Le moteur

[modena49]

Les saisons se suivent et le règlement poursuit sa mutation. Après un premier aperçu assez révélateur en 2003 et 2004, la Fédération internationale de l’Automobile introduit en 2005 la règle du moteur unique pour deux courses. Gare à celui qui ne la respecte pas !!!

En la Formule Un, les moteurs ont un rôle extrêmement important dans la recherche de performances. En plus de la puissance, ces moteurs doivent avoir une grande souplesse, ainsi qu’un encombrement et un poids le plus petit possible. Une seconde de perdue pour trente kilos d’excédent... De quoi faire réfléchir ! Pour tenter d’éliminer tout le superflus, les ingénieurs cherchent l’alliage parfait, il doit être extrêmement léger et résistant. En effet, avec plus de 19 000 tr/min, les pressions exercées sur le moteur sont difficiles à imaginer. Ainsi, un moteur de Formule Un est composé de 20 métaux différents, comme par exemple le titane, le magnésium, ou le béryllium.

Quels sont les éléments importants à étudier lors de la conception d’un nouveau moteur ?



Les vibrations : Pour optimiser la fréquence les vibrations du moteur, les ingénieurs jouent sur la longueur des conduits d’admission et d’échappement. Une fois maîtrisées, elles permettent un meilleur remplissage, ainsi qu’un meilleur échappement.

La combustion : Le moteur tournant à un régime extrêmement élevé, la combustion du mélange air-essence doit se faire de la façon la plus rapide possible. De cette façon, le moteur peut fournir plus de puissance, car il n’y a aucune perte. La chambre de combustion est donc dessinée de façon à avoir une combustion optimal.

Les frottements : Sachant que les frottements réduisent de près d’un tiers la puissance des moteurs, les ingénieurs tentent de les limiter au maximum. Pour cela, ils emploient des pistons très courts, ainsi qu’un lubrifiant beaucoup plus efficace qu’en grande surface...

Les soupapes : Les soupapes ne sont aujourd’hui plus rappelées par des ressorts, comme dans tout moteur de série, mais par un système d’air comprimé. Le régime du moteur est ici aussi en cause, car les ressorts ne pourraient pas le suivre.

L’injection : L’angle des injecteurs conditionne la qualité du mélange air-essence, si important pour ne rien perdre des performances ni du carburant. De plus, si le mélange n’est pas bien effectué, la combustion se fera moins rapidement, et le moteur perdra donc de la puissance.

A quoi ressemble un moteur en Formule Un ?

Un V10 est composé de cinq mille pièces, dont mille cinq cents en mouvement (Pompes, soupapes, pistons, arbre à cames, bielles et vilebrequins). Les matériaux utilisés ont des propriétés extraordinaires. Ainsi, l’aluminium des blocs peut supporter des températures supérieures à 150°C. Toutes les pièces d’un moteur de Formule Un sont radiographiées pour déceler la moindre anomalie.

Les moteurs en Formule Un sont soumis à des contraintes extraordinaires : Régime élevé, chauffe interne mais externe (quand deux monoplaces se suivent de top près), arrêts au stand. Les monoplaces ne possèdent pas de ventilateurs pour le refroidissement des radiateurs, pour une raison de poids et de consommation. C’est pour cela que nous pouvons voir sur la grille de départ des turbines bourrées de glace refroidir les radiateurs. Toutefois, les ingénieurs jouent sur l’aérodynamisme de la voiture pour atteindre un refroidissement optimal.



En Formule Un, il n’y a pas de courroies de distribution. Celle ci est assurés par engrenages. Le vilebrequin et les pignons sont forgés dans l’acier. Un motoriste construit plus de deux cents moteurs par saison. Il faut six semaines pour fabriquer un vilebrequin, deux semaines pour assembler un bloc V10, et quatre vingt heures de travail pour assembler un moteur.

Les monoplaces sont pourvues d’un accélérateur électronique : La pédale ne commande plus directement le moteur, c’est un logiciel qui analyse la position de la pédale par rapport au régime moteur et à la boite de vitesse. Tout est électronique, il n’y a pas de câble de commande qui va de la pédale au moteur.

Un bon moteur peut atteindre 19 200 tours / minute. Mais en course, il est bridé en général à 19 000 tour / minute. Le régime minimal est de 4 000 tours / minute. L’accélération maximale d’un piston est de l’ordre de 10 000 G. Les échappement évacuent des gaz à 950 °C, alors que dans le système pneumatique de rappel des soupapes, il règne une température de 250 °C. A Monza (Italie), le moteur est à pleine charge pendant 73% d’un tour. C’est le maximum en Formule Un.

Pour obtenir un moteur fiable, il faut avoir le moins de pièces possibles en mouvement. C’est pourquoi les ingénieurs motoristes rivalisent d’ingéniosité en créant des systèmes performants.

Changement de réglementation en 2004 et 2005

La durée de vie d’un moteur est passé d’un week end à deux. En cas de changement du moteur avant la séance de qualification, le pilote sera rétrogradé de dix places sur la grille de départ. Si une panne éventuelle intervient après les qualifications, le malchanceux s’élancera en fond de grille.

Prix du moteur

Le moteur est très difficile à chiffrer pour deux raisons : Il varie beaucoup d’une équipe à l’autre et il est la plupart du temps fourni par le motoriste. Toutefois, nous pouvons avoir une idée de sa valeur en analysant le prix de revente des moteurs Ferrari à Sauber Petronas. Ferrari pouvait fournir, en 2003, 130 moteurs pour 52 072 000. Un moteur Ferrari vaut donc à peu près 396 307 Euros. Les moteurs Mercedes et BMW ont sensiblement la même valeur, les autres un peu moins.

Les moteurs en quelques chiffres

10 cylindres obligatoirement en 2005,
8 cylindre en 2006
Pas plus de cinq soupape par cylindre
Presque 19 000 tours / minute à pleine charge pour une puissance avoisinant les 900 chevaux
600 litres d’air avalés par seconde
150 combustions par seconde
75 litres de carburant pour faire 100 kilomètres.
8 500 G d’accélération subis par chaque piston
Fiabilité de deux Grands Prix
Poids : 90 kilogrammes
60 décibels (Plus qu’un Boeing 747)

Comment une écurie prend en compte les nouvelles réglementations ? - L’exemple de la Scuderia Ferrari

Réussir à doubler la vie d’un moteur est un des plus grand défi que les écuries ont du affronter cette saison. " Il s’agit sans aucun doute d’un énorme changement " a déclaré Gilles Simon, Responsable du Département Recherche et Développement de la Direction Moteur chez Ferrari. " La première modification en 2004 a imposé aux équipes d’utiliser un moteur par Grand Prix. Cela n’a pas eu un gros impact pour nous puisque nos moteurs étaient déjà en mesure de parcourir 400 kilomètres. Cependant, malgré quelques petits problèmes, nous n’avons pas connu de difficultés à nous adapter à la réglementation 2005 à savoir un moteur pour deux week end de course. Le défi a été intensif mais très intéressant. "

2006 approche et les V10 de 3 000 cm³ vont devenir des pièces de Musée. Les normes techniques vont encore changer. " Nous avons introduit à Indianapolis (2005) une première évolution sur notre moteur 055 mais nous sommes concentrés sur le nouveau moteur V8 2,4 litres en vue de la prochaine saison. Toutefois, nous allons encore introduire des nouveautés sur notre moteur actuel pour le Grand Prix d’Italie en Septembre. "

Jusqu’en 1995, les monoplaces rouges utilisaient des moteurs V12 qui sont devenus en 1995 des V10 et en 2006, elles seront équipées d’un V8. Ceci peut être considéré comme : Un retour en arrière technologiquement parlant mais Gilles Simon n’est pas d’accord avec cela. " La nouvelle génération de V8 est très travaillée en terme de poids et de dimensions. Ces propulseurs sont très compacts mais en même temps très complexes. Dans notre Direction Moteur, personne n’avait l’expérience de travailler sur des V8 mais cela a été très intéressant de travailler dessus, d’étudier les comportements de ce moteur dans une configuration de course. Dans le passé, quand les V8 étaient utilisés en Formule Un, la technologie en place ne permettait pas des régimes de rotations assez hauts (Aujourd’hui les moteurs font entre 18 et 19 000 tours par minute). Les moteurs que nous et nos concurrents préparons pour la saison prochaine sont des propulseurs pour la Formule Un. Nous devons ajouter que les bruits émis par le V8 ne sont pas très différents des V10. Un V8 vibre naturellement plus qu’un V10 mais nous faisons tout pour les limiter. Je pense que nous devons affronter les mêmes problèmes que nos concurrents mais il existera des différences significatives entre team puisque la Scuderia tourne à des régimes moteurs plus hauts et le niveau de vibrations transmis au châssis augmentera probablement de 30% environ par rapport aux anciens V8. "

Ce phénomène de vibrations aura des conséquences sur les composants électriques, hydrauliques et sur une partie du moteur. " Quand nous aurons fait tourner le nouveau moteur sur une monoplace, nous saurons exactement ce qu’il nous restera à faire. Nous ferons une analyse complète. Ce sera un travail important puisque nous ne savons pas à quel type de problème nous allons faire face et surtout comment les résoudre. "

Quelques observateurs ont émis le fait que les moteurs ne composaient plus un composant important sur les Formules Un aux vues des restrictions imposées par la Fédération Internationale de l’Automobile pour 2006. Simon Gilles pense autrement. " Le compromis entre le moteur, l’aérodynamisme et le châssis doivent être mesurés en fonction des temps au tour. Je pense que le moteur sera toujours aussi important. Le V8 sera un propulseur très petit, une miniature en comparaison des anciens V8. Il sera compact et puissant. Un chef d’œuvre des ingénieurs de Ferrari. "



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Ferrarisimo nel sangue e nel cuore da allora sempre
Je n'ai jamais été un grand constucteur.
Je n'ai jamais rêvé de le devenir.
Je reste un artisan provincial."

[alex-rb]

Pour moi le pire de tout les moteurs de ces 10 derniére annés et le Peugeot de 2000 une véritable catatrophe.
Sinon un aprés je diré que le Arrows (ex:hart) n'était pas non plus super moteur.
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Mes blogs: Alex-F1|Alex-Sauber|Minardi|ProstGP
La formule 1 vers le bio ▀

[Flying Man]

Oui le peugeot a été une catastrophe c'est exact, il me semble que Prost avait utilisé le moteur peugeot après le refus exprimé par Renault d'équiper l'équipe française (après son retrait de la F1 c'est un peu normal). Après une saison passée avec Mugen Honda en 1997, de 1998 a 2000 ce sont des moteurs peugeot qui sont utilisés, et la marque u lion en voulant trop bien faire a réalisé un moteur totalement inéficace de telle sorte qu'aucun point n'est marqué cette saison la. C'est Acer qui équipe Prost en 2001 mais ne lui permet toutefois de ne marquer que 4 points et l'équipe s'en va faut ede moyen, Prost a beaucoup perdu, surtout après l'échec cuisant de 2000....

Le moteur Arrows a été plus efficace en 1998 qu'en 1999, 1 petit point seulement ramené du premier GP de l'année 99, une broutille et dès 2000 Arrows opte pour des moteurs Supertec qui exploite les moteurs Renault, mais exploiter des moteurs différents chaque année ne mêne pas bien loin, et Arrows ne participera pas à la saison 2003, dès le GP d'Australie, l'équipe se retire définitivement....
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Je crois que leur soucis on commencé a Magny Cours en 2002 ou elle navait pas de f1 pour courrir
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[Aaron'z]

A noter que Acer c'était pour ne pas dire Ferrari (concernant Prost GP) !
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Vice - champion 2007 des pronostiques
Champion 2006 des pronostiques (Super F1)
Merci pour la corde, bientôt je quitterai ce monde, adieu Piquet !

[f1-direct]

Oui j'ai jamais compris pourquoi ils ont fait sa mais bon
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Forum 100% Scuderia Ferrari

[Aaron'z]

Bah c'est comme avec Petronas, certainement que ces marques ont payé quelques sous en plus à la Scuderia pour qu'on affiche leurs noms pour les moteurs !

(encore une histoire d'argent en fait ...)
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