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Mercedes explique comment dégager une hiérarchie lors des tests

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Mercedes explique comment dégager une hiérarchie lors des tests
Par :
22 févr. 2020 à 09:50

Alors que la première semaine d'essais hivernaux vient de prendre fin, Mercedes a dévoilé comment, en battant en brèche certaines idées reçues, il était possible de parvenir à une hiérarchie assez fiable en analysant les temps lors de ces tests. Et s'est permis de taquiner Red Bull et Ferrari.

Mercedes a terminé les trois premières journées des essais hivernaux 2020 en tête, en ayant signé les deux meilleurs temps. La lecture brute des classements pour en tirer une hiérarchie est un exercice voué à l'échec. Pour autant, l'écurie allemande se refuse à une analyse simpliste qui considérerait à croire qu'il n'y a absolument rien à tirer de ces tests. Et pour cela, elle livre des explications sur la démarche de ses ingénieurs.

"'On ne peut rien apprendre des chronos pendant les tests'", peut-on d'abord lire en préambule d'un long texte publié sur le site internet de Mercedes. "Cette phrase est souvent entendue pendant l'hiver et répétée si régulièrement qu'elle est plus ou moins acceptée comme un fait. Mais est-ce la vérité ? Essayez de la dire aux stratèges de l'équipe et vous verrez leur réaction."

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"Loin de considérer l'analyse des temps comme dénuée de sens, chaque équipe se penche sur les données au fur et à mesure qu'elles arrivent afin de se faire une idée de la hiérarchie de la concurrence. En utilisant des techniques qui ont été élaborées sur plusieurs saisons, il est possible de déterminer, avec une précision surprenante, ce qui se cache derrière les chronos que nous voyons lors des tests hivernaux."

"Il est vrai, bien sûr, que les stratèges sont confrontés à une multitude d'inconnues. La charge en carburant, le mode de fonctionnement du moteur, les performances des pneus et le niveau d'attaque du pilote jouent un rôle déterminant dans les temps au tour, et tous ces éléments sont soit inconnus, soit partiellement connus. Cependant, les temps des essais sont loin d'être vides de sens. Si vous les examinez suffisamment longtemps, ils livrent peu à peu leurs secrets."

Les éléments du calcul

Valtteri Bottas, Mercedes F1 W11

Des secrets qui se dévoilent à la lumière d'une méthodologie faisant d'abord la part belle à la rigueur mais également, forcément, à la déduction. "Nous partons de ce que nous savons. Nous connaissons le temps au tour. Nous connaissons le nombre de tours. Nous connaissons (avec une bonne précision) le carburant qui sera consommé à chaque tour. Nous savons (grâce à nos simulations) la quantité de temps gagné par une voiture à chaque tour de carburant qu'elle brûle. Nous savons également (avec une précision suffisante) à quel point un pneu sera plus lent à chaque tour de course qu'il fera. Nous disposons d'estimations sur la différence, en temps au tour, entre tous les composés des pneus, qui deviennent progressivement de plus en plus précises au fur et à mesure que les essais se déroulent. Avec ces données en main, nous pouvons commencer à faire des calculs."

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"Bien que cela puisse paraître étrange, les habitudes des équipes sont assez tenaces. Elles ont tendance à faire des choses similaires chaque année. La plupart des gens utilisent trois niveaux de carburant : une faible charge de carburant pour la performance, une charge moyenne pour la majeure partie de leur travail et des réservoirs pleins pour les simulations de course. Pour chaque équipe, ces trois niveaux sont différents, mais, bizarrement, ils ne varient pas beaucoup d'une année à l'autre. Nos premières suppositions partiront du principe que chaque équipe fera la même chose que l'année précédente."

"Si vous disposez pour la grille [entière] d'un ensemble de chronos issus des essais et d'un ensemble d'hypothèses de départ (des suppositions) dans lesquelles chaque voiture a roulé avec l'une de ces trois charges de carburant, vous pouvez alors convertir le classement brut en une hiérarchie. Bien entendu, cette première estimation est très imprécise. Si vous pensiez qu'une équipe avait par exemple 50 kg [de carburant] alors qu'en réalité elle en avait 100, vous allez grandement sous-estimer son rythme."

L'ajustement des résultats

Ces éléments de base ne sont qu'un point de départ et l'écurie va chercher, à mesure qu'elle récolte des données, à affiner les chiffres. "Cependant, au fur et à mesure que les relais se multiplient et que les jours défilent, cette estimation est progressivement affinée grâce à une méthode simple qui permet de continuer à ajuster le niveau minimum de carburant qui doit se trouver dans la voiture. Pour ce faire, on compte les tours. Si une voiture effectue un run de 10 tours, [et que] nous savons qu'un tour consomme (disons) 1,7 kg, alors il doit y avoir au moins 17 kg de carburant dans la voiture pour effectuer ce run. En réalité, les équipes n'aiment pas se retrouver à sec lors des essais normaux, il est donc plus probable qu'il y ait au moins 27 kg de carburant dans la voiture. Si notre supposition précédente était que cette équipe utilisait 50 kg pour les tests généraux, alors nous ajusterons notre hypothèse initiale pour dire que la voiture avait probablement entre 27 et 50 kg de carburant. Une fois qu'une équipe a fait une série de relais, cette estimation devient étonnamment précise."

"Si nous voyons une voiture augmenter ou baisser son rythme de manière significative, nous conclurons alors de manière provisoire qu'il s'agissait d'un saut vers l'une des autres charges de carburant. Par exemple, si elle accélère fortement, nous pouvons supposer qu'il s'agissait d'un ajustement vers le niveau 'performance' pour un run qui sera plus proche d'un effort de qualification."

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"Le véritable éclairage vient lorsqu'une équipe tente de parcourir une distance de course. Faire une distance complète de course avec des changements de pneus en mode arrêt au stand implique que l'équipe doit avoir le réservoir presque plein. Cela réduit considérablement la marge d'erreur dans nos estimations, ce qui permet de comparer plus ou moins directement les temps."

Le niveau de carburant est une chose, mais il faut aussi pouvoir jauger de l'utilisation qui est faite des unités de puissance (ou PU), dont les paramètres de fonctionnement sont multiples. "Parallèlement à la collecte progressive des niveaux de carburant lors des essais, les stratèges surveillent les relevés de vitesse et d'accélération qui proviennent du système GPS pour rechercher les changements de puissance du PU. Au fur et à mesure que les équipes passent en revue ces modes, nous pouvons obtenir des estimations des niveaux de puissance disponibles pour chaque type de PU, et quand ils ont été utilisés. Cela nous permet d'affiner les estimations de vitesse pour chaque équipe, en corrigeant avec l'utilisation des modes dans chaque run."

Conclusions

Une fois ce travail de fourmi effectué, les données compilées offrent une vision intéressante de la hiérarchie, même si la prudence reste et restera de mise. Ne comptez ainsi pas sur Mercedes pour donner la sienne en détails, même si l'écurie se permet de taquiner ses concurrents directs. 

"Que peut-on dire du classement après trois jours ? C'est là que ça se complique, car toutes ces estimations ne sont que des minimales. On peut déclarer avec confiance que la concurrence est 'au moins aussi rapide que X', mais on ne sait pas avec certitude à quel point ils auraient pu aller plus vite. Personne ne veut prendre le risque d’affirmer être plus rapide qu'une autre équipe, car on n'est jamais sûr de ce qui était caché ou de ce qui arrive. Par exemple, Red Bull apportera-t-il un package d'évolutions significatif pour le second test ? Pourquoi Ferrari a-t-il passé ce test à constamment exploiter son unité de puissance à un niveau bien plus bas que celui de ses équipes partenaires ?"

"Ce que nous pouvons bel et bien prédire, c'est que la bataille va être serrée à l'avant à Melbourne. On voit également que le milieu de tableau a réduit l'écart sur l'avant et que sa hiérarchie a considérablement évolué par rapport à l'an dernier. Les chronos des essais ne sont pas vides de sens, ils sont une mine d'or, s'il on est prêt à les étudier dans le moindre détail avec prudence jusqu'à ce que l'on y voie plus clair..."

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Auteur Fabien Gaillard