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F1 Technique: Expliquer les différences de vitesse entre les voitures de Formule 1

F1 Technique: Expliquer les différences de vitesse entre les voitures de Formule 1

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Comment expliquer une différence de 2 secondes, parfois 3, au tour entre des monoplaces de Formule 1 partageant le même moteur et chaussées du même type de pneus Pirelli?

Pour commencer, voici quelques informations obtenues du système de chronométrage officiel de la F1 au Grand Prix d’Espagne tenu le weekend dernier.

Séance de qualification*, Grand Prix d’Espagne 2013, circuit de Barcelone.

Pilote                    voiture                  chrono           vitesse maximale
Vettel                   Red Bull RB9        1m21,054       306.2 km/h
Räikkönen            Lotus E21            1m21,177       313.1 km/h
Maldonado           Williams FW35     1m23,318       312.2 km/h
Van der Garde     Caterham CT03    1m24,661       310.8 km/h

* Nous avons utilisé la séance de qualification, car à ce moment, les pilotes conduisent au maximum du potentiel de la voiture, contrairement à la course où ils doivent économiser leurs pneus. Ces 4 voitures sont toutes propulsées par le même moteur Renault.

F1 Caterham CT03
Caterham CT03-Renault. (Photo: WRi2)

Il est intéressant de constater que la Red Bull de Sebastian Vettel est la voiture la plus lente du lot au point de chronométrage de la vitesse maximale. La Lotus E21 de Kimi Räikkönen est 7 km/h plus rapide que la RB9. Pourtant, les 2 réalisent des temps au tour pratiquement identiques.

Donc, si les moteurs, boîtes de vitesses, pneus et les conditions de piste sont semblables, ce qui peut expliquer la différence ne peut provenir que des pilotes, de la géométrie de suspension, du châssis et de l’aérodynamique.

« Le facteur crucial est l’aérodynamique », nous affirme sans détour Frank Dernie, qui fut, durant sa carrière qui s’étend de 1976 à 2009, le directeur technique de plusieurs écuries de F1.

« Il y a probablement un peu de différence due aux pilotes. Il y a aussi un peu d’ignorance dans la science des réglages. Durant les années 70, j’ai appris que la géométrie de suspensions ne générait pas, ou peu, de différence en temps au tour. Elle a une influence sur les sensations du pilote et sur l’usure des pneus, mais pas sur les chronos, » de dire Dernie à Auto123.com.

Dernie, qui a travaillé pour les écuries Williams, Lotus, Ligier et Toyota, affirme aussi que la rigidité en torsion du châssis n’entre pas en jeu. « Il est à peu près impossible de fabriquer un châssis assez solide pour subir, avec succès, les tests d’écrasement sans qu’il ne soit suffisamment rigide », de préciser Dernie.

Donc, la différence s’explique en grande partie par une aérodynamique efficace, ou pas!

« J’ai commencé à me rendre compte de cela lorsque nous faisions des essais en piste au milieu des années 70. Le seul domaine où nous effectuions des changements et qui apportait des résultats tangibles au chronomètre était l’aérodynamique. De tout le reste de ma carrière, rien n’a contredit cette constatation », de nous avouer Frank Dernie.

Malgré le fait que, pour la plupart des amateurs, toutes les voitures de F1 se ressemblent (comme la Red Bull RB9 et la Caterham CT03 que nous illustrons ici), il existe des milliers d’infimes différences subtiles entre elles.

F1 Red Bull RB9 Renault
Red Bull RB9-Renault. (Photo: Red Bull Racing)

F1 Caterham CT03 Renault
Caterham CT03-Renault. (Photo: WRi2)

Sachant que l’appui aérodynamique augmente au carré de la vitesse (doubler la vitesse augmente l’appui par 4 fois), de minuscules changements aux composantes aérodynamiques génèrent d’énormes conséquences à haute vitesse.

« Attention : l’aérodynamique est une science beaucoup plus complexe que la plupart des gens peuvent l’imaginer, surtout en ce qui a trait à une monoplace à roues découvertes », prévient Frank Dernie, sachant bien qu’il est beaucoup trop facile d’isoler une seule explication pour expliquer un problème.

Il est beaucoup plus facile de rater l’aérodynamique d’une voiture de F1 que la réussir!