L'ART DE RÉGLER UNE F1

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La mise au point d'une Formule 1 est une tâche extrêmement complexe, car aussi performante soit-elle, il est indispensable d'optimiser ses réglages pour chaque circuit de la saison. La plupart du temps, une voiture présente des caractéristiques performantes sur un circuit, mais moins sur un autre, d'où la nécessité d'ajuster ses réglages.

 

Il existe des milliers de combinaisons de réglages différentes, visant à améliorer les performances en termes de vitesse et de régularité sur plusieurs tours. Selon Christian Horner, ancien directeur de Red Bull, 15 000 points de données sont analysés par télémétrie, et le pilote qui maîtrise les réglages de la voiture aura un avantage certain sur les autres.

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La chaîne Formula Brumnh a réalisé une vidéo très intéressante expliquant certains réglages de la voiture à l'aide des boutons du volant. Source : https://www.youtube.com/watch?v=yFCIDsGZgyU&t=909s

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​L'ÉVOLUTION DE LE CONFIGURATION

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Dans les années 50 et 60, les réglages automobiles se limitaient aux réglages mécaniques : moteur, boîte de vitesses, suspension, garde au sol et pneus. Fangio, par exemple, demandait à son chef mécanicien de modifier les réglages de la voiture.

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À partir de 1968, la F1 entre dans une NOUVELLE ÈRE avec l'introduction des ailerons et l'arrivée des pneus slicks en 1971. Durant cette période, le réglage aérodynamique prend une importance croissante et les possibilités de réglage se multiplient. Le pilote devient un acteur clé pour fournir des informations sur la voiture, faute de télémétrie. Ce n’est pas un hasard si les pilotes qui étaient bons en précision (Stewart, Fittipaldi et Lauda) ont surpassé les pilotes qui n’étaient pas bons en précision.

 

Au début des années 1980, la télémétrie est apparue en F1, fournissant des informations aux pilotes et aux ingénieurs pour ajuster la voiture à chaque type de circuit. Des pilotes comme Piquet, Prost et Lauda, ​​déjà excellents en chronométrage, ont pleinement exploité cette technologie, remportant sept titres durant cette période. Senna lui-même, un développeur de moteurs talentueux, a également largement utilisé la télémétrie.

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​En 1992, avec l'apparition de la Williams FW 14B, l'électronique embarquée est devenue le facteur dominant des réglages et du comportement routier de la voiture. Les DRIVE AIDS modifiaient la hauteur et le centre de gravité de la voiture, contrôlaient le patinage des pneus et les changements de vitesse, transformant ainsi le pilotage d'une Damon Hill en pilotage d'Alain Prost, ce qui était totalement faux. C'est pourquoi la FIA a dû interdire la plupart des appareils électroniques en 1994.

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Dans les années 2000, la télémétrie bidirectionnelle est apparue, permettant aux équipes d'ajuster les réglages de la voiture directement depuis la voie des stands. Cependant, en 2003, elle a été interdite en F1. Ainsi, les réglages pendant les courses étaient effectués par le pilote à l'aide des commandes au volant. Schumacher a pleinement exploité cette technologie.

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Aujourd'hui, le pilote ne règle plus la voiture, 90 % des réglages sont effectués par les ingénieurs de l'équipe. Au maximum, le pilote peaufine les réglages avec les commandes au volant, et même dans ce cas, avec les conseils de son ingénieur.

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Sur cette page du site Web, nous vous donnerons un petit échantillon de ce que signifie régler une voiture de F1.

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1) MOTEUR ET SYSTÈMES DE RÉCUPÉRATION D'ÉNERGIE:

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Dans les années 1980, il existait des moteurs d'entraînement surpuissants qui ne duraient que 2 ou 3 tours. En course, les moteurs étaient conçus pour être fiables et économes en carburant. À cette époque, la télémétrie en était à ses balbutiements et le développement moteur était impossible sans le retour des pilotes.

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De 1984 à 1988, la réglementation a progressivement réduit la quantité de carburant dans les réservoirs, obligeant les pilotes à réduire la pression de suralimentation et à ajuster le mélange pendant les courses. Comme il n'existait pas de cartographies moteur multiples comme aujourd'hui, il n'était pas rare que les moteurs tombent en panne suite à ces changements.

 

​Senna était un expert dans ce domaine. Il nous a fourni des informations sur les améliorations possibles et a joué un rôle fondamental dans le développement des moteurs Renault et Honda.

 

« Particulièrement pour l'équipe, ce qui était important pour nous, c'est ainsi qu'il nous a guidés dans le développement du moteur. Autrement dit, il (Senna) a fait des choix, et nous avons constaté qu'il ne faisait jamais d'erreurs, qu'il se guidait parfaitement. Il était très guidé par son instinct, qui était si juste que je lui faisais confiance. » (Mauro Mauduit - Ingénieur Renault)

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« Il (Senna) était très doué pour le développement, il travaillait sur le moteur… il a apporté de nombreux changements à la configuration du moteur, de sorte que vous puissiez relier vos temps au tour aux cotes d'économie de carburant et à toutes sortes d'informations qui sortaient de votre tête...»

(Steve Nichols - Ancien ingénieur McLaren - Source : https://www.youtube.com/watch?v=jNhNmDwr7j4&t=21s) ​​

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En F1 actuelle, il existe plusieurs types de cartographie moteur, chacun avec des modes de réponse spécifiques. La combinaison de ces paramètres offre d'innombrables possibilités, selon les conditions de piste.

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À l'ère actuelle des turbomoteurs, on trouve des systèmes de récupération d'énergie appelés : MGU-K et MGU-H.

 

Le MGU-K est alimenté par la chaleur du système de freinage pour transférer l'énergie de rotation au vilebrequin, tandis que le MGU-H est alimenté par la chaleur du turbo pour transférer l'énergie de rotation à l'arbre du turbo et ainsi éviter le temps de réponse du turbo. Ces systèmes peuvent être utilisés sur les sections de piste où l'équipe les juge les plus importantes. Tout cela rend la F1 beaucoup plus complexe.

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2) BOÎTE DE VITESSES :

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Le rapport de démultiplication est essentiel pour maintenir le moteur dans sa plage de couple et de puissance maximale tout au long de la course. Aujourd'hui, les motoristes disposent déjà d'une boîte de vitesses avec le rapport idéal pour tous les circuits, et la réglementation impose l'utilisation d'un seul rapport de démultiplication pour toute la saison.

 

Mais en F1, par le passé, cette relation était établie empiriquement. Il était courant que les ingénieurs demandent aux pilotes si, à la sortie de la ligne droite la plus rapide du circuit, l'aiguille du compte-tours atteignait la ligne rouge. Si cette ligne était atteinte, l'ingénieur pouvait choisir un rapport plus long pour le dernier rapport.

 

Dans les années 70 et 80, sur les circuits les plus difficiles (Monaco et Détroit), le pilote pouvait demander à désactiver le rapport le plus élevé s'il n'était pas utilisé, afin d'avoir un rapport de moins et de réduire le poids de la voiture.

 

Après les années 90, avec les transmissions semi-automatiques et le développement de la télémétrie, cela est devenu plus facile et aujourd'hui, ce sont les ingénieurs qui établissent le rapport de démultiplication idéal pour les circuits.

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3) DIFFÉRENTIEL :

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Le réglage du différentiel est important sur les circuits étroits avec des virages serrés, car plus le différentiel est lâche, plus l'arrière de la voiture aborde les virages rapidement et dirige l'avant vers la ligne droite suivante.

 

Contrairement à ce que beaucoup de gens pensent, dans les virages à basse vitesse, on ne gagne pas de temps à la vitesse APEX du virage, mais plutôt lorsque l'on reprend de la vitesse, le différentiel "plus lâche" permet à l'arrière de tourner plus vite et théoriquement de faire le tour des virages plus rapidement.

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La Williams FW 14B était équipée d'un différentiel électronique programmé pour chaque type de courbe, mais il a été interdit par la réglementation FIA en 1994. Aujourd'hui, le différentiel fait partie des réglages que le pilote peut effectuer au volant.

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4) RÉPARTITION DU POIDS :

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Dans certaines situations, la voiture présente une configuration aérodynamique et de suspension correcte, mais présente un léger comportement à l'avant ou à l'arrière. Dans ce cas, la répartition du lest peut être modifiée pour corriger ce comportement indésirable.

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Ce fut le cas pour Williams en 2003, qui a débuté la saison avec un comportement sous-vireur. À partir du Grand Prix de Monaco, l'équipe a remplacé le nez en fibre de carbone par un nez en acier de 12 kg, ce qui a amélioré la tenue de route de la voiture et l'a rendue suffisamment compétitive pour rivaliser avec Ferrari. (Source : Annuaire AUTOMOTOR 2003, p. 101 et 124)

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5) RÉGLAGE DE LA SUSPENSION :

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Le réglage de la suspension fonctionne en synergie avec les pneus et est crucial pour le comportement de la voiture en virage. Cependant, des variables externes telles que l'abrasion et l'adhérence de l'asphalte, la température de la piste, et même le passage éventuel de bordures, influencent le choix du type de suspension. ​

 

Une suspension trop rigide contribue à maintenir le châssis parallèle au sol dans les virages, augmentant ainsi la vitesse en sortie de courbe. En revanche, selon le circuit, elle peut entraîner une perte d'adhérence en sortie de virage et une usure prématurée des pneus. Un autre point intéressant est que si la suspension avant est extrêmement rigide, les mouvements dynamiques de la voiture seront limités et elle pourrait avoir des difficultés à aborder les virages.

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Une suspension plus souple permet un meilleur transfert de poids en virage et au freinage, augmentant ainsi le dynamisme de la voiture, mais perdant en stabilité en point de corde. En revanche, ce type de suspension tend à moins user les pneus et améliore la traction en sortie de virage. In genere, sui percorsi ondulati, si utilizzano sospensioni leggermente più morbide.

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Pour compléter le système de suspension, il existe différents types d'amortisseurs qui génèrent des comportements différents dans la voiture, ce qui augmente encore l'éventail des possibilités.

 

Un autre réglage est la barre stabilisatrice (créée par Colin Chapman), que le conducteur peut régler depuis l'intérieur pour ajuster l'inclinaison latérale de la voiture en virage. Ce réglage permet de contrer le sous-virage.