Quelles sont les causes du marsouinage d’une voiture de Formule 1 ?

Les voitures de Formule 1 représentent le summum de la course automobile haute performance, mais même les plus rapides peuvent connaître un phénomène appelé marsouinage. En F1, le marsouinage se produit lorsque l’avant et l’arrière de la voiture oscillent de haut en bas, produisant un effet qui ressemble à un marsouin nageant dans l’océan. Cela peut être dangereux pour le pilote, car les oscillations peuvent entraîner une perte d’adhérence sur la route et provoquer une perte de contrôle. Mais qu’est-ce qui provoque le marsouinage d’une voiture de Formule 1 ? La réponse réside dans une combinaison de facteurs tels que la conception aérodynamique et le réglage de la suspension. L’aérodynamique joue un rôle crucial dans la performance de la voiture, et la forme et la conception du véhicule influencent fortement sa stabilité. En outre, le réglage de la suspension peut grandement affecter le comportement de marsouinage. Dans cet article, nous allons explorer les différents facteurs qui peuvent provoquer le marsouinage d’une voiture de Formule 1 et comment l’éviter.

Définition du marsouinage

Une voiture sujette au marsouinage subira de grandes oscillations verticales à grande vitesse. L’avant et l’arrière du véhicule monteront et descendront régulièrement, en raison d’une combinaison entre l’aérodynamisme et le réglage de la suspension. L’avant et l’arrière montent et descendent de façon rythmée à chaque rencontre d’un obstacle par les roues. Les oscillations sont si régulières qu’elles peuvent être prévues mathématiquement. La voiture roule à une vitesse où l’écoulement de l’air est stable, mais cet écoulement ne suffit pas à maintenir l’appui aérodynamique, provoquant les oscillations. Le marsouinage est une situation dangereuse pour le pilote. La suspension peut se déplacer jusqu’à 50 % de plus que la normale, rendant la conduite très cahoteuse. Les oscillations peuvent faire perdre l’adhérence à la voiture et conduire à une perte de contrôle. Elle peut aussi devenir difficile à diriger, compliquant le maintien en ligne droite.

Facteurs aérodynamiques

La conception aérodynamique de la voiture est le premier facteur majeur pouvant provoquer le marsouinage. Une voiture avec un aileron arrière trop haut sera plus sujette au phénomène. Une voiture avec un aileron avant trop bas aura des difficultés à générer suffisamment d’appui aérodynamique à l’avant, ce qui entraîne le marsouinage. Un aileron arrière trop haut génèrera trop d’appui à l’arrière, rendant l’arrière de la voiture instable. Une voiture instable aura un plus grand risque de marsouinage, car le flux d’air nécessaire pour maintenir l’appui ne suffira pas à garder la voiture stable.

Réglage de la suspension

Le réglage de la suspension est le second facteur majeur pouvant provoquer le marsouinage. Une voiture dotée de ressorts plus rigides sera plus sujette au marsouinage, car la rigidité réduit les oscillations d’amortissement. Une voiture avec des ressorts plus souples offrira plus de débattement de suspension et donc plus de tolérance, mais aussi un risque accru de marsouinage. Une voiture avec un ressort avant rigide et un ressort arrière souple aura également un risque élevé, car elle aura du mal à maintenir l’appui à l’avant, tout en ayant des difficultés à contrôler le flux d’air à l’arrière.

Effets du marsouinage sur une voiture de Formule 1

Les effets du marsouinage sur une voiture de Formule 1 peuvent être significatifs. Une voiture qui connaît le marsouinage perdra de l’adhérence et deviendra difficile à piloter. Sa vitesse de pointe sera réduite, car un excès d’appui à l’arrière devient inefficace. Elle sera aussi moins stable dans les virages à haute vitesse, rendant la conduite plus difficile. Une voiture sujette au marsouinage sera moins compétitive en course, le pilote devant fournir davantage d’efforts pour garder le contrôle, ce qui peut être très épuisant. La voiture peut également perdre du temps à cause de la prudence accrue nécessaire lors de l’accélération et du freinage.

Comment prévenir le marsouinage

Une voiture de Formule 1 peut être conçue de manière à éviter le marsouinage et réduire ce risque. Une voiture dotée d’un aileron arrière bas et d’un aileron avant bas aura un fort appui aérodynamique et une faible traînée. Une traînée réduite signifie moins de résistance de l’air, donc moins d’appui à l’avant, ce qui diminue le risque de marsouinage. Une voiture avec un faible coefficient de traînée possèdera une vitesse élevée, nécessitant moins d’accélération, un freinage moins intense et une usure réduite des pneus. Cela permet au pilote de freiner plus tard dans un virage et d’accélérer plus tôt à la sortie.

Exemples de marsouinage en Formule 1

Lors du Grand Prix du Brésil 1990, la McLaren-Honda d’Ayrton Senna a connu du marsouinage. Senna s’était plaint de l’angle trop important de l’aileron avant lors des qualifications, mais l’équipe a décidé de conserver ce réglage pour la course, estimant qu’il n’était pas excessif. Cependant, lors de la course, la voiture de Senna a subi un marsouinage dû à cet angle élevé à l’avant et faible à l’arrière. Les oscillations de la voiture étaient si importantes qu’elles créaient un sillage aérodynamique perturbant, affectant les voitures suiveuses, y compris celle de son coéquipier Gerhard Berger. Cela a poussé l’équipe à modifier les réglages pour la course suivante au Japon. Le coéquipier de Senna, Berger, a également subi le marsouinage lors du Grand Prix d’Autriche 1990, son épreuve nationale. Pendant les qualifications, sa voiture marsouinait à cause d’un réglage d’aileron trop élevé, le reléguant à la 14e place sur la grille. Le jour de la course, la situation s’est répétée, et Berger a terminé huitième.

Conclusion

Les voitures de Formule 1 sont le sommet de la course automobile, mais elles peuvent subir un phénomène appelé marsouinage. Le marsouinage se produit lorsque l’avant et l’arrière de la voiture oscillent verticalement, produisant un effet visuel similaire à celui d’un marsouin nageant. Cela peut s’avérer dangereux, car les oscillations entraînent une perte d’adhérence et de contrôle. Mais qu’est-ce qui provoque ce phénomène ? Une combinaison de facteurs, dont la conception aérodynamique et le réglage de la suspension. L’aérodynamique influence fortement le comportement de marsouinage, et la suspension joue également un rôle essentiel dans ce phénomène.

Traduit à partir de l’article anglais “What causes a Formula One car to porpoise?“