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Comment Mercedes résout ses problèmes de refroidissement avec la W11

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Comment Mercedes résout ses problèmes de refroidissement avec la W11
Par :
Co-auteur: Benjamin Vinel
14 févr. 2020 à 15:13

L'écurie Mercedes s'est concentrée sur le fait d'améliorer le refroidissement sur la nouvelle W11, auquel contribue l'unité de puissance 2020, qui est exploitée à une température plus élevée que sa devancière.

La W10 de l'an passé avait des problèmes de refroidissement que l'équipe n'est pas parvenue à résoudre complètement durant la saison, car la capacité du radiateur était limitée. Cette faiblesse était particulièrement visible au Grand Prix d'Autriche, où la canicule a compromis les performances de la voiture.

"Nous avons amélioré le package de refroidissement", déclare James Allison, directeur technique. "Nous avons accru la zone consacrée au radiateur dans la voiture, ce qui est difficile à faire en cours de saison sans encaisser des pénalités. Mais d'une année sur l'autre, on peut le faire et ça ne coûte rien, si ce n'est un peu de poids. Nous avons également bénéficié d'un investissement réalisé par HPP pour nous. Ils ont travaillé pour augmenter la température d'exploitation du moteur, ce qui atténue le fardeau qu'est le refroidissement pour nous, car plus le fluide est chaud, moins il y a besoin du radiateur pour le refroidir."

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Le directeur moteur Andy Cowell explique que ce processus a débuté l'an dernier, avant même l'Autriche, mais l'équipe a fait un nouveau pas en avant pour 2020. "Au début de l'an dernier, la capacité de refroidissement de notre voiture était insuffisante, ce qui a résulté en des courses compliquées", analyse Cowell. "Lors des deux premières courses, quand il est devenu clair que nous n'avions pas suffisamment de capacité de refroidissement, nous avons commencé à travailler sur une unité de puissance fonctionnant avec une limite de température plus élevée. En arrivant en Autriche, nous avions réussi à gagner quatre degrés pour la température de l'eau, ce qui a rendu la course de Spielberg légèrement plus supportable, mais c'était quand même un week-end pénible pour l'équipe. Depuis lors, nous avons continué sur cette trajectoire et essayons donc de contenir le rejet de chaleur total devant être traité par le système de refroidissement du châssis."

Andy Cowell, directeur général, HPP, Mercedes AMG

"Pour cette année, nous faisons beaucoup d'efforts afin que tous les fluides de refroidissement de l'unité de puissance soient exploités à une température plus élevée. Cela accroît la différence de température entre ce fluide de refroidissement et la température ambiante, ce qui rend le système de refroidissement plus efficace. C'est toutefois très difficile, car une grande partie du moteur est faite d'aluminium, et en raison des températures auxquelles nous opérons, le matériel se dégrade assez rapidement. Gérer ça sur le cycle de huit courses de l'unité de puissance, c'est un challenge d'ingénierie relevé, mais c'est notre objectif."

Cowell souligne que le département moteur doit aider celui du châssis : "En tant qu'ingénieurs liés à l'unité de puissance, nous ne nous focalisons pas seulement sur la puissance du vilebrequin mais aussi énormément sur l'agencement et le fait de faciliter la tâche aux aérodynamiciens, afin qu'ils puissent se concentrer le fait de rendre la voiture stable dans les virages."

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Malgré une réglementation V6 turbo hybride arrivée à maturité par rapport à ses débuts en 2014, Mercedes continue de gagner en performance en s'intéressant aux moindres détails. "Nous sommes dans la septième année de la réglementation technique de l'unité de puissance, et il est de plus en plus dur de trouver des gains en performance sous une réglementation stable. Nous avons donc dû développer un domaine encore plus large de l'unité de puissance. Nous avons étudié chaque système. Nous avons essayé de rendre notre combustion plus efficiente, d'améliorer les systèmes y compris secondaires."

Valtteri Bottas, Mercedes AMG F1 W11

"Mais nous avons également travaillé sur l'efficience du moteur électrique, du module de puissance et de la conversion pure. Nous avons enquêté sur les pertes qui se produisent lorsque nous transmettons l'énergie au sein de l'unité de puissance, nous nous sommes efforcés de réduire la friction et le rejet de chaleur vers la voiture. Nous avons optimisé des techniques au sein du processus de design et commencé à utiliser de nouveaux matériaux aux propriétés améliorées."

"Et tout ce travail doit être fait en accord avec les contraintes habituelles d'une voiture de course : l'unité de puissance ne peut pas devenir plus volumineuse à Noël, et la balance ne permet pas le moindre gramme supplémentaire. Pour chaque nouveau système, nous avons dû nous assurer de rendre les systèmes existants plus légers en compensation. Dans l'ensemble, nous avons donc travaillé sur un très grand nombre de projets dont nous espérons que, rassemblés, ils aideront la voiture à être plus rapide et donneront aux aérodynamiciens davantage d'opportunités de l'améliorer."

Mercedes s'est également concentré sur la fiabilité après avoir connu des problèmes en 2019, bien que Lewis Hamilton ait conclu la saison sans pénalité. "Nous étions très satisfaits et fiers de la fiabilité obtenue avec le matériel de Lewis", ajoute Cowell, "mais nous avons été attristés par les défaillances connues par d'autres pilotes avec des unités de puissance en début de vie, et c'est ce sur quoi nous nous focalisons : comprendre les raisons et les problèmes de qualité que nous avons rencontrés. Nous travaillons dur pour nous assurer d'avoir une solution pérenne aux causes de ces problèmes. Vingt-deux courses, cela signifie qu'une unité de puissance doit en faire huit ; le nombre de cycles requis est donc plus élevé, ce qui met encore davantage l'accent sur la fiabilité."

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Auteur Adam Cooper