Como são feitas as estratégias de pitstop nas corridas automobilísticas

No cenário das corridas automobilísticas o pitstop talvez seja o momento mais tenso de uma corrida, de uma vez só, esse pequeno evento dentro do universo que é um grande prêmio põe a prova o piloto, os mecânicos, os procedimento de pit, as ferramentas e todo e qualquer maquinário ou atividade que esteja relacionado ao pitstop.

Diferente do que a maioria das pessoas acreditam, um pitstop começa no momento em que o veículo cruza a linha de chegada/largada abrindo a volta na qual entrará no pitlane. Consequentemente, o pitstop termina quando o mesmo carro cruza a linha de chegada/largada no fim da volta no qual o veículo deixou o pitlane.

Uma parada nos boxes pode consistir das seguintes atividades:

  • Re-abastecimento;
  • Troca de pneus;
  • Troca de discos e pastilhas de freio;
  • Troca de óleo;
  • Troca de pilotos;
  • Ajuste de asas;
  • Reparos de pequenos danos.
Crédito foto: https://www.supercars.com/news/championship/supercars-pitlane-order-set-for-2019/

O pitlane é a área recolhida da pista, geralmente uma pequena reta que passa ao lado da reta principal e em frente ao que chamamos de boxes, estes por sua vez, são garagens onde as equipes montam sua estrutura de trabalho. O veículo é considerado dentro do pitlane quando cruza a linha de entrada deste, a partir da qual sua velocidade é limitada. Em média, as competições limitam a velocidade dos carros em área de pit a valores entre 60 e 80 Km/h. A linha de saída separa o pitlane do breve trecho de saída deste até a pista, e partir dessa linha não há limite de velocidade. O carro adentra ao pitlane, segue até o seu respectivo box, onde a equipe de mecânicos efetua os serviços necessários e sai dos boxes em direção a saída do pitlane.

Exceto pelas corridas denominadas sprints, a maioria das corridas possuem paradas de box, sendo um momento crítico, pois diversas procedimentos devem ser realizados no veículo no menor tempo possível. Os pitstops são o principal ponto da estratégia de uma corrida, uma vez que uma parada mau planejada pode eliminar as chances de um piloto vencer. Para determinar o momento certo de parar, o engenheiro de dados deve estar a par das seguintes informações:

  • in lap – Tempo da volta de entrada no pit;
  • out lap – Tempo da volta de saída do pit;
  • race lap – Tempo médio de volta em ritmo de corrida;
  • S/F line → pit entry – Tempo gasto da linha largada/chegada até a linha de entrada do pitlane;
  • pit exit → S/F line – Tempo gasto da linha de saída do pitlane até a linha de largada/chegada;
  • Pit entry → Box – Tempo gasto da entrada do pitlane até o box;
  • Box → Pit exit – Tempo gasto do box até a saída do pitlane.

Antes de efetuar qualquer cálculo acerca do tempo perdido em uma para de box, é importante ler as exigências do regulamento, visto que os procedimentos de box variam de acordo com a categoria. Em geral, podemos determinar o tempo perdido no box de duas formas:

  1. Utilizando as voltas antes e depois da parada, e o tempo médio de volta em ritmo de corrida;
  2. Utilizando os tempos entrada, saída e de parada do box.

Abaixo serão dados dois exemplos de cálculos de tempo de parada de box utilizando os dois métodos acima. Um destes exemplo é da prova de endurance da Porsche GT3 Cup Brazil e o outro é de uma etapa do GT Sprint Race. O primeiro exemplo, e o mais simples, é a etapa de Zolder do GT Sprint Race. A cerca desta temos as seguintes informações:

  • Race lap: 1’29″50 = 89,5 s;
  • In lap: 1’44″500 = 104,5 s;
  • Out lap: 1’58″300 = 118,3 s.

Assim, o cálculo do tempo perdido devido ao pitstop utilizando o método 1, será:

Tps = 104,5 + 118,3 – (2 x 89,5) = 43,8 s

Para utilizar o segundo método de cálculo, precisamos dos seguintes dados:

  • Pit entry → Box: 32 s;
  • Box → Pit exit: 11 s;
  • Troca de pneus/pilotos: 22 s;
  • Tempo para percorrer o pitlane: 21 s;

Então, o tempo perdido devido ao pitstop utilizando o método 2, será:

Tps = 32 + 11 +22 – 21 = 44 s

Isso confirma que ambos os métodos estão corretos, a diferença de valores é mínima e pode ser desprezada.

O segundo exemplo é o da Porsche GT3 Cup Brazil, a diferença deste para o exemplo anterior fica por conta do regulamento da competição. Em provas de endurance, o regulamento da Porsche Cup estabelece que o tempo necessário para, o veículo para percorrer a entrada do pitlane até box, o efetuar pitstop e percorrer a distância do box até a saída do pitlane, deve ser de 6 min (360 s). Devemos entender que, a entrada do pit é contabilizada pela linha indicadora no asfalto da entrada do pitlane, onde os pilotos devem cruzar com a velocidade permitida de 60 Km/h. De maneira análoga, a saída do pitlane é a linha indicadora na pista após o pitlane, a partir desta o veículo não precisará manter a velocidade de box.

Os dados deste exemplo são:

  • In lap: 1’55″40 = 115,4 s;
  • Out lap: 2’07″10 = 127,1 s;
  • Race lap: 1’39″50 = 99,5 s;
  • Tempo obrigatório de pitstop: 6 min.

Primeiro levantamos o tempo perdido no pitstop sem o tempo de parada obrigatório de 6 minutos:

Tpl = 115,4 + 127,1 – (2 x 99,5) = 43,5 + tempo parado

Os 43,5 s é o cálculo do perdido apenas nas voltas de entrada e de saída para o pitstop, além do tempo de volta médio em ritmo de corrida. Este cálculo não contabiliza os 6 minutos obrigatórios. Para isso, outros cálculos devem ser realizados utilizando os dados abaixo:

  • Pit entry → Box: 19,5 s;
  • Box → Pit exit: 29,9 s;

Se for possível calcular o tempo que o veículo leva da entrada do pitlane até o box e deste até a saída do pitlane, é coerente realizar o seguinte cálculo:

St = 360 – 19,5 -29,9 = 310,6 s

Neste método, o cálculo é mais simples. Apenas necessitamos saber quanto tempo o veículo precisa esperar no box, para isso basta debitar dos 6 minutos (360 s) o tempo gasto para percorrer o pitlane para entrar e para sair. Entretanto, caso o veículo deixasse o box aos 310,6 s, o mesmo seria penalizado. O veículo deve deixar o box aos 330,1 s, para que os 29,9 s sejam acrescidos devido ao trajeto do box até a linha de saída do pitlane, assim o veículo sairia exatamente na marca de 6 minutos.

Uma outra forma de cálculo utilizando o método e os valores obtidos acima, é somando o tempo perdido no pitstop sem o tempo parado, dessa forma vemos que o tempo perdido total no pitstop será:

Ptl = 310,6 + 43,5 = 354,1 s = 5’54″10

O segundo método para cálculo do tempo de pitstop requer os dados abaixo:

  • S/F line → pit entry: 1’44″00 = 104,0 s;
  • Pit exit → S/F line: 1’28″30 = 88,3 s.

Os tempos acima são o tempo que o veículo levou para percorrer da linha de chegada/largada até a linha de entrada do pitlane e o tempo que o mesmo levou para percorrer da linha de saída do pitlane até a linha de chegada. Neste método contabiliza-se todos os tempos, incluindo os 6 minutos obrigatórios:

Ptl = 104,0 + 88,33 + 360 – (2 x 99,50) = 353,3 s = 5’53″30

Nos dois últimos cálculos foram obtidos resultados abaixo dos 6 min, então é necessário contabilizar o faltando no tempo parado dentro do box. Por esse motivo, o primeiro método é mais preciso e entrega exatamente a quantidade de tempo que o veículo deverá ficar parado. É importante destacar, que os dados de tempo citados acima podem ser obtidos durante treinos livres, para que no momento da corrida esses valores já sejam conhecidos.

Posição pós-parada

É absolutamente normal que um carro, ao efetuar uma parada de box venha a ser ultrapassado por outros, e mesmo que virtualmente, perca sua posição naquele momento. Entretanto, ocorre também uma situação bastante desconfortável para o piloto, que é retornar do pitstop atrás de carros retardatários e mais lentos. O momento após o pitstop é importante, pois o piloto precisa imprimir um ritmo muito forte para que os pneus rapidamente atinjam sua temperatura de trabalho e o carro volta a fazer voltas rápidas.

O tempo de pitstop calculado, leia-se, o tempo que o veículo levou para entrar no pitlane, efetuar a parada no box e os serviços necessário, sair do box e do pitlane voltando para a pista, é o parâmetro utilizado para informar ao piloto com quem o mesmo estará brigando por posição.

1° Exemplo: V8 Supercars

Fonte: JS Engineering BVBA. Motorsport Engineering Course.

No exemplo acima vemos a classificação de um prova da antiga V8 Supercars, o piloto C. Mostert, carro 6, na quarta posição faz um pitstop que dura 21s. A posição que esse veículo sairá do pitlane pode ser estimada somando a diferença desse piloto para o líder da prova, com o tempo total do pitstop, sendo então:

3,6469 + 21,0 = 24,6469 s

Portanto, a equipe deverá informar ao piloto, que este retornará a pista na 17° posição, logo a frente do carro 4, de A. Walsh. Além disso, estará cerca de 3 s atrás do carro 222. Essa é importante de ser dada, pois não apenas o retorno do box para pista, como as diferentes situações entre estes pilotos pode tornar inútil um estresse de batalhar por uma posição que logo poderá ser recuperada.

2º Exemplo: GT Sprint Race

O outro exemplo de como utilizar as estratégias de box é de uma corrida da GT Spring, o circuito é Zolder e para este exemplo mostraremos como utilizar os dados obtidos do data logger para prever em qual o posição o piloto sairá dos boxes, e se estará brigando ou não por posição. Para isso, utiliza-se os seguintes canais de dados:

  • Time from lap (tempo de volta);
  • Time from sector (tempo de setor).

Este exemplo é interessante, pois demonstra a importância dos tempos nos setores da pista, estes são pontos de aferição de tempo além da linha de linha de largada/chegada. Em geral, os circuitos possui de 2 a 4 setores.

A primeira situação consiste de um carro que está cruzando a linha de chegada e abrindo uma nova volta, o piloto é informado de que terá um pitstop no fim dessa volta. O engenheiro de dados então, começa a verificar o tráfego pelo circuito. Sabendo que o tempo médio de parada é de 44 s, o engenheiro passa a verificar quem são e onde estão os pilotos que estão 44 s atrás do carro da sua equipe. Para isso, ele utiliza os canais acima conforme a figura abaixo.

Os gráficos a direita, de cima para baixo: Velocidade, tempo de volta e tempo de setor. Fonte: JS Engineering BVBA. Motorsport Engineering Course.

Como o tempo de parada estimado é de 44 s, busca-se através do cursor (traço vertical) o ponto de tempo de volta do piloto debitando os 44 s, em seguida basta verificar no gráfico de tempo de setor em qual setor o cursor se encontra, que no caso acima é no setor 2. Então, enquanto o piloto está cruzando a linha de chegada e tomando conhecimento de que vai parar, seus futuros adversários estão no setor 2 da pista.

Fonte: JS Engineering BVBA. Motorsport Engineering Course.

Na situação acima, o piloto está durante a volta de entrada para o pit, e no respectivo momento, cruzando a linha do primeiro setor. Dessa forma, verifica-se que o tempo da linha de chegada até a linha do primeiro setor, é menor do que 44 s. Esse período então, ultrapassa o primeiro setor inteiro retornando a um parte do terceiro setor da pista. Assim, os carros que estiverem percorrendo o começo do terceiro setor, serão os carros que saíram na frente ou próximo quando o piloto parar nos boxes.

Fonte: JS Engineering BVBA. Motorsport Engineering Course.

Agora vemos no gráfico acima uma situação semelhantes as anteriores, porém o veículo está cruzando a linha do segundo setor, iniciando o terceiro setor. Novamente, observa-se na linha temporal do gráfico em qual setor o cursor cairá com 44 s de antecedência e constata-se que será no meio do primeiro setor. Portanto, os adversários que poderão estar disputando posição com o piloto do exemplo ainda estão percorrendo o primeiro setor da pista.

Referências

  • Fonte: JS Engineering BVBA. Motorsport Engineering Course.

Foto capa

  • Fonte: http://www.intelligencehub.com.br/a-essencial-funcao-de-inteligencia/ferrari-pitstop-2019/