Découvrez la technologie F1 déjà présente dans votre voiture

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Vérifiez la pression des pneus.

Descendez une vitesse pour gérer une pente raide.

Un volant de voiture typique permet à la plupart des gens d’accomplir ces fonctions sans lâcher le volant – de la même manière qu’un pilote de Formule 1 court.

Les courses de F1 ont longtemps été un terrain d’essai pour des technologies qui apparaîtront plus tard dans les voitures grand public. Même quelque chose d'aussi simple qu'un rétroviseur boulonné remonte à Marmon Wasp, vainqueur de la course de Ray Harroun lors des tout premiers 500 d'Indianapolis, en 1911. Avec de gros budgets et des règles qui permettent l'expérimentation, les équipes de F1 attirent des ingénieurs innovants qui consacrent leur temps au développement de la performance. Des nouveaux matériaux à la technologie énergétique, les innovations dans une voiture de F1 finissent par affecter l’avenir de l’industrie du transport.

“La course consiste toujours à faire un effort supplémentaire et à rechercher la solution technique la plus sophistiquée”, a déclaré Jochen Hermann, directeur de la technologie chez Mercedes-AMG. “Cela vous ouvre l'esprit sur des technologies auxquelles vous n'auriez pas pensé en premier pour une voiture (grand public).”

De la piste de course aux rues de la ville

Intégrer la technologie F1 dans les voitures grand public n'est pas aussi simple que de passer un nouveau composant par-dessus le mur du côté de la course et de le brancher sur la Mercedes G-Wagen de l'année prochaine, un véhicule utilitaire sport de luxe ou une voiture de sport McLaren 750S.

Les exigences d'une voiture de F1 sont très différentes de celles des voitures que l'on voit généralement dans le parking d'une épicerie, a déclaré Charles Sanderson, directeur technique de McLaren. “Fondamentalement, une voiture de Formule 1 essaie de réaliser un temps au tour très rapide et ne le fait que quelques fois”, a déclaré Sanderson. Ses composants sont spécialisés uniquement pour aller vite.

Une voiture de F1 n'a pas besoin d'avoir de la place pour un sac pour ordinateur portable ou d'être suffisamment solide pour survivre sur des routes hivernales pleines de nids-de-poule pendant des mois, comme doit l'être une voiture grand public. Conçue pour fonctionner pendant de nombreuses années, une voiture grand public doit convenir à une variété de conducteurs, jeunes et moins jeunes. “Les exigences NVH et les exigences de sécurité sont très spécifiques aux voitures de route”, a déclaré Sanderson, faisant référence au bruit, aux vibrations et à la dureté, ou, en d'autres termes, à la façon dont quelque chose est bruyant et tremblant.

Il peut être difficile de retracer la lignée d’une fonctionnalité d’une voiture grand public qui existait pour la première fois dans une machine de F1. Souvent, la technologie s’appliquera à d’autres formes de courses, comme l’IndyCar ou la NASCAR. Parfois, l’industrie aérospatiale teste des innovations similaires avant que la technologie ne soit mise à la disposition des automobilistes. Par exemple, la turbocompression, un moyen d’augmenter la puissance d’un moteur en utilisant le flux de gaz d’échappement, a été utilisée pour la première fois sur les moteurs d’avion radiaux. Les turbos sont désormais une configuration moteur courante sur de nombreuses voitures grand public ainsi que sur les machines de Formule 1.

Toutes les nouvelles fonctionnalités technologiques ne sont pas originaires des circuits, mais alors que nous nous dirigeons vers la saison de course de F1 2024, les ingénieurs s'accordent sur quelques innovations importantes que les voitures grand public ont héritées de la F1 ces dernières années.

Manettes de changement de vitesse

Autrefois réservées aux supercars les plus exotiques, les palettes de changement de vitesse – les petites languettes situées directement derrière le volant qui peuvent être utilisées pour changer de vitesse dans les voitures équipées de transmissions automatiques et semi-automatiques – ou pour régler le freinage par récupération dans plusieurs voitures électriques – peuvent désormais être utilisées. trouvé dans n'importe quoi, d'une nouvelle Nissan Maxima à une Chevrolet Camaro 2010. Cette fonctionnalité est si omniprésente que vous ne réalisez peut-être même pas que votre voiture en est équipée.

“Une boîte de vitesses semi-automatique a fait l'objet d'études et de tests sur piste dès 1979”, a déclaré Emanuele Carando, responsable du marketing mondial chez Ferrari, qui a raconté pourquoi les pilotes de course bénéficiaient du déplacement du levier de vitesses sur le volant. À l’époque, les voitures de F1 utilisaient encore une transmission manuelle, un peu comme une moto, où le conducteur montait et descendait la gamme de vitesses plutôt que de déplacer un levier sur une voiture manuelle. Le mouvement demandait un temps précieux et ôtait les mains du volant.

En 1989, Nigel Mansell remporte le Grand Prix du Brésil au volant d'une F1-89, une voiture équipée du premier changement de vitesse électrohydraulique au volant. Environ 10 ans plus tard, le monde de l’automobile était en effervescence lorsque la première voiture grand public dotée d’une technologie similaire a été présentée au Salon automobile de Francfort en 1997. Il s'agissait de la F355 F1 Berlinetta de Ferrari.

“Son système électrohydraulique permettait aux conducteurs de garder les mains sur le volant lors des changements de vitesse, réduisant ainsi les temps de passage des vitesses et améliorant l'intégration avec le moteur”, a déclaré Carando. La technologie est apparue d’abord dans les voitures de performance plus chères, puis dans les voitures grand public.

Fibre de carbone

McLaren a bouleversé la scène des courses automobiles en 1981 en construisant une baignoire, la capsule dans laquelle le pilote était assis, en fibre de carbone au lieu de métal et en l'utilisant comme structure principale de sa voiture de course MP4/1. La fibre de carbone combine des fils de carbone solides avec de la résine, qui durcit pour donner un matériau léger mais suffisamment solide pour remplacer l'acier dans de nombreuses applications. L’industrie aérospatiale utilisait ce matériau pour fabriquer les pales de certains moteurs à réaction.

“La racine de cela (la cuve en carbone) remonte à la philosophie de l'allègement”, a déclaré Sanderson, faisant référence à une idée courante parmi les constructeurs de voitures de sport selon laquelle la meilleure façon d'être rapide et agile est de commencer avec le moins de masse possible : pensez à un l'avantage de la gazelle, si elle était poursuivie par un éléphant à travers un labyrinthe.

“Peut-être que ce n'est pas une technologie”, a poursuivi Sanderson, “mais c'est un transfert de philosophie très fortement motivé au sein de la F1.” Le principe de base pour obtenir des temps au tour est l’allègement.

Après le succès de la MP4/1 sur les circuits, McLaren a continué à utiliser le carbone dans ses voitures de course et a finalement développé une voiture grand public utilisant cette technologie, la bien nommée McLaren F1 en 1995. D'autres constructeurs automobiles ont rapidement suivi.

« Depuis, a déclaré Sanderson, chaque véhicule que nous avons construit est équipé d'une cuve en carbone. Il présente de nombreux avantages, non seulement en termes de légèreté, mais aussi en termes de rigidité et de sécurité.

Parce qu'il s'agit encore d'un matériau coûteux, la fibre de carbone est utilisée avec parcimonie par les constructeurs automobiles, généralement comme bijoux automobiles. Son tissage noir qui capte la lumière donne un look sportif mais élégant aux revêtements de console et aux garnitures de porte. Certains constructeurs l'utilisent pour créer des éléments aérodynamiques tels que des ailes arrière, des spoilers avant et des écopes.

Dans les modèles plus axés sur les performances, la fibre de carbone se retrouve dans les pièces structurelles telles que les roues et les cabines. Sur une Ferrari 296 GTB, l'une des nombreuses options coûteuses est un diffuseur en fibre de carbone qui canalise l'air sous la carrosserie abaissée du véhicule. Les voitures sportives de grandes marques telles que Honda ou Chevrolet utilisent de la fibre de carbone pour les ailes arrière et d'autres éléments complémentaires.

Pour les voitures plus abordables fabriquées en grande quantité, la fibre de carbone pourrait être trop chère pour justifier son gain de poids pour l’instant. Les exceptions incluent les SUV électriques de BMW, le petit i3 et le plus grand iX, dont les cabines passagers sont en fibre de carbone.

“Je pense qu'à mesure que ces technologies continuent de s'améliorer, elles seront plus valables pour le marché de masse”, a déclaré Sanderson. Pour les voitures électriques alourdies par de lourdes batteries au lithium, la masse doit être éliminée ailleurs. « La légèreté devient plus importante, tout comme la sécurité. Ces deux choses sont très bien réalisées grâce au carbone.

Hybridation

Contrairement aux palettes de changement de vitesse et aux matériaux composites, les moteurs hybrides – un moteur électrique couplé à un moteur à essence pour maximiser le rendement énergétique – ont d'abord été installés dans les voitures grand public. Les courses de F1 ont adopté cette technologie plus tard.

L’efficacité énergétique en est la raison. D'un point de vue marketing, il a semblé prudent aux dirigeants de la F1 de suivre l'exemple de l'industrie automobile en passant des gros moteurs V8 aux moteurs plus petits combinés à un moteur électrique. Ce serait un nouveau défi d’ingénierie intéressant. Cela permettrait également à la F1 de rester plus pertinente pour les annonceurs et de s'attaquer à son impact environnemental dans un monde affecté par le changement climatique.

Les ingénieurs de la F1 ont rapidement vu les possibilités de récupérer l'énergie du freinage, et même de la chaleur du moteur, pour l'utiliser plus tard comme augmentation de puissance électronique. Cette idée d’utiliser l’énergie stockée pour améliorer les performances, et non seulement pour économiser de l’essence, est désormais disponible dans certaines voitures grand public.

“Le KERS (Kinetic Energy Recovery System) a définitivement commencé en Formule 1”, a déclaré Sanderson. « En fait, je pense que McLaren et Honda développaient le concept KERS. Le freinage régénératif, en gros. Je me souviens très bien d’une discussion avec notre équipe de Formule 1 au sujet de la batterie qui était intégrée à leur système KERS en 2014. »

La Mercedes-AMG C63 est une grande berline de luxe connue pour son gros moteur et ses performances impressionnantes. La version 2024 de la C63 S dispose d’un moteur deux fois plus petit que les générations précédentes. En combinant ce petit moteur avec un moteur électrique et une batterie légère, le modèle 2024 crée plus de puissance tout en offrant une meilleure économie de carburant. C'est un combo qui vient tout droit de la F1.

“Le système de refroidissement spécial des batteries de l'AMG C 63 est également basé sur la technologie que nous utilisons en Formule 1”, a déclaré Hermann. « Ce n'est pas seulement une question de matériel. Le logiciel devient de plus en plus important.

De nouvelles innovations sont déjà dans le paddock de course. Les progrès réalisés dans la technologie des batteries et la gestion de l’énergie amélioreront les véhicules électriques grand public, et les progrès dans le domaine des biocarburants pourraient aider les voitures à abandonner les combustibles fossiles afin de réduire leur empreinte carbone.