​1) MOTEUR ET SYSTÈMES DE RÉCUPÉRATION D'ÉNERGIE:

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Le moteur est sans doute l'élément le plus important d'une Formule 1 ; toute la conception aérodynamique repose sur lui. On estime que chaque gain de 10 chevaux sur la puissance du moteur représente environ 0,15 seconde de gain au tour, selon le type et la taille du circuit.

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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​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) ​​

La période de 1984 à 1988 fut sans doute la plus difficile en termes de maniabilité des voitures, les moteurs souffrant d'une puissance incontrôlée et les aides électroniques étant quasi inexistantes. De plus, la réglementation réduisait progressivement la quantité de carburant autorisée, obligeant les pilotes à diminuer la pression du turbo et à ajuster le mélange air-carburant en course, ce qui entraînait de fréquentes pannes moteur. À cette époque, il n'existait pas de cartographies moteur multiples comme aujourd'hui.

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À partir de 2003, la réglementation a changé, imposant aux équipes l'utilisation du même moteur en essais et en course, sous peine de perdre des places sur la grille de départ. De plus, ce moteur ne pouvait plus être transféré d'un pilote à l'autre au sein d'une même équipe ; la FIA a très probablement instauré ce changement pour éviter le protectionnisme excessif observé chez Ferrari en 2002.

Le moteur de F1 actuel propose plusieurs cartographies moteur, chacune offrant différents modes de réponse à la puissance. Une cartographie plus agressive peut être choisie pour les qualifications, une plus douce pour les courses sur piste sèche, et une très souple pour les conditions de piste mouillée. Le pilote sélectionne la cartographie à l'aide des boutons du volant.

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À l'ère du turbo, en 2024-2025, des récupérateurs d'énergie assistant le moteur à combustion ont été mis en œuvre ; ils sont appelés MGU-K et MGU-H.

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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. En 2026, le MGU-H a été interdit en F1.

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2) BOÎTE DE VITESSES :

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Le rapport de transmission est essentiel pour maintenir le moteur dans sa plage de couple et de puissance maximale tout au long de la course. Auparavant, en Formule 1, ce rapport était déterminé empiriquement : les ingénieurs demandaient aux pilotes si, au bout de la ligne droite la plus rapide du circuit, l’aiguille du compte-tours atteignait la zone rouge. Si c’était le cas, l’ingénieur pouvait choisir le rapport de transmission le plus élevé.

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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. Un autre réglage existant en F1 actuelle est celui du frein moteur, qui aide la voiture à freiner à l'approche des virages.

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De nos jours, en raison de la réglementation, il est obligatoire d'utiliser un rapport de transmission unique pour toute la saison.

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3) DIFFÉRENTIEL :

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Le réglage du différentiel est crucial pour négocier les virages serrés. Contrairement à une idée répandue, dans les virages lents, on ne gagne pas de temps en poussant la voiture jusqu'au point de corde, mais plutôt en récupérant de la vitesse à l'accélération. Un différentiel plus souple permet à l'arrière de tourner plus vite et, en théorie, le pilote peut accélérer un peu plus tôt.

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La Williams FW 14B était équipée d'un différentiel électronique programmé pour l'entrée, le milieu et la sortie de chaque virage. Ce système utilisait des paramètres tels que la vitesse des roues arrière, l'angle des roues avant, la force G et la position de l'accélérateur pour optimiser les réglages du différentiel. Associé à la suspension active, ce différentiel lui conférait un avantage considérable en virage par rapport à ses concurrentes. En 1994, l'électronique embarquée fut quasiment interdite en Formule 1.

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Aujourd'hui, le différentiel fait partie des réglages possibles au volant et son importance est telle qu'il existe trois modes différents : entrée, milieu et sortie de virage.

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4) RÉPARTITION DU POIDS :

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Le poids est primordial dans ce sport. On estime que chaque augmentation de 10 kg du poids de la voiture représente en moyenne 0,3 seconde par tour, selon la taille et le type de circuit.

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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. Mais sur les voitures dotées d'un soubassement à effet de sol, ce type de suspension n'est pas idéal, car l'inclinaison du châssis dans les virages nuit à l'efficacité de l'effet de sol.

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Il existe encore plusieurs types d'amortisseurs qui génèrent des comportements différents dans la voiture, ce qui augmente encore les variations de réglage.

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Un autre réglage possible est la barre stabilisatrice intérieure, inventée par Colin Chapman. Ce dispositif permet au conducteur d'ajuster la rigidité de la barre stabilisatrice afin de contrôler l'inclinaison latérale de la voiture dans les virages. Ce réglage peut atténuer les effets du « dérapage du train avant », du « dérapage du train arrière » ou même de la « transmission intégrale » de la voiture.