Faire le vide pour faire le plein de performance ?

Faire le vide pour faire le plein de performance ?
Par Nicolas Carpentiers le 14 février 2015 à 12:00






À Jérez, on a aperçu plusieurs monoplaces équipées de moyeux avant ouverts. Généralement, ceux-ci sont creux et fermés au niveau des écrous, avec un profil guidant l’engagement du pistolet pneumatique au moment de changer les pneus.

Sur la Red Bull, la Ferrari et la McLaren, le moyeu est au contraire ouvert afin d’évacuer l’air entré par des écopes de freins largement dimensionnées. Apparu pour la première fois en 2013 sur la Williams FW35 dessinée par Mike Coughlan (il fut testé quelques mois plus tard par Red Bull, sans suite), le dispositif n’a pas été retenu en l’an dernier, probablement parce que sa mise au point est ardue.


Comment le système fonctionne-t-il ? L’écope de frein, spécialement dessinée à cet effet, capte l’air et le répartit en deux flux : l’un dirigé vers le disque en carbone afin de le refroidir ; l’autre guidé vers le moyeu ouvert en vue de compenser les turbulences créées par la rotation du pneu.

Dans ce cas, l’air emprunte un conduit interne vers l’écrou ouvert, d’où il ressort. Le but est clairement aérodynamique : ce deuxième flux crée une dépression qui aspire l’“air sale” – chargé de turbulences – autour des roues avant, de telle sorte que celui-ci ne s’engouffre pas entre les roues arrière et le châssis, où il risquerait de perturber le travail du diffuseur.

En réalité, le système complète le travail de l’aileron avant, dont les déflecteurs tournés vers l’extérieur servent à produire un flux d’air puissant, qui dévie les turbulences nées de la rotation des roues. Ce flux avait perdu en intensité à cause de la diminution en largeur de l’aileron avant imposée l’année passée. Pour en retrouver une partie (et pour moins braquer les déflecteurs), les aérodynamiciens ont réintroduit le moyeu creux.


Logiquement, le bon fonctionnement du dispositif implique de dessiner des écopes de freins et des jantes adaptées. Si les écopes de la Ferrari et la Red Bull sont relativement larges, celles de la MP4-30, très alambiquées, ménagent une ouverture relativement étroite, afin de conserver malgré tout les avantages des écopes fermées (telles qu'on les trouve sur la Mercedes).

La dernière création de Woking possède également les jantes les plus originales. Celles-ci doivent interagir avec l’air s’échappant du moyeu ouvert afin de contrôler les turbulences générées par la rotation des roues, tout en emmagasinant le maximum de chaleur afin de maintenir les pneus à bonne température.

Les écopes de la McLaren, alambiquées, ménagent une ouverture étroite

À cet effet, le fournisseur habituel de McLaren, le japonais Enkei, a réalisé une jante dotée de cinq larges branches au centre et d’une multitude de courts rayons aux extrémités (le refroidissement des freins avant, nettement plus sollicités que les disques arrière ­ – récupération d’énergie oblige ­–, est crucial).

L’intérieur de la jante ne présente pas une surface lisse mais capitonnée, tapissée de centaines de formes trapézoïdales minuscules (innovation introduite par Mercedes en 2013, cliquez ici pour vous rafraîchir la mémoire).


A contrario, la majorité des autres monoplaces (la Mercedes, la Williams, la Lotus, la Toro Rosso et la Sauber) n’exploitent pas le principe des moyeux ouverts. Les écrous de la W06, par exemple, sont pointus, afin d’accélérer l’engagement du pistolet pneumatique au moment des changements de gommes. On se rappelle que Williams, dont le châssis 2013 était équipé de moyeux ouverts (et donc relativement grands), avait à l’époque connu de récurrents problèmes lors des arrêts au stand… Les designers des autres écuries ont certainement étudié le système, pour finalement juger que le compromis entre les avantages et les inconvénients qu’il présentait n’était pas satisfaisant.

Du coup, les écopes de frein sur la Flèche d’argent sont presque plates, comme dépourvues de la moindre ouverture (voyez ci-dessous). Si le concept n’est pas nouveau – d’autres équipes utilisent également des déflecteurs plans pour alimenter en air les freins avant­ –, il revient chez Mercedes après avoir été vu en 2012-2013. Offrant une surface lisse, ce type de déflecteur améliore sensiblement l’écoulement de l’air autour de la roue. Une nouvelle fois, chaque solution présente des atouts et des défauts, et doit s’intégrer dans un concept global.

De quoi faire réfléchir les têtes bien pleines des ingénieurs. Et de quoi remplir la nôtre, pour faire mentir Montesquieu : “Plus une tête est vide, plus elle cherche à se désemplir.”

http://www.f1i.com/f1i-features/faire-le-vide-pour-faire-le-plein-de-performance/