstand de snelste is. Het wel of niet rijden van de snelste raceronde blijkt hierbij niet van belang te zijn, omdat het in de race gaat om het bereiken van een zo hoog mogelijke gemiddelde snelheid. Dat wordt goed geïllustreerd door de Mercedes-coureurs. Waar Hamilton vorig jaar maar drie keer de snelste raceronde neerzette, deed Bottas dat wel zeven keer. Maar waar Hamilton elf races won, won Bottas er geen een.

De reden dat Bottas vaak de snelste raceronde neerzette, was dat hij vaak aan het eind van de race nog een extra setje banden moest halen. Sinds 2010 is bijtanken tijdens de race verboden, wat betekent dat de auto's aan het eind van de race op hun lichtst zijn, waardoor de snelste raceronden doorgaans in de slotfase van de race worden neergezet. Wie dan nieuwe banden heeft, heeft een grote kans om de snelste raceronde neer te zetten. In Singapore werd dat duidelijk aangetoond door Magnussen, die de snelste ronde reed terwijl hij een na laatste werd. Kortom, het rijden van de snelste raceronde in de race is vaak juist een indicatie dat er iets niet helemaal goed is gegaan.

Het valt dus niet mee om op basis van de snelste raceronden op te maken wie er daadwerkelijk snel waren in de race en wie niet. Om coureurs onder dezelfde omstandigheden met elkaar te vergelijken, moeten we de rondetijden nauwkeurig bestuderen. Het idee is om de gereden rondetijden in hun afzonderlijke componenten op te splitsen:
  • De invloed van de rijder
  • De invloed van de banden
  • De invloed van de brandstoflast
In het ideale geval kennen de rondetijden in de race een voorspelbaar verloop. Hieronder zijn de rondetijden van Ricciardo te zien tijdens de Grand Prix van Bahrein in 2016.

Rondetijden Ricciardo tijdens de Grand Prix van Bahrein in 2016.
Op de verticale as staat de rondetijd in seconden uitgezet tegen de raceronde. De paarse bolletjes geven Ricciardo's rondetijden weer. Het donkergrijze vlak geeft de invloed van de brandstoflast op de rondetijden en de lichtgrijze vlakken geven de bandenslijtage. De gele balken zijn pitstops.

Te zien is hoe Ricciardo in de race driemaal zijn banden laat vervangen. Vroeg in de race laat hij zijn superzachte banden vervangen door zachte banden. Na nog een tweede stint op zachte banden haalt hij aan het eind van de race mediums. Ricciardo's rondetijden lopen vanaf ongeveer de vijftiende ronde (toen Ricciardo eindelijk vrij baan had) keurig in de pas met de voorspelde rondetijden. De rondetijden lopen gedurende de stints geleidelijk op vanwege de bandenslijtage en verbeteren enorm na elke pitstop.

In dit geval is het dus betrekkelijk eenvoudig om de rol van bandenslijtage en brandstoflast uit de rondetijden te filteren, zodat de snelheid van de coureurs goed met elkaar vergeleken kan worden, maar dat is niet altijd het geval!

In 2017 werden de Formule 1-wagens breder en sneller, waardoor ze elkaar moeilijker konden inhalen. Daar kwam nog bij dat Pirelli slijtvastere banden moest gaan leveren. Het idee was dat de coureurs dan de hele race zouden kunnen pushen, maar in de praktijk gebeurde juist het omgekeerde: de coureurs deden het gedurende een groot deel van de race kalmpjes aan omdat ze niet meer dan één keer hun banden wilden wisselen. Hierdoor kregen de rondetijden een veel grilliger verloop. Een goed voorbeeld hiervan zijn Hamiltons rondetijden tijdens de Grand Prix van Singapore van afgelopen september:

Rondetijden van Hamilton tijdens de Grand Prix van Singapore 2018.
Na een neutralisatie in het begin van de race reed Hamilton aanvankelijk nog vrij traag om zijn uiterst kwetsbare hyperzachte banden in leven te houden. Vervolgens drukte hij het gaspedaal voor zijn stop (gele balk) heel diep in om een gat naar zijn rivalen (Vettel en Verstappen) te slaan. Na zijn stop reed hij op zachte banden langzamer dan voor zijn stop. In het vervolg van de race wist hij nog een klein beetje te versnellen (afgezien van een trage periode halverwege de race toen een kluit achterblijvers hem danig in de weg reed). Doordat Hamilton zo nadrukkelijk temporiseerde, is het vrijwel onmogelijk om de bandenslijtage in kaart te brengen. Daardoor is het ook onmogelijk het effect van de brandstoflast uit de rondetijden te filteren, zodat het heel lastig is om rondetijden te vergelijken tussen coureurs die op een andere strategie zaten. Wat was de waarde van Magnussens snelste rondetijd in de race? Dat is heel lastig te zeggen.

Anno 2018 zijn de coureurs dus vooral bezig met hun banden in leven te houden, waardoor hun rondetijden een veel grilliger verloop kennen dan tijdens het begin van het Pirelli-tijdperk (2011-2016). Er zijn wel een paar wetmatigheden waar de rondetijden zich aan houden:
  • Coureurs pushen doorgaans vlak voor hun pitstop
  • Coureurs doen het extra rustig aan als ze hun banden nog lang in leven moeten houden
Het pushen voor een pitstop is duidelijk te zien in Hamiltons rondetijden hierboven. Vaak gaan coureurs voor hun pitstop ineens een seconde per ronde sneller dan daarvoor. Doordat ze dan veel van de banden vergen, kunnen ze dat tempo maar enkele rondjes volhouden. Door in de analyse onderscheid te maken tussen deze kwalificatierondjes en de normale ronden, kunnen de rondetijden nauwkeuriger worden gemodelleerd.

Daarnaast is er een duidelijke correlatie tussen bandenslijtage en de timing van de eerste pitstop: de coureurs die hun banden het snelst oproken, moeten als eerste hun banden wisselen (en vice versa). Aan de andere kant kunnen coureurs ook proberen hun banden zo lang mogelijk in leven te houden door heel voorzichtig aan de race te beginnen. Ricciardo is daar echt een meester in, hoewel het hem lang niet altijd wat opleverde. De lengte van de stint (het aantal ronden dat een coureur op een bandenset aflegt) is doorgaans negatief gecorreleerd met bandenslijtage en de initiële snelheid.

In de Grand Prix van Abu Dhabi van afgelopen maand was de bandenslijtage bijvoorbeeld 0,01 seconde per ronde² lager voor elke tien ronden die een coureur langer op dezelfde bandenset doorreed. Omgekeerd lag het begintempo dan wel 0,16 seconde per ronde lager. Dat is precies wat je zou verwachten. Het betekende ook dat Hamilton, die heel vroeg in de race zijn banden wisselde, aan het eind van de race nog behoorlijk snel was, terwijl Ricciardo, die veel later stopte, in de slotfase niet echt een vuist kon maken omdat zijn banden harder afbouwden.

Dit waren de ins en outs van het analyseren van Formule 1-races. Het is een heel theoretisch verhaal geworden, maar hopelijk zal het komend jaar aan de hand van praktijkvoorbeelden wel wat duidelijker worden.

Geen opmerkingen:

Een reactie posten