Systèmes de Refroidissement en Formule 1 : En Quoi Diffèrent-Ils Des Voitures Ordinaires ?

• Les systèmes de refroidissement en Formule 1 sont bien plus avancés que ceux des voitures ordinaires, utilisant plusieurs radiateurs, conduits d’air et échangeurs thermiques pour gérer des températures extrêmes.
• Contrairement aux voitures de route qui reposent sur un seul radiateur et un ventilateur, les F1 intègrent des prises d’air, un liquide de refroidissement, et le flux d’échappement pour protéger les moteurs et les composants.
• La complexité s’étend au refroidissement des freins, des systèmes hydrauliques et même du pilote, faisant des systèmes F1 un ensemble complet bien au-delà des besoins des véhicules quotidiens.

Les voitures de Formule 1 utilisent des systèmes de refroidissement bien plus avancés que les voitures de route en raison de la chaleur extrême générée par leurs unités de puissance hybrides, turbocompresseurs et systèmes électroniques.

Une F1 s’appuie sur plusieurs radiateurs, prises d’air latérales et une carrosserie finement profilée pour diriger le flux d’air sur les refroidisseurs d’eau, d’huile, de système hydraulique et d’électronique, alors qu’un véhicule de route dépend en général d’un seul radiateur avec un ventilateur pour maintenir la température du moteur.

La différence réside à la fois dans la complexité et dans le but : les voitures de route sont conçues pour la durabilité et le confort, alors que le refroidissement en F1 vise à protéger les composants tournant à plus de 12 000 tr/min dans un habitacle dépassant les 50 °C, le tout sans ajouter de traînée aérodynamique qui ralentirait la voiture.

Pourquoi les voitures de Formule 1 génèrent-elles une chaleur extrême

Les Formule 1 produisent beaucoup plus de chaleur que les voitures de route en raison du fonctionnement de leurs groupes motopropulseurs et systèmes sous charge constante. Chaque composants est poussé à ses limites, ce qui engendre une accumulation importante de chaleur à dissiper.

Unités de puissance hybrides

Les F1 modernes utilisent des moteurs turbo-hybrides de 1,6 litre pouvant atteindre jusqu’à 12 000 tr/min. La combustion à ces régimes génère une chaleur intense dans les cylindres, bien supérieure à celle d’un moteur routier tournant à 3000 tr/min. De plus, le système hybride récupère et réutilise l’énergie, nécessitant une gestion thermique constante des composants électriques et mécaniques.

Turbocompresseurs

Le turbocompresseur comprime l’air avant son entrée dans le moteur, augmentant la puissance mais aussi la température. L’air comprimé peut dépasser les 200 °C ; c’est pourquoi les F1 utilisent des intercoolers pour le refroidir avant la combustion.

Récupération d’énergie au freinage

Le système MGU-K récupère l’énergie cinétique au freinage et la convertit en énergie électrique stockée dans la batterie. Ce processus génère de la chaleur dans l’unité générateur-moteur et dans le pack batterie. En F1, ce système doit gérer des forces énormes à chaque tour, rendant le refroidissement vital pour garantir la fiabilité.

Électronique et unités de contrôle

Chaque voiture comporte des centaines de capteurs, faisceaux de câbles, et une ECU centrale pour la gestion de la performance. Ces composants génèrent de la chaleur lors d’un traitement intensif des données. Dans une F1 étroitement emballée, toute chaleur électronique doit être rapidement dissipée via des dissipateurs thermiques et des flux d’air dirigés.

Ensemble, ces systèmes signifient qu’une F1 flirte en permanence avec la surchauffe. Sans refroidissement spécialisé, le groupe motopropulseur et l’électronique tomberaient en panne bien avant le drapeau à damier.

Traduit à partir de l’article anglais “Formula 1 Cooling Systems: How Do They Differ From Regular Cars?“