WRC Plus : disques de freins plus grands et refroidissement arrière

Le Rallye Monte-Carlo a vu débuter en championnat du monde les WRC Plus, des voitures dont on estime le gain de puissance à 100 chevaux en comparaison des WRC traditionnelles, et qui présentent des voies élargies et sont reconnaissables à une aérodynamique beaucoup plus poussée (intégrant certaines solutions venues de la Formule 1, tels les diffuseurs latéraux), laquelle a permis d'augmenter de manière significative les appuis et, donc, la vitesse en courbe. Le surplus d'adhérence vient également de la réintroduction d'un différentiel central électronique, qui était interdit sur les anciennes WRC.

Après ce préambule, on peut s'interroger sur ce qui a été mis en œuvre par les constructeurs pour permettre à ces bolides de freiner, en se basant sur l'étude menée sur des systèmes qui font désormais l'objet d'une recherche active de performance et allant bien au-delà de la simple fonction de sécurité.

Alors que l'ère de ces "nouveaux monstres" a été inaugurée par une victoire de Sébastien Ogier sur le Monte-Carlo, à ses débuts avec la Ford Fiesta WRC Plus du team M-Sport, nous avons échangé avec les techniciens de Brembo afin de comprendre quelle avait été l'évolution en matière de freins entre les WRC 2016 et les nouvelles voitures de 2017, lesquelles ont particulièrement plu aux fans qui se sont amassés sur le Turini.

Outre la Fiesta WRC du vainqueur, l'entreprise italienne soutenait également la Hyundai qui, avec Thierry Neuville, a dominé la première partie de la course et fournissait à la Toyota de Jari-Matti Latvala pompes et pédalier.

Protagoniste du monde des rallyes depuis les années 70, Brembo a également connu les très puissantes Groupe B des années 80. D'énormes progrès ont été accomplis depuis cette époque, dans les matériaux comme dans les pièces (telles les plaquettes pour la terre), sans parler de la disponibilité de deux ou trois types de pédaliers de poids différents.

"Sur les WRC de 2016, le système de frein pour asphalte avait des disques avant et arrière de 355mm et nous avions des disques de 300 mm pour la terre", explique Andrea Matti. "En ce qui concerne le diamètre maximum, il était fixe car imposé par le règlement. Avec les WRC Plus, grâce à l'augmentation de la puissance, nous sommes passés à des disques de 370 mm sur asphalte pouvant être utilisés à l'avant comme à l'arrière, et de 300 mm pour des sols de terre ou de neige. En réalité, sur asphalte, chaque constructeur peut décider quelle configuration adopter : certains préfèrent descendre à un diamètre de 355 mm voire même moins, avec l'objectif de réduire le poids."

Quelle est l'orientation actuelle ?
"La tendance est à la réduction significative du poids, même si le système 'carré', avec des disques de 370 mm à l'avant et à l'arrière, reste d'usage. La FIA impose un diamètre maximal, mais chacun est libre de jouer avec les autres paramètres, telle que l'épaisseur des disques qui varie de 25,4 à 32 mm, mais qui peut aussi être supérieure en cas de demande spécifique."

Ce système "carré" était une caractéristique des anciennes WRC, n'est-ce-pas ?
"Oui, c'était un choix quasi obligatoire, car on recherchait un freinage 'intégral', où l'énergie était distribuée sur les quatre roues et où le blocage à l'avant et à l'arrière pouvait être simultané. Sur les WRC Plus, l'adoption du différentiel central électronique change l'approche : avec une répartition différente des énergies, il peut être logique de vouloir de grands disques à l'avant et des disques plus petits à l'arrière afin de réduire le poids. D'après notre expérience, le choix dépend de la stratégie du différentiel central."

Le répartiteur de frein est manuel ?
"Sur la WRC 2016, on utilisait le balance bar pour chercher à équilibrer les températures, étant donné qu'il n'y avait pas de prise d'air pour les freins à l'arrière, mais qu'il y en avait à l'avant. On pouvait alors déplacer le freinage vers le train avant afin d'abaisser les températures des disques arrière et ainsi éviter de mettre le système en difficulté. Et, d'ailleurs, ça n'était pas du tout un hasard si l'on voyait parfois des disques brûlants à l'arrière uniquement."

Par contre, les stratégies ont changé en 2017 grâce au différentiel piloté.
"Si, par le passé, la répartition était plus équitablement répartie entre l'avant et l'arrière, on privilégie désormais l'avant, en utilisant comme répartiteur un équilibreur qui agit sur les pompes. Les choix sont également faits en fonction des différents styles de pilotages, cependant la tendance est de réduire le freinage arrière. La raison est simple : on est revenu à ses disques de 370 mm de diamètre et, à l'arrière de la Plus, il a été autorisé de créer des prises d'air pour ventiler le disque et l'étrier, alors que c'était interdit auparavant. Le résultat, c'est que le refroidissement avant est égal voire amélioré, tandis qu'à l'arrière, étant donné que l'on peut compter sur plus de refroidissement, on peut oser des disques plus petits. Durant l'ère de la Focus comme durant celle de la Fiesta, le refroidissement du train arrière n'était pas permis, mais nous y sommes enfin arrivés. En parlant de disques incandescents, en 2017 on en voit donc plus à l'avant."

Le gain de poids servant au gain de performance, en somme…
"C'est exactement cela. Brembo, par exemple, a jugé bon de développer un système sans refroidissement à eau, c'est-à-dire sans refroidissement liquide des freins. Contrairement à d'autres, nous soutenons la thèse selon laquelle le refroidissement liquide n'est pas utile car nous avons réussi à obtenir les mêmes performances tout en offrant aux constructeurs un résultat important en matière de gain de poids."

Cela peut-il se quantifier ?
"Avec le refroidissement à eau, il faut un étrier structuré pour, ainsi qu'un liquide réfrigérant, les flexibles, les radiateurs, les ventilateurs et les pompes : le poids varie, car certains mettent des radiateurs et d'autres simplement des flexibles filetés, et les pompes elles-mêmes peuvent avoir des poids différents. Mais on peut dire qu'avec un système à air on peut gagner plus de cinq kilos. Nous avons développé ces systèmes en travaillant en étroite collaboration avec les constructeurs, en analysant les aspects thermiques et en cherchant aussi un bon équilibrage de la voiture au freinage."

Après avoir monté des disques de diamètre plus petit à l'arrière, quel peut être le gain de poids suivant ?
"On travaille pour gagner également plus de 700g sur chaque roue arrière. C'est un aspect sur lequel beaucoup misent. Chaque voiture a par ailleurs un système qui lui est propre et qui est développé spécialement pour elle : disque, étriers, plaquettes et aussi pédalier. Il peut donc y avoir plusieurs variables pour obtenir le résultat : on peut utiliser des prises d'air plus grandes et donc des disques de diamètre plus petit, ou alors le contraire. Il est possible aussi d'intervenir sur les épaisseurs. Il existe diverses configurations et différents réglages, qui sont généralement expérimentés durant les tests, et ce aussi en fonction de la sensibilité / de l'exigence des pilotes."

Ce dernier point mérite peut-être d'être éclairci…
"Commençons par dire que les freins des quatre roues doivent transmettre le maximum de couple au sol pour freiner la voiture de la façon la plus équilibrée possible, mais les freins arrière peuvent aussi être utilisés par les pilotes pour gérer la trajectoire idéale de la voiture."

"Si, en piste, le système de frein a un comportement cyclique, en chauffant au freinage et en se refroidissant en ligne droite (il faut juste avoir la perspicacité d'adapter les prises d'air afin d'éviter qu'il y ait une portée d'air trop importante et empêcher le système de garder sa température minimale d'exercice), en rallye le fonctionnement est différent car le pilote utilise le pied gauche pour positionner la voiture."

"Le disque est donc en température. Le problème, c'est que, pour être précis dans leur pilotage, certains pilotes ne le font pas refroidir, si bien que les variations de températures ne sont pas cycliques et la température peut donc monter progressivement et atteindre des pics parfois dommageables. Freiner peut signifier piler en exerçant une pression de 80-90 bar sans plus toucher le frein jusqu'à la fois suivante, mais il est aussi possible d'utiliser le pied gauche sur la pédale afin de corriger la trajectoire de la voiture, et ce avec de petites interventions de 3 à 4 bar qui maintiennent donc constamment les plaquettes près du disque et génèrent une friction qui empêche le système de se refroidir."

"Au Monte-Carlo, il n'y a eu aucune critique particulière quant au système de frein avec les WRC Plus, et ce pour trois raisons : sur des routes gelées, les vitesses étaient réduites et, donc, les freins étaient moins sollicités ; les voitures 2017 disposent de prises d'air arrière ; et, enfin, la stratégie de la gestion du différentiel central aide à obtenir un meilleur équilibre de la voiture au freinage, dans des conditions particulières."

Quels sont les pilotes qui utilisent le plus le pied gauche ?
"Les Nordiques, habitués aux sols de terre ou de neige, sont ceux qui utilisent le plus le pied gauche pour contrôler la voiture. D'ailleurs, avoir le pied lourd ne signifie pas nécessairement freiner avec plus ou moins de pression, mais conserver longuement une petite pression sur le système peut parfois être un facteur décisif. Mikkelsen et Østberg, pour citer quelques noms, sont assez sévères avec les freins, tandis que des pilotes comme Neuville et Ogier entrent dans la liste de ceux qui les utilisent le moins…"

Cela veut tout dire, étant donné qu'au final, c'est Sébastien qui gagne...