Comment Mercedes et Red Bull ont divergé sur les idées de conduits de frein F1

Le conduit de frein moderne n’a pas échappé à une telle considération, ayant été optimisé pour améliorer les performances des freins et des pneus tout en étant également utilisé pour influencer le profil de sillage aérodynamique du pneu.

Les équipes sont bien conscientes que ce sillage peut nuire aux performances aérodynamiques à l’arrière de la voiture s’il n’est pas contrôlé.

L’avènement du tambour de frein, ou « boîte à gâteau », comme vous l’entendez souvent affectueusement appeler, est arrivé au début des années 2000 et a fourni une enceinte thermique pour l’ensemble de frein afin que le flux d’air ne soit pas trop influencé par la jante de la roue .

Comme on pouvait s’y attendre, les conceptions étaient et sont toujours assez variées, chaque équipe cherchant à atteindre ses propres objectifs, en rationnant les performances entre le contrôle de la température et l’influence aérodynamique.

Satisfaits que les températures aient été amenées dans une fenêtre plus contrôlable, les concepteurs ont commencé à tirer parti des améliorations supplémentaires apportées par les fabricants de freins.

Cela comprenait des disques en carbone percés et des étriers légers qui sont devenus de plus en plus courants au fil des ans, car les équipes et les fabricants ont travaillé ensemble pour trouver plus de performances.

Les améliorations de conception et de fabrication au cours d’une période de 10 ans ont vu le nombre de trous de forage qui traversent le centre du disque augmenter de 100 à 1 200. Ils dépassent maintenant 1 500 au total.

Ces trous de forage aident à dissiper la chaleur générée lors du freinage, ce qui est critique lorsque l’on considère qu’ils peuvent fonctionner à des températures allant jusqu’à 1000°C.

Les trous de perçage sont plus facilement visibles à l’extrémité exposée du disque, mais ils se trouvent également à l’extrémité intérieure du disque, là où ils s’accouplent avec la cloche centrale.

C’est un autre domaine où les équipes et les constructeurs ont travaillé avec diligence pour trouver plus de performances.

Cependant, Mercedes est allé plus loin avec un groupe de sorties en forme de losange intégrées dans la face de la section conique de leur cloche de frein pour aider au refroidissement et au débit aérodynamique du conduit de frein.

Détail de l’étrier de frein Brembo F1

Photo par : Brembo

Les étriers de frein eux-mêmes pèsent environ 2 kg, soit beaucoup moins que leur équivalent de voiture de route.

Cependant, ils ont également reçu le traitement F1 en ce qui concerne le refroidissement direct. Comme vous pouvez le voir, l’étrier a des fenêtres de refroidissement spécifiques logées dans le corps prêtes à recevoir le flux d’air collecté à l’entrée et livré directement par la tuyauterie installée dans l’ensemble de conduit de frein.

L’emplacement de l’étrier est toujours une décision prise par chaque équipe également, Red Bull logeant ses étriers dans la position 4-5 heures, tandis que Mercedes préfère la position plus verticale à 3 heures. Cela a évidemment une incidence sur le chemin que doit emprunter la tuyauterie de refroidissement.

Vous noterez également que les deux ont un tuyau de dérivation vers le haut de l’ensemble qui n’a aucun but de refroidissement des freins.

Au lieu de cela, il offre un itinéraire pour une partie du flux d’air capturé par l’entrée, afin qu’il influence les turbulences créées lorsque l’assemblage de la roue et le pneu tournent.

Ceci est évidemment encore facilité par les autres structures de flux d’air qui débordent de la face de la roue, y compris celle créée par le canal de croisement qui est sculpté dans la face avant du tambour et ouvre l’espace entre le tambour et la jante à utiliser. son influence sur le flux d’air.

Bien que les deux équipes en aient, il est clair qu’elles ont des profils de conception différents compte tenu du placement de leurs étriers de frein et de la nécessité de se marier avec les autres régimes d’écoulement créés.

Red Bull le recouvre également d’une surface réfléchissante afin de réduire le transfert de chaleur du travail effectué par les freins à l’intérieur.

Comme vous pouvez le voir, la fenêtre sur le dessus du tambour de la RB16B est ouverte dans l’image du haut, montrant les différentes options dont disposent les équipes en fonction du circuit qu’elles visitent et du niveau de rejet de chaleur requis.

Mercedes et Red Bull ont également un processus de réflexion différent lorsqu’il s’agit de collecter le flux d’air, car Red Bull a commencé la saison avec une pelle d’entrée en forme d’oreille plus large, qu’il a plus récemment carrée.

Pendant ce temps, Mercedes a une pelle d’admission allongée qui a été inversée par rapport à son effort de 2020. Il possède une entrée auxiliaire plus petite cachée parmi les ailettes montées dans la moitié inférieure du guide du conduit de frein.

La section transversale globale est probablement très similaire, mais avec Mercedes, il convient également de noter qu’il capture également une partie de son flux d’air dans l’espace entre le guide d’extrémité et le flanc du pneu.

Dans l’animation suivante, nous pouvons voir comment Ferrari a créé plusieurs canaux de flux d’air en empilant les éléments du tambour de frein les uns sur les autres.

Le premier canal de croisement absorbe sans aucun doute une partie de la chaleur rejetée par les freins et la filtre à travers la face de la roue, tandis que la deuxième partie de la carrosserie du tambour a un canal ouvert qui expose le flux d’air à la jante lorsqu’il tourne autour de l’ensemble.

Celui-ci est collecté sur le périmètre extérieur par une section en boucle du tambour qui guide le flux d’air à travers la face de la roue lorsque les structures d’écoulement se combinent pour aider à réduire les turbulences créées par la roue et le pneu.