Sistemi di acquisizione dati – Non misurare, significa non migliorare

Capire i sistemi di acquisizione dati per il pilota del sabato sera

Vedi tutte le 1 fotoJohn HillwriterJul 1, 2011

La semplice menzione di “acquisizione dati” in una pista sterrata renderà illecite una varietà di risposte da parte dei corridori. Molti di loro potrebbero pensare che lo sviluppo di un sistema di acquisizione dati (DA) costerà migliaia di dollari. Niente potrebbe essere più lontano dalla verità. Infatti, suggerirei che si potrebbe costruire un sistema di base che può aiutare a migliorare le prestazioni della squadra per meno di quanto costa comprare la cena della squadra allo stand di concessione della pista. Sì, spenderai un po’ di soldi, non sarà gratis, ma questo non significa che DA sia fuori dal regno del corridore settimanale.

Nei termini meno complessi, DA è un metodo di raccolta di informazioni o dati. Può essere un sistema basato su computer o un sistema basato su matite, penne, carta e alcuni cronometri. Il vero trucco è iniziare a raccogliere i dati. Una volta che si hanno i dati si può iniziare a chiedere e rispondere alle domande sulle proprie prestazioni come pilota. Come ogni altro sforzo ci sono alcuni vocaboli di cui dobbiamo parlare prima di andare oltre. Per la nostra conversazione dobbiamo definire i dati. I dati sono disponibili in due forme di base:

Dati continui

I dati continui sono espressi sotto forma di numero, è il numero che il vostro sistema DA registrerà e utilizzerete questi dati o questi numeri in seguito come base per la vostra analisi delle vostre prestazioni. Un semplice esempio potrebbe essere il tempo sul giro, la velocità della molla di una determinata molla, il peso trasversale, il cuneo, e così via. Sono buoni esempi di dati continui in quanto espressi in numeri.

Dati degli attributi

I dati degli attributi sono proprio questo, un attributo: buono, cattivo, migliore o migliore. Usiamo le parole per descrivere un attributo. I dati degli attributi non sono ciò che dovremmo usare solo per sintonizzare le nostre auto da corsa, ma un ruolo di supporto per i dati continui. Prendere appunti sulle prestazioni in pista che esprimiamo a parole è un dato di attributo, sciolto, stretto al centro, e così via. Questi sono attributi di ciò che l’auto sta facendo in pista.

Com’era ed è

In passato, DA doveva essere fatto manualmente con cronometro, penna e carta. Ma mentre molti di noi si nascondevano o si accontentavano nel passato, il futuro si insinuava e cambiava il nostro mondo. Questi cambiamenti non hanno cambiato i dati, erano sempre lì, e ci hanno dato solo più opzioni per raccoglierli e analizzarli. Ora abbiamo la possibilità di porre molte più domande allo stesso set di dati grazie all’avvento dei computer e dei software a basso costo. Questa montagna di dati permette alle squadre di imparare cose sull’auto, sulle sue prestazioni e su come i cambiamenti hanno effetto su entrambi. Non solo possiamo scoprire se l’auto è semplicemente più veloce dopo un determinato set di modifiche, ma anche dove si verifica questo aumento di prestazioni in pista. Possiamo usare le risposte che una specifica serie di dati ci può dare per formulare altre domande, per scavare più a fondo nell’ambito delle prestazioni.

Ora possiamo guardare le forze g attraverso le curve, lungo il rettilineo e in frenata; possiamo guardare la corsa delle sospensioni, l’ingresso del guidatore ai vari comandi, i freni, lo sterzo e i punti di cambio. Per quanto riguarda i parametri del motore, possiamo guardare i giri al minuto, una varietà di temperature dell’olio, dell’acqua, dei gas di scarico e dell’aspirazione. Possiamo anche guardare la pressione dell’aria in diverse posizioni della carrozzeria per verificare i dati della galleria del vento e capire meglio come il beccheggio e l’imbardata influenzano le prestazioni dell’auto. Quanto sia importante questo tipo di misurazione delle caratteristiche per il pilota del sabato sera può essere un punto di discussione.

Possiamo anche guardare l’autista e monitorare il battito cardiaco e la respirazione; tutto ciò che serve è denaro e una mente curiosa. Certo, non siamo stati in grado di tracciare altrettanti parametri con metodi manuali o di guardare altrettante variabili dinamiche. Ma il mondo è cambiato e ci viene offerto un modo migliore per raccogliere i dati necessari per rispondere alle domande che abbiamo sulle nostre auto da corsa.

La realtà è che molti di questi sistemi, pur offrendo caratteristiche e opportunità di misura sbalorditive, devono porsi la domanda: Il ragazzo del posto che gareggia alla pista locale il sabato sera ha bisogno di un sistema DA ad alto rendimento? Nella mia mente la risposta è sì. Sarebbe molto utile, ma penso anche che sarebbe davvero bello avere una Ferrari F40 nel mio garage con cui fare delle commissioni nei fine settimana.

Allora, cosa dovrebbe usare il guerriero del fine settimana per raccogliere e analizzare i dati? Si può essere risparmiato il costo di qualsiasi sistema di DA basato su computer, perché molte piste locali e gli enti sanzionatori non consentono l’uso di qualsiasi sistema di registrazione dei dati del computer sulla vostra auto nei giorni di gara, quindi si può essere costretti ad andare alla vecchia scuola. Ma questo non vi impedisce di utilizzare tutti gli strumenti a vostra disposizione e di rispettare le regole alla lettera e nell’intento.

Passando un po’ di tempo nei circuiti di tutto il paese ho l’opportunità di parlare con molti piloti, chiedendo loro quali sono i parametri della vettura che vorrebbero misurare. Le risposte erano più comuni che diverse, cosa che ho trovato interessante. La maggior parte dei nostri piloti si è preoccupata di un numero minimo di fattori, il numero di giri, la velocità in curva, le prestazioni di frenata, la velocità in mph e i tassi di accelerazione. C’era anche un gruppo di corridori di buone dimensioni che erano interessati ai parametri del motore. Ogni parametro che ogni pilota voleva misurare era una possibilità reale.

Quando è arrivato il momento di decidere se erano disposti a pagare per l’opportunità di misurare tutti i parametri a cui erano interessati, la loro melodia è cambiata un po’. Se il costo è stato un fattore trainante, le variabili che volevano misurare sono scese notevolmente. L’elenco si riduceva a velocità, giri al minuto, tempi sul giro, g-forze, ed eventualmente due pressioni¿ uno per i freni e la pressione dell’olio o eventualmente la pressione del carburante. Quando le domande sono state inquadrate con un costo per parametro, il numero di parametri importanti è stato ridotto in modo significativo. In conclusione, molti dei vari parametri misurabili sono interessanti, ma quando il costo era un fattore, i parametri che si volevano misurare erano la velocità, i tassi di accelerazione, i giri al minuto e i tempi sul giro.

Strumenti di misura

Quindi, da dove iniziate la vostra incursione per costruire un sistema DA migliore per il vostro programma di corse? La risposta più ovvia è un paio di cronometri, alcune penne e un quaderno a spirale sono un ottimo punto di partenza. Tutto questo può essere acquistato per meno di 20 dollari al Walmart locale.

Poi, un misuratore di temperatura dei pneumatici è uno strumento di cui nessuna squadra di corsa dovrebbe fare a meno. Non entreremo nei dettagli della gestione dei pneumatici; ne abbiamo già parlato in articoli precedenti. L’uso di un misuratore di temperatura dei pneumatici è uno strumento che vi aiuterà a monitorare il livello di temperatura dei vostri pneumatici e la gamma di temperature sulla superficie del battistrada. Oggi è possibile acquistare un termometro a infrarossi per meno di 25 dollari. Il mio l’ho acquistato per 23,99 dollari al Harbor Freight, ed era fornito con le batterie; è troppo economico per non averne uno nella vostra cassetta degli attrezzi.

Un durometro dovrebbe essere il vostro prossimo strumento acquistato come parte del vostro sistema DA. Un durometro è usato per testare la durezza della gomma. È un’equazione abbastanza semplice, perché le vostre gomme lavorino e aderiscano alla pista che devono raggiungere la temperatura di esercizio. E più i cicli di calore aumentano, più la gomma delle vostre gomme diventa dura e più tempo impiegheranno per raggiungere la temperatura. Quello che succede è che le sostanze chimiche volatili e leggere presenti nel pneumatico espelleranno il gas quando il pneumatico raggiunge la temperatura e il pneumatico diventerà più duro. Le gomme non diventeranno così morbide quando si surriscaldano, quindi anche quando si ottengono vecchi pneumatici fino alla temperatura non aderiranno così come un pneumatico che ha attraversato un numero minore di cicli di calore. Un buon durometro costerà tra i 50 e i 60 dollari. Uno può essere acquistato presso quasi tutti i fornitori di corse o negozi di velocità.

Se stai correndo, sicuramente hai già un manometro per la pressione dei pneumatici. Il suo prezzo varia da 50 dollari a 500 dollari per le unità digitali davvero di lusso. La decisione spetta a voi. Guardate cosa usa la vostra concorrenza per avere un’idea di quale potrebbe essere il vostro requisito minimo.

Quindi, dal punto di vista dell’apparecchiatura si potrebbe andare avanti con una spesa inferiore a 100 dollari, e prepararsi ad avere il proprio sistema di acquisizione dati analogico.

Documentazione

Poi, prima della prossima gara, prendete il vostro nuovo taccuino a spirale, la vostra nuova penna e iniziate a documentare il punto di partenza della vostra auto. Iniziate con la data e la pista in cui gareggerete. Documentate tutto quello che vi viene in mente, ad esempio:

Pneumatici, età e numero del produttore, è un identificatore unico su ogni pneumatico, diametro del pneumatico alla pressione che si correrà
.
Ruote, condizioni, off set, quale sarà la pressione di partenza dei pneumatici

Shock, condizione e dove sono impostati la compressione e il rimbalzo (elencare questo per ogni singolo shock)

Ingranaggi

Le molle e la loro posizione sull’auto

Se c’è una barra di oscillazione sulla vettura definire i parametri critici, il diametro della barra e la quantità di precarico nella barra
.
Peso dell’auto come totale, i pesi ad ogni curva e, come un doppio controllo, la somma dei pesi delle curve dovrebbe essere uguale al peso totale dell’auto. In caso contrario, c’è un problema da qualche parte (ho avuto l’esperienza che questi pesi non si sommano al peso totale dell’auto; questo dovrebbe essere un avvertimento che la bilancia di qualcuno è un po’ spenta)
.
Impostazioni di sospensione, rotella, punta, campanatura

Questa è solo una lista iniziale, ma dovrebbe darvi un buon punto di partenza per il vostro sistema DA.

Alla pista

Alle gare, controllate ancora una volta tutti i parametri di partenza e se qualcosa è cambiato, inserite la documentazione richiesta nella scheda tecnica. Dovrete anche fare alcune aggiunte alla scheda tecnica che non potreste fare a casa. Ad esempio, i dati, come il tipo di giorno o di sera in cui gareggerete dal punto di vista ambientale:

Temperatura ambiente

Umidità

Pressione di partenza in ogni pneumatico

Temperatura di partenza dei pneumatici

Temperatura della pista, (conta anche sulla sporcizia)

Una volta che la macchina entra in pista, inizia a registrare ogni giro e a documentare i tempi sul giro. A questo punto potrebbe essere un buon momento per parlare di osservazioni in pista per assecondare i tempi sul giro. Più sono le note che supportano un set di dati, migliori sono i dati. Questo è un ottimo posto per parlare delle condizioni della pista. Era pesante, asciutto, iniziava a prendere la gomma, cosa stava succedendo? “Perché è importante?” si potrebbe chiedere. Questo vi dà una maggiore comprensione delle prestazioni dell’auto in una determinata serie di circostanze e delle variabili sulle quali non avete alcun controllo.

Una volta che la sessione è finita è necessario realizzare diverse cose molto rapidamente dopo che la macchina è fuori pista. Si tratta di misurazioni basate sul tempo, quindi è importante farle il più rapidamente possibile:

Pressione dei pneumatici

Temperatura dei pneumatici (questa è un’ottima informazione se avete gli strumenti per farlo, maggiori informazioni su questo più tardi)

Corsa della sospensione (può essere misurata in base alla corsa dell’ammortizzatore e facendo i conti che equivarranno alla corsa della ruota in base alla corsa dell’ammortizzatore)

Mentre prendete queste misure, il pilota avrà abbastanza tempo per scendere dall’auto, togliersi il casco, prendere una bibita fresca e poi è il momento di fare il debriefing del vostro autista. Come si è sentito l’auto? Era sciolta? Era stretta? Come funzionava il motore? C’era abbastanza aderenza? La marcia era giusta? Queste sono tutte cose da farvi dire dall’autista. Questo è il vostro set di dati di attributi.

Quindi, ora avete la scheda tecnica che definisce come la vettura è stata impostata dal punto di vista meccanico, avete i numeri grezzi della sessione sotto forma di tempi sul giro (i dati continui) e avete il debrief del pilota. Ma siate prudenti, molte volte quando si fa il debriefing di un pilota può dire che sta andando a tavoletta in una specifica porzione di pista, mentre in realtà potrebbe sollevare e o azionare i freni senza nemmeno saperlo.

Se attraverso le vostre osservazioni avete notato delle fiamme fuori dallo scarico quando l’auto è entrata in curva o che l’atteggiamento dell’auto è cambiato, dovete discuterne con il conducente. Se la pista è in grado di tenere una macchina che si spalanca e il vostro autista deve mollare o azionare i freni, avete un problema che dovete risolvere. Ecco perché le note sono così importanti. L’intento non è quello di catturare un pilota in una mezza verità, ma di capire veramente come le cose che stai facendo come sintonizzatore stanno influenzando la capacità del conducente di guidare la macchina.

Qual è il prossimo passo?

Esamina i numeri. C’è qualcosa che sembra fuori posto? Ci sono stati dei giri inusuali, lenti o veloci? Confronta i tempi sul giro con i tuoi appunti della sessione. Il pilota era nel traffico o aveva una pista libera? Che mi dice della linea che il suo pilota stava usando? C’è stata una buona sperimentazione dal punto di vista della linea? Prendere appunti sulle osservazioni fatte durante una sessione aiuta molto a capire i tempi sul giro appena fatti.

Ricordate che questo è il punto in cui alcuni corridori prendono un insieme di dati che è continuo e li modificano per attribuire i dati. Hanno la tentazione di dire che solo un giro è stato buono su una serie di giri e poi perdono l’opportunità di imparare veramente quello che la serie di dati stava dicendo loro. Tutti i dati hanno qualcosa che possiamo imparare. Anche se ci dicono che stiamo andando nella direzione sbagliata.

Ricordate che non tutti possono guardare una serie di numeri e raccogliere la storia che stanno raccontando. Molte persone sono studenti visivi. Convertite i numeri in un’immagine e potreste imparare di più. Vediamo un esempio pratico di due sessioni di prova di 14 giri di prova nella pagina a sinistra.

Dopo la prima sessione, la squadra ha deciso di apportare alcune sottili modifiche alla vettura con molle e alcune regolazioni della pressione dei pneumatici. La base di queste modifiche è stata fatta sulla base dell’esperienza passata con la loro familiarità con i cambiamenti che la pista avrebbe subito con l’avanzare della notte.

Dai set di dati combinati la squadra può iniziare ad effettuare ulteriori aggiustamenti alla vettura nei giorni successivi alla gara. Ripetendo la procedura ogni settimana si costruisce un portafoglio completo di informazioni.

L’aggiunta di DA al vostro programma di corse non deve necessariamente significare sistemi informatici ad alto costo e persone appositamente addestrate. Significa che potreste dover mettere un po’ più di rigore nel vostro programma di corse per iniziare a misurare i vari sistemi che compongono il processo di messa a punto stesso. La vostra capacità di definire e capire cosa sta succedendo con la macchina inizia con l’avere dati e imparare a porre domande sui dati e ad effettuare le modifiche di tuning in base a ciò che i dati dicono.

Le sessioni di 14 giri che abbiamo guardato hanno molte più informazioni di quelle che vediamo nei dati grezzi e nei grafici che abbiamo creato. Man mano che si acquisisce un’ulteriore comprensione delle relazioni tra la pressione dei pneumatici, la temperatura dei pneumatici e la durezza della gomma in relazione ai tempi sul giro, si acquisisce un’ulteriore comprensione dei processi di messa a punto. Capirete come i tassi di molleggio nell’auto e nei pneumatici possono avere un effetto molto forte sull’assetto generale e sulle sue prestazioni. Il punto da ricordare è che la vostra auto da corsa è un insieme di molti sistemi che interagiscono allo stesso tempo. Il vostro compito è quello di definire e controllare i vari sistemi per migliorare le prestazioni dell’auto.

Quando iniziate a raccogliere dati nel vostro notebook a spirale, potreste voler trasferire i dati ad un PC o ad un computer portatile. Potreste anche ottenere una copia di Excel con la macchina e quel pacchetto software ha una potenza di analisi statistica più che sufficiente per fare delle analisi statistiche molto specifiche che vi aiuteranno a raccogliere ancora più informazioni dai dati che state raccogliendo. Ho visto sempre più ragazzi in pista con i computer nei loro rimorchi e non stanno giocando ai videogiochi. Stanno vincendo delle gare. Non c’è motivo per cui non si possa fare lo stesso.

Dati grezzi: Da questo set di dati è chiaro che il pilota è stato in grado di migliorare i tempi sul giro fino ad un certo punto. Poi la macchina ha iniziato a rallentare. Perché? Sarà difficile assegnare una causa senza le note e il debriefing del pilota. Può essere stato un evento molto tipico o normale e non sapevi che stava accadendo fino a quando non hai iniziato a prendere appunti e a misurare le prestazioni della vettura e del pilota. Anche in questo caso potrebbe non essere normale.

Sessione 1 Giro # Tempo sul giro 115.289215.108315.088414.995514.997614.884714.881814.801914.7661014.6691114.5881215.0231315.1231415.448Mostra tutto

Una vista grafica: Con i dati in una prospettiva più grafica era molto chiaro che l’auto stava diventando più veloce ad ogni giro, rispetto al cambiamento drastico che si è verificato al dodicesimo giro e l’auto ha iniziato a rallentare. La prospettiva grafica rende il cambiamento molto chiaro e drammatico. Che cosa è successo per far iniziare a rallentare la macchina? La macchina iniziava a cadere per un motivo meccanico? Le gomme si sono surriscaldate o c’era traffico che causava il rallentamento dell’auto? Qualunque sia il motivo, abbiamo avuto una caduta di 0,8 secondi e questo non è stato un bene. L’altra domanda che dobbiamo porci è perché ci sono voluti 11 giri per portare la macchina a regime? La sfida per il preparatore e per la squadra è capire come fare le giuste regolazioni per accelerare la macchina.

Sessione dati grezzi 2: Le modifiche apportate dalla squadra hanno funzionato, ma la vettura ha impiegato ancora 8 giri per mettersi al passo. La squadra sta andando nella giusta direzione; e il processo di misurazione è stato utile per la squadra per fare domande migliori e ottenere risposte.

Sessione 2 Giro # Tempo sul giro 115.022215.012314.965414.655514.883614.881714.593814.501914.5031014.451114.5071214.6551314.9981414.907Mostra tutto

Sessione di visualizzazione grafica 2: Il grafico della seconda sessione racconta una storia molto diversa delle prestazioni della vettura. La partenza è stata più veloce, ma il passaggio al giro più veloce ha richiesto ancora 10 giri. Era chiaro che qualcosa non stava accadendo abbastanza velocemente con la macchina.

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