7 années d’évolutions, 7 années de victoires

14/09/2016

Sept années riches en innovations techniques et en succès pour les systèmes de freinage Brembo en Formule 1

Remporter sept championnats du monde consécutifs de Formule 1 n’est pas aussi facile qu'il n’y paraît, même pour une entreprise comme Brembo, qui fait de la recherche technologique constante l'un de ses principes fondamentaux. Le défi est encore plus difficile à relever dans une période de grandes modifications règlementaires, comme celles de ces dernières années. Pour célébrer ces sept années d’or, nous analyserons les systèmes de frein Brembo qui ont équipé les écuries (et les pilotes) champions du monde de 2009 à 2015.

2009: Freins plus légers et plus compacts à l’arrière

Grands ou petits, peu importe : Brembo assure les meilleures conditions à toutes les écuries qui utilisent ses équipements. Le succès de la Brawn GP au championnat du monde 2009 le prouve.

Les nouveaux règlements impliquent une réduction de la charge aérodynamique en raison des limites de surface des ailes, mais conduisent en revanche à l'augmentation de l'adhérence mécanique garantie par le retour aux pneumatiques lisses. Par ailleurs, le SREC (système de récupération de l'énergie cinétique) a été introduit pour la première fois. Par conséquent, la charge sur l’essieu avant du véhicule a augmenté pour atteindre une valeur oscillant entre 60% et 65% alors que la charge était de 55% à 60% en 2008. Grâce à Brembo, qui a conçu des étriers de frein avant plus légers et plus compacts que ceux de l’année précédente, la gestion du système de freinage a été facilitée. Brembo a également revu les spécifications des matériaux de friction, afin que l’essieu arrière soit moins sensible aux variations de couple et de température.

En 2009, Brembo remporte 15 des 17 Grands Prix de la saison.

2010: Systèmes de freinage plus sollicités en raison de l’augmentation du poids

En 2010, contre toute attente, c’est au tour de la Red Bull. Une seule variable reste inchangée: les freins Brembo.

Le règlement technique 2010 augmente le poids minimum de la monoplace (de 605 à 620 kg, liquides, moteur et pilote à bord inclus) et interdit les ravitaillements, ce qui entraîne une augmentation de la contenance des réservoirs qui passe de 100 à 230/240 litres, avec d’inévitables modifications de l’équilibre général des voitures. S’ajoute à cela une réduction de 20 mm sur la largeur de la bande de roulement des pneus avant, impliquant un report de charge sur l’avant-train de 53%.

Les ingénieurs Brembo s’appuient sur des systèmes ayant une plus grande capacité de dissipation de l’énergie et un niveau d’efficacité élevé, quelles que soient les conditions de charge et donc de température. Ces systèmes de freinage sont donc en mesure de donner le maximum, aussi bien lors des qualifications avec des voitures sans carburant, que sur la grille de départ avec des voitures nettement plus lourdes.

Les matériaux et les systèmes sont conçus pour travailler avec une large plage de températures.

En 2010, Brembo remporte 14 des 19 Grands Prix de la saison.

2011: Réduction du poids des systèmes de freinage et nouveaux matériaux

Après son énorme succès de 2010, Red Bull confirme sa domination lors du championnat 2011, toujours avec Brembo à ses côtés. Nouvelle révolution en Formule 1 : Pirelli détrône Bridgestone pour l’équipement en pneus, l’aileron avant ne peut plus être mobile, et le double diffuseur et le F-Duct sont interdits. En revanche, c’est le retour du SREC qui s’accompagne de l’introduction du système de réduction de la traînée (DRS). Autrement dit, il est possible d’activer l’aileron arrière pendant quelques secondes pour faciliter les dépassements, lorsque le pilote de la monoplace est pointé à moins d’une seconde du pilote qui le précède. Avec le retour du SREC, la charge se déplace à nouveau sur l’essieu avant, au détriment de l’essieu arrière, ce qui entraîne une plus grande sollicitation des freins avant. Grâce à l’expérience acquise en 2009 avec le SREC, Brembo parvient à augmenter la rigidité des composants du système de freinage, tout en diminuant leur poids: l’étrier ne pèse plus que 1,6 kg et le disque de frein descend même à 1,4 kg. L’évolution des matériaux de friction pour les plaquettes se poursuit elle aussi.

En 2011, Brembo remporte 13 des 19 Grands Prix de la saison.

2012: Augmentation de la ventilation des systèmes de freinage

En 2012, Brembo équipe les deux écuries qui se disputent le championnat du monde jusqu'à la dernière course. Au final, la Red Bull de Vettel l’emporte sur la Ferrari d’Alonso.

La FIA décide de revoir le règlement en interdisant les diffuseurs soufflés, ce qui entraîne une réduction de la charge aérodynamique à l’arrière. Les pneus changent: profil carré et mélanges à usure constante. Pour finir, la hauteur maximale du museau passe de 62,5 à 55 cm. Les différences de style et de conception entre les différentes monoplaces poussent Brembo à personnaliser de plus en plus ses systèmes de freinage (tant en termes de rigidité que de contrôle des débits d’air à l’intérieur de la roue) qui sont par ailleurs en perpétuelle évolution tout au long de la saison. De plus, les perforations de ventilation des disques se multiplient: ils passent de 200 à 600 en une seule année.
Cela a été possible grâce à une maximisation dans le design des perforations de ventilation, dont le nombre a été augmenté et le diamètre réduit, ce qui a conduit à une augmentation exponentielle de la surface en carbone exposée au flux d’air et a donc favorisé l’évacuation thermique.

En 2012, Brembo remporte 11 des 20 Grands Prix de la saison.

2013: Usure réduite du matériau de friction et meilleure ventilation des disques

2013 vient clore en beauté quatre années de domination totale de l'écurie Red Bull équipée d’un moteur Renault: Brembo dit «Grazie!».

Pour une fois, les changements sont minimes : les pneumatiques pèsent globalement 2 kg de plus (le poids minimum passe de 640 à 642 kg) et se composent de mélanges plus tendres qui s’usent donc plus vite. Le double DRS expérimenté par plusieurs écuries en 2012 est interdit. Brembo présente le nouveau matériau de friction CER qui, par rapport au CCR précédent, permet d’atteindre la température de fonctionnement la plus efficace en un temps record. Elle offre également une large plage d’utilisation (pression et température), ainsi qu’une réponse très linéaire en termes de friction. L’usure est incroyablement réduite et permet en outre de conserver et de répéter les mêmes performances du début à la fin de la course. Les améliorations, en termes de ventilation, se poursuivent, avec des disques qui comptent désormais plus de mille perforations.

En 2013, Brembo remporte 18 des 19 Grands Prix de la saison, frôlant ainsi le grand chelem.

2014: L’introduction du frein à commande électrique (brake-by-wire) oblige à repenser le système de freinage.

En 2014, soixante ans après ses premiers succès, la Mercedes domine le classement mondial. Changement d’époque dans la Formule 1 : absents depuis 1988, les moteurs turbo sont de retour, mais pour la première fois, ils sont associés à des systèmes de récupération d’énergie. Le SREC (système de récupération de l'énergie cinétique) est accompagné du SRE (système de récupération de l’énergie), qui capture la chaleur résiduelle dissipée par le turbo dans les gaz d’échappement. Le poids minimum des monoplaces a considérablement augmenté : de 642 à 690 kg. Le frein à commande électrique (brake-by-wire) a été introduit afin de gérer au mieux les chevaux supplémentaires des unités de puissance. Mais en plus d’augmenter la masse de la monoplace de façon significative, il oblige les ingénieurs Brembo à revoir la conception du système de freinage, en particulier la partie arrière, pour qu’il soit parfaitement adapté au SREC. En particulier, les disques de frein arrière ont subi une réduction de diamètre par rapport à la saison précédente, avec un avantage en termes de poids et de vitesse de réaction à la pression.

En 2014, Brembo remporte pour la première fois tous les Grands Prix de la saison, réalisant ainsi le grand chelem.

2015: Des disques technologiquement plus avancés, de nouveaux étriers et l’évolution du frein à commande électrique

En 2015, malgré l'ascension de Ferrari, Mercedes conserve sa suprématie.
La FIA modifie à nouveau les règles concernant les dimensions des monoplaces : le poids minimum s’élève désormais à 702 kg, tandis que la hauteur minimale des museaux est relevée à 85 cm. Mais ce sont surtout les chevaux supplémentaires des unités de puissance qui changent la donne.
Brembo réplique avec un nouveau matériau pour les disques, le CER 300, qui réduit l’usure et maintient les mêmes performances du début à la fin de la course. Les disques sont améliorés également grâce à un plus grand nombre de perforations de ventilation, jusqu'à 1 200 par disque, et grâce à la fixation du disque au bol qui renforce la résistance structurelle. La grande nouveauté, ce sont les étriers en alliage d’aluminium/lithium, beaucoup plus efficaces. Enfin, Brembo produit divers composants du frein à commande électrique (BBW) : l’actionneur pour certaines écuries, les soupapes et le simulateur de rigidité pour d’autres.

En 2015, Brembo a remporté les 16 premiers Grands Prix de la saison.