COMMENT LES UNITÉS DE PUISSANCE ONT CHANGÉ LES FREINS DES FORMULES 1

13/03/2017

 C’est en raison de l’augmentation du poids et du nombre de chevaux des Formules 1 que les systèmes de freinage ont dû être repensés.

 

Dans un sport motorisé, les changements apportés aux règlements comportent pour les écuries un risque élevé d’arriver à la nouvelle saison sans y être préparées. Il suffit de sous-évaluer une variable ou de ne pas accorder la juste attention à l’un des éléments clés pour prendre du retard. La démonstration la plus évidente, en Formule 1, est l’introduction, fin 2013, des unités de puissance et la réapparition du turbo.

Un changement radical qui a conditionné le fonctionnement des systèmes de freinage et conduit Brembo à élaborer de nouvelles solutions techniques. Par ailleurs, l’habileté de Brembo à réaliser des systèmes de freinage de plus en plus avant-gardistes, qui s’imposent chaque fois comme les standards de référence, cache un secret : chaque année, comme le site www.brembo.com le montre, l’entreprise investit une part substantielle de son chiffre d’affaires - 5 % - dans la recherche et le développement, un secteur qui emploie 10 % de ses collaborateurs.

Si un pourcentage aussi élevé de salariés - qui sont plus de 9 000 dans le monde entier - se compose d’ingénieurs et de spécialistes de produit, qui travaillent quotidiennement à l’étude et à la mise au point de produits de plus en plus sûrs et aux performances de plus en plus élevées, c’est parce que Brembo croit aux possibilités infinies que l’avenir peut offrir. Jetons un coup d’œil aux principales évolutions des Formules 1 au cours des trois dernières années sous le signe des unités de puissance, et tout particulièrement à celle des freins et de leur rendement.

 

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Infographies Formule 1


Grâce à l’expérience et aux connaissances de ses techniciens, Brembo a réalisé une série d’infographies qui illustrent les principaux composants des systèmes de freinage Brembo utilisés en F1, et les comparent aux mêmes composants produits par Brembo pour les véhicules homologués sur route.

 


PREMIÈRE ANNÉE : DÉFI RELEVÉ

Avec l’introduction des unités de puissance, les monoplaces sont passées en quelques mois de 750 ch de puissance (valeur estimée fin 2013) à 850 ch (championnat du monde 2014). Le règlement impose aussi une augmentation du poids minimal des voitures : de 642 kg en 2013 à 691 kg lors du championnat suivant.

Ces deux nouveautés ont eu des répercussions considérables sur le système de freinage, destiné à fournir un effort supplémentaire par rapport aux années précédentes. De plus, l’introduction de l’ERS à côté du KERS a nécessité une nouvelle étude de la partie arrière du système de freinage.

Le frein à commande électrique (Brake By Wire - BBW), un système de freinage assisté, avec l’actionnement du système arrière confié non plus au pilote mais à l’électronique, est introduit pour garantir une action de freinage correcte à l’arrière.

L’augmentation de la répartition du freinage sur l’essieu arrière conduit Brembo à réduire le diamètre et l’épaisseur des disques de frein arrière, en raison de la quantité inférieure d’énergie à évacuer à l’arrière.

BILAN 2014 : 19 VICTOIRES, 18 POLE POSITIONS, 16 TOURS RAPIDES, 45 PODIUMS ET 1 083 TOURS EN TÊTE .

 

DEUXIÈME ANNÉE: CONFIRMATION DIFFICILE ?

En 2015, le poids minimal des monoplaces de Formule 1 a encore été augmenté pour passer à 702 kg et des pneus plus carrés ont fait leur apparition.

Par ailleurs, les motoristes sont parvenus à extraire encore plus de puissance des propulseurs et à garantir ainsi des puissances proches de 900 ch.

Tout cela a naturellement contraint les producteurs de freins à remettre en question les systèmes de freinage pour les adapter aux nouvelles exigences des monoplaces. Pour améliorer le refroidissement des disques de frein en carbone qui, en Formule 1, peuvent atteindre 1 200 °C, Brembo a augmenté de 1 000 à 1 200 le nombre de trous de ventilation, tout en réduisant les dimensions.

La ventilation a bien sûr été adaptée aux exigences des différentes monoplaces, pour être parfaitement compatibles avec les prises d’air utilisées par les différentes écuries.

Parallèlement aux étriers de frein en aluminium/lithium plus efficaces, obtenus grâce à un usinage mécanique de plus de 14 heures consécutives permettant de réaliser un compromis optimal entre poids et rigidité, Brembo introduit un nouveau matériau de friction.

L’utilisation du CED 300 comme matériau pour les disques a par ailleurs considérablement réduit l’usure, en garantissant une conductivité thermique plus efficace et une montée en température plus rapide. Quant aux plaquettes, ce sont les CCR 700, elles aussi ventilées, qui ont été lancées.

BILAN 2015 : 19 VICTOIRES, 19 POLE POSITIONS, 19 TOURS RAPIDES, 51 PODIUMS ET 1 129 TOURS EN TÊTE .

 
 
 

TROISIÈME ANNÉE : JAMAIS DEUX SANS TROIS

La saison 2016, si elle est restée stable sur le plan du règlement technique, s’est en revanche caractérisée par une nouvelle hausse des puissances des véhicules : les unités de puissance Mercedes ont été créditées de 950 ch par de nombreux observateurs.

D’ailleurs, en novembre dernier, plusieurs voitures ont atteint une vitesse de 370 km/h. Pour s’adapter aux puissances croissantes et aux nouvelles solutions aérodynamiques étudiées par les concepteurs,

Brembo a continué à personnaliser ses systèmes de freinage en collaboration avec les différentes équipes. Les écuries exigent en effet de plus en plus souvent des systèmes de freinage sur mesure et conçus pour subir des développements continus au cours de la saison.

Le travail d’affinement des divers éléments a conduit à la réalisation de composants plus légers et compacts tout en garantissant une amélioration en termes de performances.

Pour satisfaire les exigences des écuries, même les trous de ventilation des plaquettes (jusqu’à quatre-vingts par plaquette) ont été personnalisés.

BILAN 2016 : 21 VICTOIRES, 21 POLE POSITIONS, 19 TOURS RAPIDES, 60 PODIUMS ET 1 268 TOURS EN TÊTE .

 

BILAN FINAL

Depuis l’introduction des unités de puissance, 59 GP, soit un total de 3 551 tours de course, ont été disputés.

a) Les monoplaces équipées de freins Brembo ont remporté les 59 GP. Pourcentage : 100 %

b) Les monoplaces équipées de freins Brembo ont obtenu 58 pole positions. Pourcentage : 98,31 %

c) Les monoplaces équipées de freins Brembo ont obtenu 54 tours rapides. Pourcentage : 91,53 %

d) Les monoplaces équipées de freins Brembo ont obtenu 156 podiums. Pourcentage : 88,14 %

e) Les monoplaces équipées de freins Brembo ont été en tête pendant 3 480 tours. Pourcentage : 98 %

Une grande part du mérite revient bien sûr à Mercedes-AMG Petronas Motorsport’s : durant ces trois années, les flèches d’argent se sont adjugé 51 victoires, 56 pole positions, 34 tours rapides, 96 podiums et 2 968 tours en tête.

 
 

Mais Brembo, forte de sa très longue expérience dans le monde de la Formule 1, qu’elle n’a jamais quitté depuis 1975, a elle aussi apporté sa petite contribution. Une nouvelle révolution réglementaire s’annonce avec l’augmentation des dimensions des monoplaces et des pneumatiques.

La largeur des ailes ainsi que les dimensions du diffuseur arrière augmenteront et les voitures disposeront de 5 kg de carburant en plus. Ces changements ont des répercussions non négligeables sur les systèmes de freinage. C’est précisément pour réaliser les solutions les mieux adaptées aux caractéristiques des monoplaces 2017, que les ingénieurs Brembo sont déjà au travail.

Pour en savoir plus sur les nouveautés de la saison 2017 en matière de freins, nous vous invitons à patienter jusqu’à mars : nous pourrons alors vous révéler les solutions innovantes que Brembo a préparées pour la prochaine saison.