Comment les nouvelles roues ont affecté la conception de F1 2022

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La nouvelle réglementation F1, introduite en 2022, a eu des conséquences aérodynamiques. Ainsi, les équipes ont dû procéder à une analyse approfondie de leur voiture, et les roues n’ont pas fait exception puisqu’elles sont passées d’une taille de 13 à 18 pouces. Ce changement majeur a également eu un impact sur la conception de plusieurs autres composants, car la FIA s’est efforcée de freiner les astuces que les équipes ont développées par le passé pour mieux gérer le flux d’air dans cette zone. .

Tout d’abord, il faut rappeler que les équipes avaient, depuis quelques temps déjà, trouvé un gain de performances avec leurs jantes. Non seulement le nombre, la forme et l’emplacement des branches étaient essentiels à l’intégrité structurelle de l’unité, mais ils ont également été optimisés pour parfaire la dissipation de la chaleur des freins grâce au moletage et à l’utilisation d’ailettes sur la surface de la jante.

Ainsi, d’immenses efforts et un travail gargantuesque ont été anéantis par l’arrivée en 2022 d’un fournisseur unique, BBS, proposant une conception standardisée.

Taille des disques de frein 2022.

L’augmentation de la taille de la jante a également posé un défi avec la taille du passage de roue, ce qui a entraîné l’augmentation de la taille du tambour. Les disques de frein devaient également être pris en compte : le diamètre maximum était auparavant de 278 mm à l’avant et à l’arrière ; en 2022, ils pourraient avoir un diamètre compris entre 325 et 330 mm à l’avant et entre 275 et 280 mm à l’arrière.

Parallèlement, l’ajout d’une règle sur le diamètre minimum des trous des disques de frein (3 mm) a également eu un impact sur les performances.

Refroidissement des freins Red Bull Racing RB18.

De plus, la FIA ​​a pris des mesures pour empêcher les équipes d’évacuer la chaleur et le flux d’air à travers la face de la roue. La législation exigeait l’utilisation d’une sortie d’air orientée vers l’arrière installée à l’extrémité de la cloison de l’écope de frein.

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Le raisonnement derrière cette mesure ne se limitait pas à l’évacuation de la chaleur. C’était aussi une réponse au fait que les équipes, à travers divers mécanismes, ont utilisé l’assemblage comme un raccourci pour améliorer l’efficacité aérodynamique ces dernières années.

Certaines équipes utilisaient des systèmes plus ciblés, comme l’essieu soufflé, mais la quasi-totalité de la calandre se contentait au moins de dévier le flux d’air dans des passages du conduit de frein qui n’avaient pas pour but de refroidir les composants. Cela permettait évidemment une meilleure gestion des turbulences de sillage créées par les pneumatiques et constituait donc une menace pour la FIA et l’objectif de la nouvelle réglementation.

Les équipes ont donc cherché différentes solutions en 2022 pour améliorer la gestion de la chaleur et des flux d’air dans leurs freins. Beaucoup ont choisi d’utiliser un carénage pour enfermer le rotor de frein et l’isoler dans un tambour désormais plus grand.

Comparaison des freins avant Red Bull RB18.

Le carénage de Red Bull a évolué au fil de la saison, avec des modifications apportées à sa forme, tandis qu’un revêtement a été appliqué sur sa surface pour faciliter le transfert de chaleur. Ce revêtement a également été utilisé sur l’étrier pour les mêmes raisons. L’équipe a opté pour une solution similaire à l’arrière de la voiture, mais avec un carénage plus petit pour correspondre à la taille réduite du disque.

Freins avant Ferrari F1-75.

Ferrari a opté pour une solution plus conventionnelle en 2022 et a décidé de ne pas recouvrir ses disques d’un carénage.

Les freins avant de la Mercedes W12, en position ouverte.

Mercedes a opté pour une solution plus complexe en concevant un bol tourbillonnant pour capturer et rediriger le flux d’air et la chaleur autour de l’assemblage avant qu’ils ne soient acheminés vers la sortie orientée vers l’arrière.

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Alpine n’a pas réussi à incorporer un carénage complet mais, après avoir déplacé son étrier de 90 degrés, l’équipe a choisi de placer une rangée de fentes en forme de larme dans son boîtier. Cela permet à la chaleur générée par le disque de s’échapper vers l’avant du tambour.

Comparaison des freins avant McLaren MCL36.

McLaren a rencontré des problèmes avec son carénage initial lorsque sa voiture est arrivée à Bahreïn pour des essais de pré-saison, les essais à Barcelone s’étant déroulés sans encombre.

Comparaison des freins avant McLaren MCL36.

L’équipe a dû improviser et a introduit une version en métal qui a été utilisée jusqu’au Grand Prix d’Espagne. Après avoir surmonté les problèmes de la première conception, le carénage métallique (ci-dessus à gauche) a été remplacé par un élément en fibre de carbone plus grand.

Aston Martin, comme Alpine, a choisi de monter son étrier à l’avant du montage, également à 90 degrés. Et, tout comme l’Alpine A522, l’AMR22 comporte des fentes dans le boîtier pour permettre à la chaleur de s’échapper.

Alfa Romeo a également utilisé un carénage pour aider à améliorer la gestion de la chaleur et le flux d’air à travers le tambour.

AlphaTauri, comme l’équipe sœur Red Bull, a également utilisé un carénage, bien qu’une demi-lune, et a fermé la moitié supérieure du disque. L’ensemble d’étrier passe par le bas.

Comme on pouvait s’y attendre, compte tenu de son partenariat technique étroit avec Ferrari, Haas a opté pour un arrangement plus conventionnel, laissant son disque « à l’air libre » dans les limites de l’ensemble de tambour principal.

Les freins avant de la Williams FW44.

Enfin, Williams a opté pour une solution que nous avons déjà vue, puisque son disque était pris en sandwich entre deux surfaces, avec un carénage ajouté sur le dessus pour aider à contrôler le passage du flux d’air et de la chaleur sous le tambour.