L’impact de la charge moteur en Formule 1

Qu’est-ce que la charge moteur ? C’est la quantité maximale de puissance que le moteur de la voiture produit à un moment donné. 

Un moteur à combustion interne peut avoir le même couple maximal à n’importe quel régime moteur. Ainsi, la charge moteur correspond à la sortie de couple du moteur. Autrement dit, c’est la force qui agit contre la puissance du moteur.

En Formule 1, c’est un facteur essentiel qui affecte la vitesse de la voiture, son accélération, sa consommation de carburant et l’usure des pneus. Lisez la suite pour découvrir l’impact de la charge moteur en F1 et comment les équipes la gèrent.

Charge moteur et accélération

Un couple plus élevé permet une meilleure accélération. L’engrenage augmente le couple et constitue un élément vital de la course. C’est pourquoi les voitures de F1 fonctionnent à des régimes très élevés. Cependant, des charges moteur plus faibles entraînent des temps au tour plus longs.

Comment les équipes de F1 améliorent-elles les performances tout en respectant les strictes réglementations sur les émissions de NOx ? L’une des méthodes les plus efficaces qu’elles utilisent est l’optimisation de la charge moteur. Et elles y parviennent grâce à une vanne de recirculation des gaz d’échappement, connue sous le nom de vanne EGR. 

Ce composant crucial dans les moteurs à combustion modernes recircule une partie des gaz d’échappement dans la chambre de combustion. Il réduit également les niveaux d’émission de dioxyde d’azote (NOx).

Cependant, si cette vanne est défectueuse, le moteur ne recircule pas la quantité correcte de gaz d’échappement, ce qui réduit l’efficacité du moteur et augmente les émissions de NOx. Il est alors temps de remplacer la vanne EGR.

Pourquoi cela est-il important pour la course ? Une vanne EGR défectueuse réduit la charge moteur, ce qui entraîne une baisse de performance et des temps au tour plus lents. 

Charge moteur et efficacité énergétique

Des charges moteur plus élevées offrent plus d’accélération, mais entraînent malheureusement une consommation de carburant plus importante. Une réserve de carburant doit durer toute la course. Et un arrêt pour faire le plein n’est pas une option en F1. 

Les moteurs des voitures de Formule 1 sont des machines haute performance, c’est pourquoi le carburant de F1 brûle à un rythme beaucoup plus rapide que dans les voitures ordinaires. 

Pour une puissance et des performances maximales avec une consommation de carburant moindre, une bonne gestion de la charge moteur est essentielle. Les équipes de F1 le savent et utilisent des modèles informatiques sophistiqués qui simulent la charge moteur pour optimiser les réglages de la vanne EGR.

Charge moteur et usure des pneus

La dégradation des pneus en F1 (également appelée “tire deg”) n’est pas une simple usure ordinaire. C’est la perte de performance thermique, ou l’adhérence que les pneus d’une F1 peuvent fournir sur le circuit. 

Cela est crucial lorsque l’on roule à de telles vitesses, et la perte d’adhérence augmente avec le temps. Mais la force exercée sur les pneus pour obtenir une adhérence maximale est également affectée par la charge moteur. Des charges moteur plus élevées entraînent donc une usure physique plus importante des pneus.

Les règles de la F1 imposent que les pilotes effectuent au moins un arrêt aux stands. Mais dans un sport où chaque seconde compte, les arrêts supplémentaires doivent être évités à tout prix. Heureusement, en optimisant la vanne EGR, l’usure des pneus est minimisée tout en améliorant la vitesse et la performance.

Charge moteur et stratégie de course

Si vous pensiez que les pilotes se contentaient de monter dans leur voiture et de rouler, détrompez-vous. Il y a beaucoup de stratégie et de planification derrière chaque course de F1. Et une grande partie de cela concerne la gestion du moteur.

Avant et même pendant une course, une analyse et des calculs constants sont en cours dans les coulisses. Les équipes de F1 cherchent toujours des moyens d’améliorer la performance tout en atténuant les effets négatifs de la charge moteur, comme la consommation de carburant et l’usure des pneus. 

Charge moteur et conception de la voiture

Les voitures de course F1 sont mises à l’épreuve sur le circuit. Elles doivent résister à de nombreux facteurs de stress à grande vitesse. Et le secret pour bien performer à grande vitesse, c’est l’aérodynamique.

Avez-vous déjà observé comment les voitures de F1 réagissent dans les virages et autres manœuvres ? Les véhicules de F1 s’inclinent latéralement dans les virages, s’enfoncent à l’avant lors du freinage, et font de même à l’arrière lors de l’accélération. 

Pourquoi font-elles cela ? Pour améliorer la maniabilité du véhicule à grande vitesse et lors des manœuvres.

Cela promet une performance de course exaltante tout en réduisant le risque d’accidents. L’aérodynamique et la conception du véhicule sont deux aspects essentiels de la stratégie F1. Mais quel est le rôle de la charge moteur ? Affecte-t-elle l’aérodynamique de la voiture de course ?

Le principal objectif de l’aérodynamique F1 est de générer suffisamment d’appui pour permettre plus d’adhérence thermique des pneus. Plus d’adhérence conduit à une accélération et à des vitesses de virage plus rapides. 

Des charges moteur plus élevées permettent plus d’accélération et sont donc un facteur important dans l’aérodynamique de la conception des voitures de course.

Charge moteur et performance du pilote

La course en Formule 1 n’est pas faite pour les âmes sensibles. C’est pourquoi elle représente la catégorie la plus élevée du sport automobile international.  

Une voiture de F1 ne se contente pas d’aller très vite sur des circuits exigeants : elle chauffe aussi beaucoup. Les pilotes de F1 perdent plusieurs kilos à chaque course en transpirant dans cette chaleur ! 

Maintenir les pilotes au frais est une partie importante de la conception et de la stratégie derrière les voitures de F1. Malgré cela, c’est toujours une tâche difficile. 
Si vous songez à acheter une ancienne F1 et la conduire, réfléchissez-y. Être pilote de F1 requiert de grandes compétences motrices, de la coordination, une pensée rapide et du sang-froid sous pression.

Traduit à partir de l’article anglais “The Impact Of Engine Load In Formula One Racing“