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Analyse

Comment les nouvelles roues ont influencé le design des F1 2022

La nouvelle réglementation de 2022 a mis au défi les équipes, qui ont dû s'adapter à de nouveaux concepts.

Frein de l'AlphaTauri AT03

Photo de: Uncredited

Le nouveau règlement de la F1, introduit en 2022, a eu des conséquences sur le plan aérodynamique. Ainsi, les équipes ont dû réaliser une analyse approfondie de leur voiture, et les roues n'y ont pas échappé puisqu'elles passaient d'une taille de 13 à 18 pouces. Ce changement majeur a également eu un impact sur le design de plusieurs autres composants, la FIA s'étant efforcée de mettre un frein aux astuces que les équipes avaient développées par le passé pour mieux gérer l'écoulement du flux d'air dans cette zone.

Tout d'abord, il convient de rappeler que les équipes avaient, depuis un certain temps déjà, trouvé un gain de performance avec leurs jantes. Non seulement le nombre, la forme et le positionnement des branches étaient essentiels à l'intégrité structurelle de l'élément, mais ils étaient également optimisés pour parfaire l'évacuation de la chaleur des freins grâce au moletage et à l'utilisation d'ailettes sur la surface de la jante.

Ainsi, ce sont d'immenses efforts et un travail gargantuesque qui ont été annihilés par l'arrivée en 2022 d'un fournisseur unique, BBS, proposant un design standardisé.

Dimension des disques de freins 2022.

Dimension des disques de freins 2022.

L'augmentation de la taille des jantes a également posé un défi en ce qui concerne la taille du passage de roue, qui a entraîné l'augmentation de la taille du tambour. Il a aussi fallu tenir compte des disques de frein : le diamètre maximal était auparavant de 278 mm à l'avant et à l'arrière ; en 2022, ils pouvaient 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 sur les disques de freins (3 mm) a également eu un impact sur la performance.

Refroidissement des freins de la Red Bull Racing RB18.

Refroidissement des freins de la Red Bull Racing RB18.

En outre, la FIA a pris des mesures pour empêcher les équipes d'évacuer la chaleur et le flux d'air par la face de la roue. Le législateur a exigé l'utilisation d'une sortie d'air orientée vers l'arrière et installée à l'extrémité de la cloison de l'écope de frein.

Le raisonnement derrière cette mesure ne se limitait pas à l'évacuation de la chaleur. Elle répondait aussi au fait que les équipes, par le biais de divers mécanismes, se servaient de l'assemblage comme d'un raccourci pour améliorer l'efficacité aérodynamique ces dernières années.

Certaines écuries ont eu recours à des systèmes plus ciblés, comme l'essieu soufflé, mais la quasi-totalité de la grille se contentait d'au moins dévier le flux d'air dans des passages situés dans le conduit de frein qui n'avaient pas pour rôle de refroidir les composants. Cela permettait évidemment de mieux gérer les turbulences de sillage créées par les pneus et constituait donc une menace pour la FIA et l'objectif de la nouvelle réglementation.

Les équipes ont donc cherché diverses solutions en 2022 pour améliorer la gestion de la chaleur et du flux d'air dans leurs freins. Beaucoup d'entre elles ont opté pour l'utilisation d'un carénage afin d'enfermer le disque de frein et de l'isoler dans un tambour désormais plus grand.

Comparaison des freins avant de la Red Bull RB18.

Comparaison des freins avant de la Red Bull RB18.

Le carénage de Red Bull a évolué au cours 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 qu'il corresponde à la taille réduite du disque.

Freins avant de la Ferrari F1-75.

Freins avant de la 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.

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

Mercedes a opté pour une solution plus complexe en concevant une cuve à turbulence pour capter 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.

Freins avant de l'Alpine A522.

Freins avant de l'Alpine A522.

Alpine n'a pas réussi à incorporer un carénage complet mais, ayant déplacé son étrier à 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 de la McLaren MCL36.

Comparaison des freins avant de la McLaren MCL36.

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

Comparaison des freins avant de la McLaren MCL36.

Comparaison des freins avant de la 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 permis de surmonter les problèmes de la première conception, le carénage en métal (à gauche ci-dessus) a été remplacé par un élément en fibre de carbone, plus grand.

Frein de l'Aston Martin AMR22.

Frein de l'Aston Martin AMR22.

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

Frein de l'Alfa Romeo C42.

Frein de l'Alfa Romeo C42.

Alfa Romeo s'est aussi servi d'un carénage pour aider à améliorer la gestion de la chaleur et le passage du flux d'air dans le tambour.

Frein de l'AlphaTauri AT03.

Frein de l'AlphaTauri AT03.

AlphaTauri, comme l'équipe sœur Red Bull, a également utilisé un carénage, en demi-lune toutefois, et a enfermé la moitié supérieure du disque. L'assemblage de l'étrier traverse la partie inférieure.

Frein de la Haas VF-22.

Frein de la Haas VF-22.

Comme on pouvait s'y attendre, étant donné son partenariat technique étroit avec Ferrari, Haas a opté pour un agencement plus conventionnel, laissant son disque "à l'air libre" dans les limites de l'assemblage du tambour principal.

Les freins avant de la Williams FW44.

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 bout de carénage ajouté au sommet pour aider à contrôler le passage du flux d'air et de la chaleur sous le tambour.

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