Comment le design des freins Red Bull et Ferrari joue sur les pneus

Ferrari a commencé la saison actuelle de Formule 1 avec la voiture à battre, Charles Leclerc ayant remporté deux des trois premiers Grands Prix de la campagne. Cependant, la Red Bull a rapidement trouvé son rythme de croisière et, depuis la pause estivale, elle a pris une longueur d'avance, surtout en ce qui concerne le rythme de course, la RB18 semblant disposer d'un net avantage en matière de gestion des pneumatiques.

Une grande partie de l'attention accordée à l'évolution des performances s'est inévitablement concentrée sur le développement aérodynamique, car c'est un domaine dans lequel l'ensemble des équipes apportent de nombreuses modifications tout au long de l'année. Néanmoins, il y a d'autres aspects du design et des réglages de la voiture qui peuvent jouer un rôle tout aussi important dans la performance globale du package, et c'est pourquoi les maux de tête de Ferrari en matière de pneus ne sont peut-être pas seulement une question aéro.

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Il semble que les pneus des Ferrari aient une plus grande propension à la surchauffe que ceux des Red Bull. C'est parfait pour les qualifications, car cela permet de mettre vite les pneus en température, et cela a contribué à ce que Leclerc et Carlos Sainz puissent quasi systématiquement se battre pour la pole position jusqu'à présent.

Toutefois, pendant le cycle de chaleur soutenu que les pneus subissent au fil d'un relais de course, les températures de la Scuderia peuvent augmenter plus rapidement que celles de sa principale rivale, annulant l'avantage stratégique dont elle peut bénéficier le samedi.

Sachant à quel point les pneus se comportent différemment sur les Red Bull et les Ferrari, il est intéressant de noter que les deux équipes se trouvent aux antipodes l'une de l'autre lorsqu'il s'agit de la gestion de la chaleur des freins. C'est particulièrement vrai lorsque l'on prend en compte la relation existante avec la jante et la température du pneu.

Il s'agit d'un domaine dans lequel les équipes ont dépensé une quantité considérable de leurs ressources au cours de la réglementation précédente, mais l'introduction des nouvelles règles pour 2022 a largement entraîné la réinitialisation de ce travail de recherche et développement.

L'arrivée de jantes standard 18 pouces a entraîné de nombreux changements dimensionnels, les disques à l'avant devant désormais mesurer entre 325 et 330 mm, au lieu de 278 mm. En outre, les trous percés dans le disque doivent mesurer au moins 3 mm, ce qui modifie non seulement la façon dont la chaleur est transférée, mais aussi le comportement du flux d'air.

En sus, le flux d'air passant par le système de freinage doit être rejeté uniquement par une sortie orientée vers l'arrière, alors que les équipes l'évacuaient auparavant par la face avant de la roue, y trouvant là un effet aérodynamique supplémentaire.

Freins avant de la Ferrari F1-75

En réponse à ces changements, nous avons vu Red Bull, McLaren, Alfa Romeo et AlphaTauri adopter un carénage interne pour les disques de frein. Mercedes et Williams ont également appliqué une solution quasi-carénée.

Dans le même temps, Ferrari, Alpine, Aston Martin et Haas sont les quatre équipes qui ont laissé le disque exposé à l'intérieur du tambour de frein, désormais beaucoup plus grand, car sa taille a été augmentée pour s'adapter au passage de roue agrandi.

Les premières tentatives de McLaren d'utiliser la solution carénée ne se sont pas faites sans heurts. Alors que la MCL36 semblait extrêmement compétitive lors des premiers essais de pré-saison à Barcelone, on s'est vite rendu compte, à son arrivée à Bahreïn, que des changements s'imposaient en raison d'une surchauffe extrême.

Freins avant de la McLaren MCL36

Le concept original en fibre de carbone a donc été mis de côté et une version métallique a été mise en service en attendant qu'une refonte complète soit effectuée. La nouvelle version, qui est arrivée au Grand Prix d'Espagne (à droite ci-dessus), a abouti à un carénage beaucoup plus grand et a nécessité le détournement des conduits d'air frais vers l'étrier.

Bien que les autres équipes utilisant cette solution de carénage n'aient pas eu les problèmes flagrants auxquels McLaren a été confronté, elles ont également passé toute la saison à optimiser leurs designs pour améliorer les performances.

Si l'on prend l'exemple de Red Bull, il est facile de voir comment de petits changements ont permis d'améliorer les performances, puisque la ouate d'isolation apparente utilisée dans sa configuration originale (à gauche ci-dessous) a été supprimée lorsque l'équipe a redessiné la forme du carénage.

Le carénage a ensuite subi de nombreux changements de forme pour aider à contrôler le transfert de chaleur entre les freins, la jante et les pneus (à droite ci-dessous, flèche rouge, par exemple).

Freins avant de la Red Bull RB18

Dans sa quête pour mieux gérer ce transfert de température, l'équipe a également appliqué un revêtement thermique sur le carénage et la carrosserie (voir encadrés ci-dessous).

Étant donné que Ferrari a déjà annoncé qu'il n'apporterait pas de nouvelles pièces majeures lors des courses de la fin de la saison, nous ne pouvons pas nous attendre à voir la F1-75 copier l'approche de ses adversaires. Cependant, cela ne veut pas dire que la Scuderia n'a pas prêté une attention particulière à la concurrence, elle pourrait chercher à incorporer quelque chose de similaire la saison prochaine.