Formule E vs Formule 1 : Une analyse comparative

La Formule E et la Formule 1, bien qu’étant toutes deux des séries de courses à roues ouvertes, représentent des approches distinctes du sport automobile, chacune avec son ensemble unique de défis techniques et de considérations stratégiques. Examinons les principales différences entre ces deux séries.

Technologie du groupe motopropulseur de la Formule E

Groupe motopropulseur électrique : Un groupe motopropulseur électrique est le système qui propulse un véhicule électrique. Il se compose de plusieurs composants clés :
• Batterie : La batterie stocke l’énergie électrique qui alimente le moteur électrique.
• Moteur électrique : Ce moteur convertit l’énergie électrique en énergie mécanique, entraînant les roues du véhicule.
• Électronique de puissance : Ce système contrôle le flux d’électricité entre la batterie et le moteur, optimisant ainsi les performances et l’efficacité.

Transmission

Dans de nombreux véhicules électriques, une transmission à une seule vitesse est utilisée, car les moteurs électriques fournissent un couple instantané sur une large plage de vitesses.
• Zéro émission à l’échappement : Les véhicules électriques ne produisent aucune émission nocive, contribuant ainsi à un air plus propre et à un impact environnemental réduit.
• Haute efficacité : Les moteurs électriques sont très efficaces, convertissant un pourcentage plus élevé d’énergie en mouvement comparé aux moteurs à combustion interne.
• Couple instantané : Les moteurs électriques fournissent un couple instantané, ce qui se traduit par une accélération plus rapide et des conduites plus fluides.
• Coûts d’entretien réduits : Les véhicules électriques ont moins de pièces mobiles, ce qui réduit le besoin d’entretien régulier.

Principaux avantages des groupes motopropulseurs électriques

Comparés aux groupes motopropulseurs traditionnels à moteur à combustion interne (ICE), les groupes motopropulseurs électriques sont plus simples et plus efficaces. Ils offrent une conduite plus silencieuse et plus fluide, tout en contribuant à un avenir plus durable.
Le freinage régénératif est une technologie utilisée pour récupérer l’énergie cinétique qui serait autrement perdue sous forme de chaleur lors du freinage. Cette énergie est ensuite stockée dans la batterie du véhicule, augmentant ainsi son efficacité globale et son autonomie.

En savoir plus : Formule E ou Formule 2

Freinage régénératif : une solution durable

Comment fonctionne le freinage régénératif ?
• Conversion d’énergie cinétique : Lorsque vous relâchez l’accélérateur ou que vous freinez, le moteur électrique passe en mode générateur.
• Capture d’énergie : Le moteur agit comme un générateur en convertissant l’énergie cinétique du véhicule en énergie électrique.
• Recharge de la batterie : L’énergie électrique capturée est ensuite stockée dans la batterie du véhicule.

• Efficacité accrue : En récupérant l’énergie qui serait autrement perdue, le freinage régénératif améliore l’efficacité globale du véhicule.
• Autonomie prolongée : L’énergie supplémentaire récupérée peut prolonger l’autonomie du véhicule, surtout en circulation urbaine.
• Usure réduite des freins : Le freinage régénératif diminue l’utilisation des freins traditionnels, réduisant ainsi l’usure des plaquettes et disques de frein.
• Conduite plus fluide : Le freinage régénératif peut offrir une expérience de conduite plus douce et plus contrôlée, notamment dans les embouteillages.

Avantages du freinage régénératif

Capacité de la batterie : La technologie des batteries évolue constamment, une capacité accrue permettant de parcourir de plus longues distances en course. Les voitures Gen3 de Formule E, introduites lors de la saison 2022-2023, possèdent une amélioration significative de la capacité de leur batterie. Elles utilisent une batterie de 47 kWh qui fournit suffisamment d’énergie pour une course complète. Cette capacité accrue, combinée à des systèmes de gestion d’énergie améliorés, a permis des courses plus longues et plus passionnantes.

Puissance : Les voitures Gen3 de Formule E, introduites en 2022-2023, bénéficient d’une amélioration significative de puissance par rapport aux générations précédentes. Elles disposent d’une puissance maximale de 350 kW (environ 470 chevaux). Cette puissance, couplée au freinage régénératif, permet à ces voitures électriques de course d’atteindre des accélérations et des vitesses de pointe impressionnantes.
Il est à noter que cette puissance peut être augmentée temporairement grâce au Mode Attaque, un élément stratégique des courses de Formule E qui permet aux pilotes d’activer un boost temporaire de puissance.

Formule 1

Moteurs à combustion interne :

Un moteur à combustion interne (ICE) est un moteur thermique où la combustion du carburant se produit à l’intérieur d’une chambre de combustion faisant partie intégrante du circuit du fluide de travail.
• Temps d’admission : Un mélange air-carburant est aspiré dans le cylindre.
• Temps de compression : Le piston se déplace vers le haut, comprimant le mélange air-carburant.
• Temps d’explosion : La bougie enflamme le mélange air-carburant comprimé, provoquant une expansion rapide et faisant descendre le piston.
• Soupapes : Contrôlent l’entrée d’air et de carburant ainsi que la sortie des gaz brûlés.
• Bougie : Enflamme le mélange air-carburant dans le cylindre.

Composants clés

Bien que les moteurs à combustion interne aient dominé la technologie automobile pendant des décennies, leur impact environnemental a conduit au développement de sources d’énergie alternatives, comme les véhicules électriques. Cependant, les moteurs thermiques restent largement utilisés et font l’objet de constantes améliorations pour respecter des normes d’émission plus strictes et améliorer leur efficacité.

Unités de puissance hybrides : Une unité de puissance hybride combine un moteur thermique traditionnel à un ou plusieurs moteurs électriques. Cette combinaison présente plusieurs avantages, notamment une meilleure consommation de carburant, des émissions réduites et des performances accrues. Les groupes motopropulseurs hybrides offrent un équilibre entre moteurs thermiques traditionnels et les véhicules tout électriques. Ils permettent une consommation améliorée, moins d’émissions, et une conduite plus silencieuse et plus agréable.

Carburant et débit de carburant : En Formule 1, le débit de carburant est strictement réglementé pour garantir une compétition équitable et limiter les performances. Les règlements imposent actuellement un débit maximum de 100 kg par heure. Cette restriction a un impact significatif sur la stratégie et les performances des équipes, qui doivent gérer la consommation de carburant avec soin durant la course.

Puissance : Bien que la puissance exacte d’une voiture de Formule 1 puisse varier en fonction de la configuration du moteur et des conditions de piste, on peut affirmer que les unités de puissance modernes dépassent les 1 000 chevaux. Il convient de noter que cette puissance peut fluctuer pendant une course selon la température de la piste, l’altitude et les réglages du moteur. Toutefois, les performances globales d’une F1 moderne sont impressionnantes.

Châssis et aérodynamique

Formule E :
• Châssis léger : Les voitures de Formule E sont conçues pour être légères et économes en énergie.
• Aérodynamisme : Le design aérodynamique des voitures de Formule E maximise l’appui et réduit la traînée, en particulier sur les circuits urbains.
• Dispositif de sécurité Halo : Un dispositif de sécurité obligatoire qui protège la tête du pilote en cas d’accident.

Formule 1
• Châssis en fibre de carbone : Les F1 possèdent un châssis en fibre de carbone avancé, extrêmement léger et résistant.
• Aérodynamisme complexe : L’aérodynamisme des F1 est très sophistiqué, avec des ailes et une carrosserie complexes destinées à générer un maximum d’appui.
• Dispositif de sécurité Halo : Comme en Formule E, le Halo est un dispositif de sécurité obligatoire.

Technologie des pneus

Formule E
• Pneus toutes conditions : Les voitures de Formule E utilisent des pneus adaptés à toutes les conditions, y compris route sèche ou mouillée.
• Usure des pneus : L’usure des pneus est un facteur important en Formule E. Les pilotes doivent bien gérer l’état de leurs pneus pour maximiser leurs performances.

Formule 1
• Composés de pneus spécialisés : Les équipes F1 utilisent une large gamme de composés de pneus, chacun étant adapté à des conditions spécifiques.
• Stratégie de pneus : La stratégie des pneus est cruciale en F1, les équipes tenant compte de la température de la piste, des conditions météorologiques et de la distance de course.

Format de course

Formule E :
Mode Attaque : est une fonctionnalité unique en Formule E qui ajoute une couche de stratégie et de spectacle aux courses. Il permet aux pilotes d’augmenter temporairement la puissance de leur voiture, leur donnant un avantage en piste. Pour activer le Mode Attaque, un pilote doit volontairement quitter la ligne de course et passer par une zone d’activation désignée. En le faisant, il obtient 35 kW supplémentaires.
De plus, l’activation de ce mode est limitée dans le temps durant la course. Cet aspect stratégique, combiné à l’imprévisibilité des courses électriques, rend la Formule E passionnante pour les fans et exigeante pour les pilotes.

FanBoost : est une fonction unique de la Formule E qui permet aux fans d’influencer directement l’issue d’une course. En votant pour leur pilote favori, les fans peuvent lui accorder un boost de puissance supplémentaire pendant la course. Avant chaque course, les fans votent via l’application ou le site officiel. Les trois pilotes ayant obtenu le plus de votes reçoivent un boost de puissance, généralement autour de 100 kW. Les pilotes peuvent activer ce boost stratégiquement durant la course, leur donnant un avantage temporaire face à leurs concurrents. Le FanBoost ajoute de l’engagement et une part d’imprévisibilité aux courses de Formule E, rendant la série plus interactive et excitante.

Formule 1

Courses Sprint : Introduit en 2021, le format Sprint est une nouveauté destinée à ajouter du suspense et de l’action aux week-ends de Grand Prix. Il consiste en une course plus courte, indépendante, organisée le samedi. Ce format a apporté une dimension supplémentaire à la F1, avec plus de temps de piste et d’opportunités stratégiques pour les équipes. Il influence également le championnat, les pilotes pouvant marquer des points supplémentaires.

Arrêts aux stands : Les arrêts aux stands sont un élément stratégique essentiel en Formule 1. Ils permettent aux équipes d’effectuer rapidement des changements de pneus, de ravitailler ou de faire des réparations mineures. Lors d’une course, les pneus s’usent à cause de la chaleur et des frottements. Les arrêts permettent de monter de nouveaux pneus avec une meilleure adhérence, améliorant les performances de la voiture. Les équipes planifient également la quantité de carburant embarquée pour équilibrer performance et consommation.

Bien que la Formule E et la Formule 1 semblent très différentes, elles partagent un objectif commun : repousser les limites de la technologie automobile et offrir un spectacle de course palpitant. Les deux séries présentent leurs propres défis et opportunités, et leur évolution continue garantit un avenir prometteur pour le sport automobile.

Traduit à partir de l’article anglais “Formula E vs. Formula 1: A Comparative Analysis“.