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La course au développement, deuxième partie

le à 11:56

Évoluer ou disparaître. Toutes proportions gardées, la célèbre théorie imaginée par le naturaliste anglais Charles Darwin au XIXe siècle pour rendre compte de l’évolution des espèces s’applique plutôt bien à la Formule 1. Dans ce microcosme ultra compétitif, il faut en effet progresser à chaque course pour ne pas être dévoré par ses adversaires… Les évolutions, pas toujours perceptibles à l’œil nu, vont jouer un rôle déterminant dans la seconde moitié de la saison.

Progrès dans tous les domaines

Malgré sa standardisation croissante, la F1 reste un sport à la pointe de la technologie, qui évolue sans cesse : “La F1 applique des technologies très variées, qui sont en constante mutation, rappelle notre consultant technique Jacky Eeckelaert. Il suffit de comparer un téléphone portable d’il y a dix ans avec un modèle actuel pour mesurer le pas franchi : c’est plus petit, plus léger, avec plus de mémoire, plus de fonctions. C’est pareil en F1, où l’on consomme beaucoup d’électronique.”

“Or l’électronique ne se limite pas à la gestion du moteur ou de la boîte (aujourd’hui standardisée), elle est aussi exploitée dans la télémétrie, l’acquisition de données. Aujourd’hui, pour étudier les trajectoires des pilotes, on se sert du GPS, qui n’existait pas auparavant. Dans le développement, on exploite des programmes de simulation, qui se rapprochent de plus en plus près de la réalité grâce à des microprocesseurs toujours plus performants. En fait, les progrès concernent tous les domaines : les lubrifiants, le moteur (on travaille notamment sur la réduction de la consommation), les matériaux, etc.”

Cartographie sous surveillance

La course au développement est parfois freinée par le législateur en cours de saison : le cas de la cartographie moteur des V8 Renault sur les Red Bull est instructif. En Allemagne, la FIA s’est interrogée sur l’amplitude de la différence entre les cartographies utilisées à Silverstone et Hockenheim, où le couple maximum à régime moyen (10 000 – 14 000 tours/min) était inférieur. La Fédération a demandé en cours de saison aux motoristes de fournir une cartographie de référence, choisie parmi celles des quatre premières courses de cette saison, et dont ils ne peuvent pas s’écarter de plus ou moins 2%. Pourquoi ? Car en général, on réduit le couple en enflammant le mélange gazeux plus tard dans le cycle, en adaptant la cartographie d’allumage. Or retarder l’allumage était l’un des moyens, l’an passé, de générer des gaz d’échappement même si le pilote n’accélérait pas et donc d’alimenter le diffuseur en air (principe du diffuseur soufflé).

Pour faire simple, réduire la courbe de couple maximum augmente très légèrement la quantité de gaz d’échappement produite quand le couple est bas (mais ne change rien au flux à pleine charge). Grâce à un allumage retardé, le mélange air-essence n’explose pas dans la chambre mais dans le conduit d’évacuation, au moment où les soupapes d’échappement sont déjà ouvertes. Au lieu de pousser le piston, l’explosion chasse les gaz, générant un flux d’air chaud et rapide qui nourrit le diffuseur exactement comme quand le pilote appuie sur l’accélérateur. Le flux demeure donc constant, quelle que soit la position de la pédale… Renault se défend d’avoir voulu reproduire le comportement d’un système prohibé comme l’antipatinage ou le diffuseur soufflé, mais la FIA a préféré trancher dans le vif pour éviter toute polémique…

L’aéro avant tout

Mais c’est dans le domaine aérodynamique que les efforts paient le plus : “C’est vrai, avec le gel de l’évolution moteur, l’aéro est le secteur où l’on enregistre les gains les plus importants. Par conséquent, c’est là que le développement est le plus intense. Mais c’est un domaine très complexe, croyez-moi ! En 2006, lors de ma première saison chez Honda, la voiture était bien née puisque Jenson (Button) avait signé la pole en Australie. A Barcelone, on a introduit un nouvel ensemble aérodynamique, censé nous rendre plus rapides. Et là, mauvaise surprise ! L’évolution augmentait effectivement l’appui et diminuait la traînée, mais elle rendait la voiture beaucoup plus difficile à équilibrer. En qualifications, ça allait encore, mais en course, avec des pneus usés, on était plus lents. A Magny-Cours, on a expérimenté un deuxième package et c’était pire encore : Jenson était quatorzième sur la grille et Rubens dix-huitième !

Finalement, après avoir pas mal réfléchi, nous avons mis le doigt sur le problème et trouvé une solution, que nous avons testée à Jerez. Résultat : à Hockenheim, nous étions quatrième et sixième sur la grille, et nous avons gagné en Hongrie. La progression a été considérable. Et il ne s’agissait que de développement aérodynamique ! C’est toujours la même chose : si on cherche la performance extrême, on réduit la fenêtre d’exploitation de la voiture. Il faut donc tenir compte de l’interaction de tous les paramètres, et du fait que ce n’est pas parce qu’on innove dans un secteur précis que la performance globale de la voiture sera meilleure.”

Des solutions à affiner

Ce poids de l’aérodynamique s’est bien vu dans toutes les écuries de pointe. Outre Ferrari (dont le cas a été analysé dans la première partie de ce dossier), Red Bull et McLaren ont fait considérablement évoluer les formes de leur monoplace, notamment dans la zone des échappements, la plus critique pour produire de l’appui. La MP4/27 et la RB8 (qui a copié sa rivale chromée) exploitent le même principe pour récupérer l’appui perdu avec l’interdiction des diffuseurs soufflés : utiliser le flux d’air courant sur les pontons afin que celui-ci vienne “écraser” et plier les gaz d’échappement expulsés. Autrement dit, les gaz, au lieu d’être rejetés vers le haut, sont courbés par la force du flux passant sur les pontons, grâce à l’effet de Coanda (selon lequel un flux – ici l’air – soufflant sur une surface courbe a tendance a suivre la courbe plutôt que d’aller tout droit). Placer les sorties d’échappement à cet endroit permet de forcer les gaz à suivre une direction précise : le diffuseur est ainsi alimenté en air chaud et rapide. De quoi retrouver une partie de l’appui perdu.

Le défaut de ce dessin, qui guide l’air passant au-dessus des pontons, est qu’il ne convient pas vraiment au flux d’air qui longe la partie inférieure des pontons : celui-ci est obstrué par la rampe sur laquelle glissent les gaz d’échappement. C’est ce problème qu’ont tenté de résoudre la plupart des évolutions apportées par Woking et Milton Keynes sur leur machine (voir ci-dessous), comme nous verrons dans le troisième et dernier volet de notre série.

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