Dans le secret des freinages en MotoGP (1/2)

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Dans le secret des freinages en MotoGP (1/2)
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15 janv. 2016 à 08:29

Intéressons-nous à l'un des piliers de la performance des bolides que sont les MotoGP : le freinage.

Plateforme de recherche la plus évoluée dans le monde des deux-roues, le MotoGP met en scène des prototypes de 158 kg (157 cette année), d'une cylindrée de 1000cc et capables de dépasser les 350 km/h. Dans de telles conditions, comment optimiser les freinages afin d'être à la hauteur du niveau de performances requis tout en garantissant un maximum de sécurité aux pilotes?

C'est tout le travail des équipementiers, et en premier lieu Brembo, leader du marché. Nous avons rencontré l'ingénieur Lorenzo Bortolozzo, responsable clients MotoGP de la marque, afin de comprendre comment s'opère le travail pour satisfaire les exigences des meilleurs pilotes au freinage. 

"Ces dernières années, les règles ont imposé des motos plus lourdes, mais capables d'atteindre des vitesses toujours plus élevées, il a donc été nécessaire de mettre à jour notre système de freinage en carbone," explique-t-il.

Quelles ont été les interventions nécessaires?
"Au freinage, les motos génèrent une énergie cinétique qui doit être dispersée à travers la chaleur générée par la friction entre le disque en carbone et la plaquette, elle aussi en carbone. Il y a encore trois ans, il était possible d'utiliser des disques avec un diamètre maximum de 320mm, mais avec l'augmentation des vitesses et du poids des motos, nous nous sommes fortement rapprochés de la limite des performances et de la sécurité de cette typologie de disque. Le carbone travaille très bien par fortes températures, mais passé une certaine limite, en particulier si on la dépasse plusieurs fois au cours d'un tour de piste, le phénomène d'oxydation s'enclenche. Les performances baissent, même si ce n'est pas de façon dramatique, tandis qu'augmente rapidement l'usure des disques et des plaquettes en causant des problèmes de sécurité. Le pilote perçoit une petite dégradation des performances, mais en parallèle de cette baisse on enregistre une forte augmentation de l'usure… ce qui peut même faire glisser la plaquette de l'étrier!"

Comment êtes-vous intervenus?
"Tant qu'il n'a pas été possible d'augmenter le diamètre du disque, compte tenu des contraintes imposées par la Dorna et l'IRTA, nous avons augmenté la superficie de friction de la plaquette afin de faciliter la dispersion de la chaleur. Mais nous sommes ensuite arrivés au stade où même cela ne suffisait plus…"

Ducati Desmosedici GP15
Ducati Desmosedici GP15

Photo by: Ducati Corse

Vous avez donc mis les organisateurs du MotoGP face à un problème de sécurité?
"La Dorna et l'IRTA ont été très sensibles à ce problème, étant donné que l'on était arrivé très près de la limite entre performance et sécurité du matériel. A partir de 2014, nous avons été autorisés à utiliser un disque plus grand, d'un diamètre de 340mm, tout en maintenant la même épaisseur afin de ne pas devoir aussi changer les étriers. Au-delà de la sécurité et des performances, il a été tenu compte des coûts pour éviter une escalade des dépenses."

Le disque de 340mm a été la solution?
"De nombreuses équipes ont combiné le grand disque avec des étriers pourvus de plaquettes à la superficie plus grande. Avec le disque de 340mm, on peut générer le même couple de freinage qu'avec les disques de 320mm. D'ailleurs, déjà avec les disques de 320mm, on voyait facilement sur les images télé que les pilotes arrivaient à la limite de faire se renverser la moto, c'est-à-dire que la roue arrière se soulevait dans la phase de freinage. Tout en générant le même couple de freinage, la modification a généré des effets notables : les pressions ont diminué pendant la phase de freinage, les temps de freinage ont été réduits, ce qui a eu pour conséquence une diminution des températures des disques et des plaquettes."

Quelle a été la différence de température sur les disques?
"Il y a eu un abattement de près de 100°C entre les disques de 320mm et ceux de 340mm! Si l'on considère que le pic maximal arrive à environ 800°C, on peut comprendre à quel point cette intervention a amélioré la sécurité du pilote."

Maintenant que le seuil de sécurité a été retrouvé, vous avez sûrement travaillé aussi sur l'augmentation des performances?
"Bien sûr! Disons qu'avec le disque de 340mm, les pilotes MotoGP disposent d'un "réservoir" supplémentaire de couple de freinage qu'ils peuvent utiliser lors des freinages qui dépassent la limite, ou bien quand ils se trouvent en difficulté. Il faut ajouter qu'avec le grand disque il s'est avéré plus difficile de moduler le freinage, même si les pilotes se sont adaptés rapidement…"

Qu'est-ce qui a changé?
"Avec le disque de 340mm, le "mordant" initial est plus important qu'avec celui de 320mm. Ceci n'est, bien entendu, pas un problème mais ensuite, après la première "morsure", les pilotes tendent à moduler le freinage, et ce même à l'intérieur du freinage. C'est-à-dire qu'ils entrent sur l'angle, en tirant sur les freins, puis ils relâchent la poignée graduellement jusqu'à reprendre l'accélération."

Qu'est-ce que cela implique?
"Cela implique que, dans la phase de modulation, qui n'est plus de freinage maximal mais de contrôle, les pilotes ont un comportement plus agressif sur les disques. Il s'est donc avéré plus facile de provoquer une "perte" de l'avant, comme cela a parfois été le cas. Les pilotes ont donc dû adapter aux disques de 340mm leur style de pilotage et leur sensibilité au freinage."

 

Loris Baz, Forward Racing Yamaha
Loris Baz, Forward Racing Yamaha

Photo by: NGM Forward Racing Team

Les gros freineurs sont ceux qui l'ont ressenti le plus?
"En réalité, non, parce qu'il y a des pilotes qui freinent à l'aide de grosses pressions initiales puis qui lâchent presque tout de suite le frein, comme Cal Crutchlow, tandis que d'autres donnent une forte pression initiale puis la modulent, comme Andrea Dovizioso, Valentino Rossi et Marc Márquez. Mais il existe des pilotes plus doux dans les freinages, à l'image de Dani Pedrosa et Jorge Lorenzo. Ils ne freinent pas très fort, mais ils affichent une grande vitesse de passage de courbe. Il existe des façons différentes de gérer le freinage, si bien qu'il est difficile de dire si l'un freine mieux que l'autre. On peut même dire que chaque pilote a un freinage différent de celui des autres : il y a ceux qui gardent les doigts sur la poignée un peu plus longtemps, ou moins, ceux qui donnent une forte impulsion initiale avant d'abandonner le frein, ceux qui sont plus doux au départ et qui modulent ensuite jusqu'à relâcher la poignée."

Le système de Brembo "préfère"-t-il l'un de ces styles de freinage?
"Non, parce que le coefficient de friction du carbone est optimal entre 200 et 800°C, c'est donc simplement une question de style de pilotage. Il faut dire que, dans le développement de notre système, nous avons été très aidés par les teams qui ont travaillé pour refroidir au mieux les disques. Les géométries des garde-boues ont été changées afin d'apporter plus d'air sur les disques."

En 2015, on a vu fleurir les prises d'air pour les freins...
"C'est exact, mais elles sont dédiées aux étriers et non aux disques."

En F1, le système de frein est utilisé également pour réchauffer les pneus et avec des fonctions aérodynamiques. C'est la même chose en MotoGP?
"Non, nous travaillons exclusivement pour l'amélioration des performances de freinage tout en assurant la sécurité."

A suivre...

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Séries MotoGP
Auteur Léna Buffa
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