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Nov 01, 2023

Les gains d'adhérence mécanique devraient être un champ de bataille technique clé en F1 2023 : PlanetF1

Au fil du temps, la Formule 1 est devenue de plus en plus prescrite d'un point de vue technique

Au fil du temps, la Formule 1 est devenue de plus en plus prescrite d'un point de vue technique et la définition technique moderne de la voiture de F1 ne fait pas exception.

Parmi les principaux degrés de liberté accordés à un constructeur dans la conception de sa voiture, le groupe motopropulseur et les plates-formes aérodynamiques sont devenus les plus restreints qu'ils aient jamais été, et il est évident chaque saison que les performances des équipes convergent.

Avant la nouvelle ère aérodynamique F1 de la force d'appui primaire générée par l'effet de sol sous le plancher, le concept précédent à fond plat dépendait davantage des sensibilités attitudinales des surfaces aérodynamiques supérieures.

La nécessité de contrôler les comportements dynamiques de tangage, de roulis et de lacet de la plate-forme aérodynamique supérieure était une exigence essentielle dans la génération et le maintien de l'appui nominal. Cela a été réalisé principalement grâce au contrôle du mouvement de la suspension dans des degrés de liberté supplémentaires par rapport à ce qui est désormais autorisé dans le nouveau cadre réglementaire avec des ressorts hydrauliques, des amortisseurs et des amortisseurs inertiels.

De plus, le contrôle du mouvement de la suspension a été complété par les pneus précédemment réglementés, qui avaient des flancs beaucoup plus hauts qui étaient beaucoup plus conformes à la transmission de la charge et créaient donc des caractéristiques comportementales plus prévisibles.

Surtout, parce que l'appui sous le plancher généré par la voiture F1 à fond plat de l'ère moderne était beaucoup moins sensible au changement de hauteur de caisse, il a été suspendu avec des raideurs de ressort beaucoup plus faibles par rapport à la voiture à effet de sol 2022/2023.

D'autre part, l'effet de sol moderne F1 de 2022/2023 a des sensibilités plus centrées sur le sous-plancher, et il a une plage de hauteur de caisse très définie dans laquelle opérer.

Pour une voiture à effet de sol, le cas où la hauteur de caisse devient trop basse peut souvent entraîner le blocage de l'écoulement à travers la gorge des entrées de venturi sous le plancher, libérant brièvement la force d'appui avec l'augmentation résultante opposée de la hauteur de caisse qui met potentiellement en place la boucle comportementale que nous connu sous le nom de "marsouinage" l'année dernière.

À l'inverse, lorsque la hauteur de caisse augmente trop, l'appui peut être perdu instantanément, ce qui peut avoir des conséquences catastrophiques, en particulier si cela se produit à un moment où la voiture compte sur l'appui pour transmettre une charge latérale élevée.

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Cependant, il n'est pas toujours acquis qu'un marsouinage se produira, et en 2022, plusieurs équipes ont trouvé des moyens d'atténuer le décrochage de l'écoulement à faible hauteur de caisse grâce à la conception du profil de la gorge et du venturi, tandis que d'autres ont été obligées de réduire l'appui en augmentant leur hauteur de caisse, notamment en raison de la nécessité d'éviter les conséquences de la directive technique 039 qui a été introduite au cours de la saison comme mesure de santé et de sécurité.

Par conséquent, le contrôle de la hauteur de caisse de la voiture F1 2022/2023 est de nature critique, et en raison de restrictions réglementaires, telles que les systèmes de conduite actifs, des degrés supplémentaires de liberté de contrôle de la suspension et l'amortissement inertiel étant interdit, les systèmes de suspension sont suspendu avec des taux de ressort beaucoup plus rigides.

Néanmoins, une voiture de F1 à suspension plus rigide apporte avec elle des traits de comportement dynamiques qui ne sont pas nécessairement toujours souhaitables car de l'avant vers l'arrière et de l'extérieur vers l'intérieur, l'équilibre mécanique peut se limiter à une plage plus petite et plus finie, ce qui se traduit par une moins conforme ou caractéristique de "tranchant", des implications plus sévères pour les aspects de température et d'usure de la gestion des pneus, et des caractéristiques de qualité de conduite plus violentes.

En ce qui concerne l'effet de sol, il y a un bon niveau de stabilité dans le Règlement Technique F1 2023 par rapport à 2022, et bien qu'il y ait eu un changement relatif à la hauteur statique du bord du sous-plancher à une certaine position pour le relever, encore une fois comme une mesure pour atténuer le potentiel de marsouinage, l'impact pour les équipes qui ont déjà un décrochage d'écoulement raisonnablement atténué dans leur sous-plancher à faible hauteur de caisse sera probablement minime.

Un domaine important de la conception où des libertés de différenciation existent dans la poursuite de la divergence et de l'exploitation des performances est la géométrie et la configuration de la suspension, et c'est certainement un domaine qui mérite d'être surveillé dans la nouvelle saison.

Lors de l'examen des systèmes de suspension avant par rapport à la saison dernière, 2023 a vu de manière intéressante l'ensemble du champ adopter un mécanisme avant actionné par tige de poussée, à l'exception de Red Bull qui a non seulement continué avec un système de tige de traction sur le RB19, mais a également continué avec leur triangle supérieur avant multibras unique, par opposition au triangle monobloc utilisé par le reste du terrain.

Bien sûr, Red Bull aurait très certainement adopté cela pour des raisons liées à la façon dont le flux aérodynamique vers l'arrière convient à la conception RB19 pour qu'ils aient procédé à une telle configuration, mais il semblerait également raisonnable de soupçonner qu'il y a des aspects mécaniques à cela. aussi.

La seule équipe qui a changé une méthode d'actionnement du système de suspension avant pour 2023 est McLaren, qui a utilisé un mécanisme de tige de poussée sur le MCL60 plutôt que le mécanisme de tige de traction qui était utilisé sur le MCL36, et dans une autre tournure intéressante, ils sont le seule équipe à changer la méthode d'actionnement utilisée sur la suspension arrière en adoptant un mécanisme à tirette en 2023.

Naturellement, l'architecture et la disposition du groupe motopropulseur et de la chaîne cinématique d'une voiture de F1 ont une influence importante sur la conception de la suspension arrière, en particulier la méthode d'actionnement, pour des raisons aérodynamiques et d'emballage, et en 2023, ce n'est pas un hasard si tous les châssis utilisant la puissance Ferrari L'unité utilise un mécanisme à tige de traction, comme le font tous les utilisateurs des PU Renault et Mercedes, tandis que tous les châssis motorisés Honda ont un système de suspension arrière à tige de poussée.

Comme l'empattement, la voie et le poids de la F1 n'ont cessé d'augmenter ces derniers temps, il en va de même pour les comportements optimaux requis de la voiture lors du freinage et de la transition vers l'accélération.

Ils sont devenus de nature moins binaire, et avec l'inclusion d'une voiture à effet de sol plus rigide dans l'équation, les changements d'équilibre entre la plongée avant au freinage et le squat arrière à l'accélération sont devenus une considération importante, compte tenu des sensibilités associées à la hauteur de montée.

Pour 2023, après les tests de pré-saison, il y a une plus grande prévalence d'une géométrie anti-plongée et anti-squat intégrée plus évidente dans les conceptions de suspension à travers le terrain.

Il est probable que les équipes dont les conceptions optimisent leurs ensembles d'adhérence mécanique en gérant au mieux les sensibilités à la hauteur de caisse à ressorts rigides, et qui peuvent entrer et commencer à sortir des virages avec le moins d'interférence possible pour la variation de la hauteur de conduite, seront celles qui maintiendront les virages montée en puissance des performances en 2023.