Comment Mercedes a fait passer la conception des freins F1 au niveau supérieur

Et tandis que la plupart de l’attention a été dominée par son système DAS et une refonte audacieuse de son concept de sidepod, une fouille profonde dans des domaines moins évidents – comme ses freins – met en évidence l’attention aux détails que l’équipe a mise.

La cloche de disque de frein avant est un composant qui divise généralement les équipes en deux camps: ceux qui recherchent une rigidité maximale (comme Ferrari) et ceux qui concentrent leur attention sur une légèreté maximale, (comme Red Bull).

Cependant, dans le cas de Mercedes, elle s’est inspirée du passé de la F1 car sa cloche a une forme de cône tronqué pleine de trous. Cela offre non seulement la rigidité requise avec une réduction de poids, mais apporte également des avantages aérodynamiques.

Depuis 2012, date à laquelle Adrian Newey a introduit une solution litigieuse sur le RB8, les équipes ont biaisé leurs conceptions pour prendre en compte une fonction secondaire: l’aérodynamique.

L’essieu soufflé conçu par Red Bull, qui a pris l’air de l’entrée de frein et l’a éjecté à travers des trous sur le côté du fusée d’essieu, a été découvert par Giorgio Piola lors du deuxième grand prix de la saison.

Détail de la roue d’essieu soufflée Red Bull RB8

Photo par: Giorgio Piola

Mais ce n’est que lors du GP de Monaco, que Mark Webber a remporté, que la FIA a décidé d’agir.

Charlie Whiting a considéré la combinaison des trous dans la roue et l’essieu, alliée à la rotation de l’essieu en forme de cône, comme constituant un «  dispositif aérodynamique mobile  » et a déclaré cette solution et une autre solution limite sur le RB8 illégales, obligeant l’équipe à être conforme au GP du Canada.

Conduit de frein avant Williams FW35, sous-titré

Photo par: Giorgio Piola

Les équipes ne se sont pas contentées de classer cette idée dans un tiroir, Williams étant le premier à trouver un moyen légal d’émuler le concept la saison suivante.

Le FW35 comportait un fusée à bout creux et à extrémité ouverte avec une buse fixe logée à l’intérieur. Alimenté par un flux d’air similaire à la solution interdite de Red Bull, mais ne tournant plus autour de l’axe de l’essieu, cette version n’a peut-être pas eu la même puissance, mais a quand même aidé à nettoyer une partie de la turbulence créée par la roue et le pneu.

Au cours des prochaines saisons, de nombreuses équipes ont développé cette solution au point que lorsque la FIA a élaboré le nouveau règlement pour 2019, elle a décidé de le proscrire.

Fait intéressant, Mercedes n’a jamais poursuivi le concept d’essieu soufflé, utilisant plutôt les outils à sa disposition sur l’aile avant pour aider à gérer cette turbulence.

Cependant, les modifications réglementaires pour 2019 ont également supprimé la majorité de ces outils, retirant le mobilier aérodynamique des ailes avant et, avec lui, la dépendance de Mercedes à leur égard.

Mercedes, comme ses homologues, a trouvé ces dernières années des moyens subtils de canaliser le flux d’air à travers le conduit de frein d’une manière qui est toujours considérée comme une forme de refroidissement des freins, bien qu’ils aient clairement tendance à être des dispositifs aérodynamiques.

Débit des freins Mercedes AMG F1 W11

Photo par: Giorgio Piola

Le tuyau de croisement intérieur, vu ici sur le W11 (à gauche) mais également présent sur le W10, constitue certainement l’un de ces appareils, car son seul but est de répandre le flux d’air hors de la face de la roue. La tuyauterie est également déformée de telle manière que la buse tombe près de la bordure créée dans les règlements pour interdire l’essieu soufflé.

Le Règlement Technique stipule: (11.4.3) Aucun écoulement d’air ne peut traverser une section circulaire de 105 mm de diamètre, son centre se trouvant le long de l’axe et son plan coïncidant avec la face intérieure de l’attache de roue décrite à l’article 12.8.2.

Bien sûr, ce n’est pas le seul conduit qui sert un objectif aérodynamique, avec deux autres façonnés dans le tambour lui-même (à droite), dont l’un se trouve à la base du tambour, tandis que l’autre est entrelacé avec la tranchée formée dans le tambour. surface.

Mercedes AMG F1 W11 comparaison de disque de frein

Photo par: Giorgio Piola

Soufflé

Ayant eu beaucoup de succès avec cette solution en 2019 et ayant examiné les moyens de l’améliorer encore, nous devons également prêter attention à la cloche de frein du W11, qui a été largement modifiée par l’équipe pour 2020.

Le design du RB8 pourrait être considéré comme un ancêtre ici, avec de nombreux trous découpés très précisément dans la surface de la cloche pour créer un effet aérodynamique robuste qui intensifie le flux d’air à travers l’ensemble et hors de la face de la roue pour influencer la turbulence de sillage créée par la roue et pneu.

Il n’est pas encore clair si la FIA a examiné cela, compte tenu du précédent établi par la solution Red Bull mais, il suffit de dire que Mercedes justifiera l’inclusion de ces trous à des fins d’économie de poids et que toute fonction aérodynamique est simplement un sous-produit de cette.

Encore une fois, c’est un exemple de la façon dont les équipes de F1 consommées deviennent à la recherche de performances, en tant que composant qui pourrait sembler bénin pour la plupart, se transforme en une solution aérodynamique intelligente. Cela en dit aussi long sur les méthodologies de conception de Mercedes, car avec de nombreuses autres facettes de la voiture, elle n’a pas négligé sa recherche de la perfection.

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