Technique - Combustion de carburant : le réel gain de puissance des V6 Turbo

Un changement contraignant mais un défi alléchant. C’est en substance le discours tenu par Total - l’un des quatre pétroliers impliqués en F1 avec Petronas, Shell et Mobil1 – à l’heure d’évoquer les enjeux des moteurs V6 turbo.

L’intégration des nouveaux groupes propulseurs répondait à une nécessité selon Philippe Girard, délégué scientifique du groupe Total. "Le V8 était dans une configuration complètement figée. On était arrivé à une asymptote, on ne gagnait presque plus de puissance avec le carburant. Mais l’année dernière avec le dernier règlement, on a gagné 4% de puissance, soit 22-23 kilowatts ; donc presque 30 chevaux", explique-t-il à Motorsport.com. 

Le carburant au cœur du rendu de la puissance moteur

Ce gain de performance était en partie dû au carburant, aiment rappeler les fournisseurs. Le domaine de performance a cependant été jalousement tenu discret du côté Petronas l'an dernier.

Mais l'on attribue dans le paddock au groupe malaisien un effort de R&D déployé dès le début de la conception du moteur V6 hybride Mercedes-Benz d'usine, qui aurait résulté en une efficience avoisinant les 50cv en 2014 grâce à l'étroit partenariat...

Pas étonnant, dès lors, que le carburant réalisé sur mesure pour l'unité de puissance n'ait été autorisé contractuellement aux partenaires clients comme Williams, qui disposaient certes d'un bloc similaire au matériel d'usine, mais se voyaient contraints d'utiliser un autre carburant que l'équipe Championne du Monde. 

Du souffle!

Contrairement au V8, le V6 offre une place de choix à l’énergie fossile. Les nouveaux moteurs à combustion interne utilisent l’injection directe, c’est-à-dire que le carburant passe directement dans la chambre de combustion, comme un moteur diesel classique. Du coup, le carburant doit vite se vaporiser pour en tirer le plus de puissance.

"Les moteurs turbo fonctionnent comme des diesel, avec beaucoup d’excès d’air", explique Philippe Girard. "On cherche à utiliser au mieux l’énergie développée, tandis qu’avec le turbo des années 1980 on mettait le maximum d’essence et d’air". Autrement dit : la problématique des V6 n’est pas de les pousser à la limite mais de tirer le plus de performance d’une masse de carburant limitée, sachant que les monoplaces sont limitées à 100kg d’essence par Grand Prix et que les pilotes peuvent s’appuyer sur deux systèmes électriques de récupération d’énergie. 

La problématique des V6 n’est pas de les pousser à la limite mais de tirer le plus de performance d’une masse de carburant limitée

La seconde problématique posée par les moteurs V6 est la gestion des systèmes de refroidissement. "Le V8 atmosphérique tournait à 18.000 tours/minute, soit 300 tours/seconde. Le V6 est un moteur turbo donc il est en suralimentation. Quand vous mettez de l’air chaud à l’admission, vous essayez de le refroidir au maximum mais il est beaucoup plus chaud qu’avec le V8." Sans compter l’énergie délivrée par les systèmes de récupération d’énergie.

De plus, contrairement aux règles drastiques auxquelles sont soumis les carburants, une plus grande liberté est accordée aux lubrifiants. L'objectif est de limiter les contacts entre les pièces mécaniques du moteur notamment lors de la combustion du carburant. "On en met partout où il y a un contact mécanique et où la pression peut être élevée", ajoute Philippe Girard. Différents composants sont donc utilisés : pour le moteur, la boîte de vitesses ou les commandes hydrauliques. 

"C’est contraignant mais c’est aussi un enjeu, ça permet d’être un bon partenaire en développant le carburant", expose Philippe Girard. "Cela serait embêtant si nous n’avions plus rien à faire! On ouvre le domaine des possibles, on imagine des solutions. Mercedes l’a d’ailleurs très bien fait."

Thomas Baron/Guillaume Navarro

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Séries Formule 1
Type d'article Actualités
Tags air, carburant, combustion, mobil, moteur, petronas, power unit, puissance, shell, total, unité de puissance