Een Formula E-race in goede banen leiden: een hele kunst!

Audi Magazine

In het wereldkampioenschap FIA Formula E zijn er vier eenzitters met aandrijflijnen van Audi: twee van het officiële team Audi Sport ABT Schaeffler, met de Braziliaan Lucas di Grassi en de Duitser René Rast als rijders, en twee van klantenteam Envision Virgin Racing, dat vertrouwt op de Nederlander Robin Frijns en de Nieuw-Zeelander Nick Cassidy.

Het kampioenschap met 100% elektrisch aangedreven eenzitters werd in september 2014 boven de doopvont gehouden en snijdt in 2021 zijn zevende seizoen aan, het eerste waarin er een officiële wereldtitel erkend door de FIA wordt uitgereikt. De Formula E heeft van bij zijn oprichting innovatie hoog in het vaandel gedragen en onderscheidt zich op vele manieren van de traditionele autosport. Het is niet alleen het enige door de FIA erkende kampioenschap voor elektrische eenzitters (met officieel tien betrokken constructeurs), maar de races worden voornamelijk in steden betwist. Dankzij de Fanboost, waarmee fans op hun favoriete rijder kunnen stemmen, kunnen bepaalde rijders 5 seconden lang genieten van een lichte vermogensboost. Sinds Seizoen 5 moeten alle rijders ook twee- of driemaal de “attack mode” activeren, die hun 35 kW extra vermogen biedt gedurende enkele minuten. Dat is echter niet alles! Autosportliefhebbers kunnen Formula E races soms wat verwarrend vinden. Daarom spreken we af met de Belg Betrand Fermine, ingenieur van Robin Frijns bij Envision Virgin Racing, om het correct indelen van een wedstrijd te ontcijferen.

Een Formula E-race in goede banen leiden: een hele kunst!
Formula-e driver

De filosofie: beter omgaan met de beschikbare energie

“Voor een ingenieur is de Formula E een zeer uitdagende omgeving, want ze verplicht je om op een andere manier te werken”, vertelt de man die zijn strepen verdiende in de motowereld (Superbike), eenzitterij (GP2 en GP3) en GT-racerij (met Belgian Audi Club Team WRT). “De kwalificaties zijn relatief rechtlijnig: het doel is om zo snel mogelijk te rijden! Er zijn echter twee grote uitdagingen: de sessies zijn zeer kort en de piste heeft de neiging om sneller te worden naarmate de sessie vordert, gezien de baan elke ronde meer grip biedt. Een rijder die start in de eerste groep, die de best geklasseerde rijders omvat, heeft dus een nadeel. Voor de rest ligt de filosofie echter in lijn met deze van de traditionele autosport.”

De wedstrijd vergt echter een heel andere aanpak. “Het reglement schrijft voor dat er 52 kWh aan energie in de batterijen wordt opgeslagen”, verduidelijkt Bertand. “We weten dat het onmogelijk is om van bij de start de wagen optimaal te laten presteren gedurende de duur van de race, zijnde 45 minuten plus één ronde. Kortweg: je moet dus niet zo snel mogelijk zijn over één enkele ronde, maar verstandig omspringen met de beschikbare energie om de volledige afstand van een E-Prix zo snel mogelijk af te leggen.”

autosport

Wat technische achtergrond

Wat technische achtergrond is vereist om alles goed te kunnen kaderen. Een Formula E-bolide die op circuit racet, kent vier fases:
1. Acceleratie
2. “coasting”, de wagen laten bollen, zonder te accelereren of remmen
3. regeneratie: als de rijder een peddel achter het stuur activeert, maakt hij gebruik van een elektromotor op de achteras die als een dynamo werkt. Concreet wordt kinetische energie omgezet in elektriciteit (en teruggestuurd naar de batterij) en vertraagt de auto
4. remmen: de combinatie tussen een traditionele mechanische rem (waarbij een remschijf worden gebruikt) en regeneratie

“Op technologisch gebied zijn de fases van regeneratie en het remmen zeer belangrijk, aangezien ze toelaten om energie te recupereren die vervolgens opnieuw gebruikt kan worden tijdens acceleraties”, verduidelijkt Bertrand. “Voor de remmen achteraan vertrouwen we op een technologie genaamd “Brake-by-wire”, wat inhoudt dat die remmen volledig elektrisch worden bediend. De reden is eenvoudig: bij de start van de race, wanneer de batterijen van de wagen maximaal geladen zijn, kan er niet vaak geregenereerd worden, aangezien de batterij de extra lading niet zou kunnen opslaan. In het slot van de race, wanneer de batterij bijna leeg is, kan er veel meer geregenereerd worden. Het is dus de software die op elk ogenblik de verdeling tussen de mechanische remmen en het remmen via regeneratie in goede banen leidt.”

Op technisch vlak moet je ook weten dat het beheer van de temperatuur van de batterijen eveneens een van de sleutels tot succes is. “Een batterij warmt op wanneer je ze ontlaadt of oplaadt”, vertelt de ingenieur van Robin Frijns. “Tijdens een race doet dit fenomeen zich constant voor, behalve tijdens de coastingfase (wanneer de wielen van de wagen vrij draaien, n.v.d.r.): de batterij wordt ontladen tijdens acceleraties alvorens ze te herladen via regeneratie bij het afremmen. Als een batterij te warm wordt, functioneert deze niet meer naar behoren en kan de energie ook niet meer op dezelfde manier worden aangewend. Het beheer van de batterijtemperatuur is dus cruciaal!”

Bertrand

Een andere rijstijl

Aangezien ze allemaal uit de “traditionele” autosport (met verbrandingsmotoren) afkomstig zijn, hebben de rijders hun rijstijl moeten aanpassen. “De piloot speelt een zeer belangrijke rol”, bevestigt Bertrand. “Hij moet namelijk het volledige systeem goed begrijpen, maar eveneens beseffen hoe de wagen functioneert en evolueert doorheen een race. Ook voor hen is dat uitdagend, want ze moeten zo snel mogelijk rijden en daarbij ook omgaan met de beschikbare energie en de tegenstanders rond hen.”

Om het indelen van een wedstrijd en het beheer van de beschikbare energie te vergemakkelijken, beschikken de rijders over bepaalde hulpmiddelen. “Op basis van de gebruikte energie en de hoeveelheid die nog overblijft, horen de rijders bepaalde geluiden in hun hoofdtelefoon”, verduidelijkt onze expert. “Er is een bepaalde pieptoon wanneer ze moeten stoppen met accelereren en overschakelen op coasting en een ander type geluid wanneer ze moet genereren en vervolgens remmen.”

Impliceert dat dat een racepiloot enkel maar reageert op bevelen van een computerprogramma en dat zijn eigen inbreng beperkt is? “Zeer zeker niet”, herneemt Bertrand. “Het belangrijkste tijdens een Formula E race is namelijk de efficiëntie. Je moet in elke bocht de minimumsnelheid maximaliseren. Als een rijder 2 km/u onder de gepaste snelheid rijdt, verliest hij tijd. Daarnaast komt hij trager uit een bocht en bereikt hij een minder hoge topsnelheid op de daaropvolgende rechte lijn. Bovendien wint hij ook minder energie terug tijdens de regeneratiefase… Het is dus essentieel dat een rijder elke bocht kan aansnijden aan een zo hoog mogelijke snelheid.”

Bertrand

En een goede wedstrijdindeling

Bij alle teams worden simulatiehulpmiddelen gebruikt met slechts een enkel doel: de beste strategie bepalen om de volledige race zo snel mogelijk af te leggen. Enkel… tussen de theorie bepaald door een computer en de realiteit op de piste, waar de rijders moeten strijden met tegenstanders, kan behoorlijk wat verschil zitten. “We moeten het ideale scenario bovenhalen, in functie van onze concurrenten, eventuele neutralisaties en het verloop van de wedstrijd”, vertelt de ingenieur bij Envision Virgin Racing. “Soms kan het aanvallen van een tegenstander heel wat energie kosten en kan het gebrek aan deze energie in de slotfase vervolgens grote gevolgen hebben. In feite is het essentieel om goed te begrijpen dat alles wat je op een bepaald ogenblik doet, gevolgen kan hebben later in de wedstrijd. Dat is de reden waarom bepaalde rijders niet meteen een tegenstander aanvallen ondanks dat ze sneller zijn of, het omgekeerde, ze hun positie niet verdedigen. Dat is uiteraard een hemelsbreed verschil met de traditionele autosport en dat kan voor nieuwkomers wel verrassend zijn.”

Omdat telemetrie verboden is, staat een rijder voortdurend in verbinding met zijn ingenieur. “Iedereen heeft toegang tot onze radiocommunicatie, met inbegrip van het brede publiek via de officiële app van het kampioenschap”, vervolgt de man uit de Condroz. “Daarom maken we gebruik van codetaal. In de informatie die de rijder met ons deelt, en die hij kan aflezen op zijn stuur, staat onder andere de energie die beschikbaar is en dus het aantal ronden dat de wagen denkt te moeten afleggen tot het einde van de race. Dankzij onze communicatie met de rijder controleren we voortdurend of er geen afwijkingen zijn. Het is de correlatie tussen de gegevens van de wagen en onze prognoses die ons in staat stelt om zo efficiënt mogelijk voor de dag te komen.”

Formula E

Het staat buiten kijf dat de rijder een hoofdrol speelt. “Hij wie de situatie het beste leest, kan mogelijk ook het best de vooraf berekende ideale scenario’s benaderen en misschien het best anticiperen, als we het zo mogen stellen”, besluit Bertrand Fermine. “En ik prijs me gelukkig aangezien mijn rijder, Robin Frijns, doorgaans bij die groep hoort. We hebben een geweldige werkrelatie en ik kijk ernaar uit om ons derde seizoen samen aan te snijden.”

Bij de verschillende wedstrijden uit dit seizoen 2021 zullen Robin Frijns en zijn Belgische ingenieur trachten nieuwe successen te boeken in de Formula E. En, wie weet, waar om geen wereldtitel te viseren aan het einde van het seizoen?

Misschien bent u ook geïnteresseerd in deze artikels