Pourquoi Mercedes ne croit pas en la taille de guêpe de Honda

Les motoristes de Formule 1 ont opté pour des approches très différentes dans le design de leurs unités de puissance 2016. Laquelle portera ses fruits ?

Pourquoi Mercedes ne croit pas en la taille de guêpe de Honda
Andy Cowell (Mercedes) en conférence de presse
Unité de puissance Honda F1 pour la saison 2015
Ferrari SF15-T : carrosserie moteur
Nico Rosberg, Mercedes AMG F1 W06 devant Lewis Hamilton, Mercedes AMG F1 W06
Départ : Nico Rosberg, Mercedes AMG F1 et Lewis Hamilton, Mercedes AMG F1 mènent
Lewis Hamilton, Mercedes AMG F1 Team et Nico Rosberg, Mercedes AMG F1 Team
Nico Rosberg, Mercedes AMG F1 W06 devant son équipier Lewis Hamilton, Mercedes AMG F1 W06
Jenson Button, McLaren MP4-30
Jenson Button, McLaren MP4-30
Sebastian Vettel, Scuderia Ferrari
Fernando Alonso, McLaren MP4-30
Sebastian Vettel, Ferrari
Moteur Ferrari
Le moteur Mercedes PU106-Type Hybrid de la Mercedes AMG F1 W06
Le moteur Mercedes PU106-Type Hybrid de la Mercedes AMG F1 W06
Le moteur Mercedes PU106-Type Hybrid de la Mercedes AMG F1 W06
Le moteur Mercedes PU106-Type Hybrid de la Mercedes AMG F1 W06
Le moteur Mercedes PU106-Type Hybrid de la Mercedes AMG F1 W06
Le moteur Mercedes PU106-Type Hybrid de la Mercedes AMG F1 W06
Le moteur Mercedes PU106-Type Hybrid de la Mercedes AMG F1 W06
Le moteur Mercedes PU106-Type Hybrid de la Mercedes AMG F1 W06

L'importance de la performance moteur en Formule 1 est claire depuis l'arrivée de la nouvelle réglementation turbo. Il n'est donc pas surprenant qu'à l'aube de la troisième année de cette réglementation hybride, la bataille entre les motoristes soit plus intense que jamais.

Ce qui est peut-être plus étonnant, c'est qu'il reste des différences de design fondamentales entre les approches respectives de Mercedes, de Ferrari, de Renault et de Honda. Tous les quatre ont pour objectif de maximiser la puissance disponible de 100 kg de carburant à un débit maximal de 100 kg/h.

Une architecture différente

À un extrême, on retrouve Mercedes, dont il est de notoriété publique que le turbo est divisé pour avoir le compresseur d'un côté du moteur et la turbine de l'autre. Puis il y a l'approche de Honda, le motoriste japonais ayant également divisé son turbo mais ayant positionné les deux pièces au sein de l'angle en V pour une raison d'espace.

Quant à Ferrari et Renault, ils sont entre les deux et n'ont choisi aucune des deux solutions extrêmes pour l'instant. Cependant, il semble que Ferrari soit sur le point d'introduire un système de double refroidisseur cette année : un sur le châssis (comme Mercedes) et le deuxième sur le côté gauche du moteur, derrière les radiateurs.

Un duel passionnant

À en juger par la performance, il est clair que les avantages du concept Mercedes valent le coup d'être suivis, tandis que Honda a payé le prix d'un trop petit compresseur l'an dernier. Honda affirme toutefois qu'une plus grande turbine et un plus grand compresseur, toujours dans les limites du V pour atteindre cette taille de guêpe, peuvent prendre le dessus sur l'unité de puissance Mercedes : ce duel d'ingénieurs s'annonce passionnant.

Qui a raison ? Honda, ou Mercedes avec une philosophie selon laquelle il faudra des turbines de plus en plus grandes à l'avenir pour maximiser la puissance ?

Un dilemme

La semaine dernière, Mercedes a invité un petit groupe de journalistes à un briefing du directeur technique de son département moteurs, Andy Cowell, où celui-ci s'est confié au sujet des innovations de son unité de puissance. Bien que le turbo et le compresseur séparés ne soient pas l'unique raison du succès de Mercedes, Cowell a reconnu que ce design avait joué un rôle important dans le niveau atteint par l'unité de puissance.

"Je ne pense pas que cela ait été exagéré", commente-t-il. "Est-ce LE remède miracle ? Je pense que c'est quelque chose où il y a beaucoup de personnes qui apportent une contribution positive. Ce n'est pas fait pour une seule raison. Il y avait beaucoup de raisons qui vont ensemble ; en faire quelque chose dont nous pensons que cela reste attractif."

"Je pense que la raison de ne pas le faire est que c'est sacrément compliqué ! Dans tout ce débat, il n'y avait pas une grande raison de le faire mais plein de raisons un peu plus petites. Par contre, nous nous disions 'La vache, comment est-ce qu'on va faire ça ?' et ça, c'était un argument de poids. Il n'y avait rien d'impossible, c'est juste que ça n'avait pas été fait par le passé. Mais c'est ça qui est fun, non ?"

Un modèle pas copié

Le secret de Mercedes a rapidement été révélé en 2014. Nombreux sont ceux qui pensaient que les rivaux copieraient cette idée au plus vite. Que cela n'ait pas été le cas n'est toutefois pas une grande surprise pour Cowell, qui pense qu'il y a une multitude de facteurs qui contribuent au fait que chaque motoriste a suivi des voies différentes.

"Nous sommes tous dans la même course, mais tout le monde a des efficiences légèrement différentes, des opinions légèrement différentes, des niveaux d'intégration verticale légèrement différents, ou des fournisseurs différents."

Surtout, la taille des diverses pièces peut être dictée par la façon dont chaque motoriste extrait l'énergie de son système, avec plus ou moins de succès. Quant à la taille du turbo, Cowell rappelle : "Il faut penser aux points que l'on marque. C'est le dimanche après-midi qu'on les marque, pas en qualifications. Il faut donc analyser le ratio d'importance entre ces choses-là."

"Faut-il être à l'avant de la grille mais être en manque d'énergie dès le deuxième tour, ou faut-il s'assurer que l'on peut faire une course vraiment solide ? C'est un équilibre que tous les motoristes doivent trouver. Cela peut grandement influencer la taille du turbo."

"Ensuite, il s'agit du niveau d'efficience que l'on va tirer de toutes les pièces. Si l'on pense que le moteur électrique ne peut pas être si efficient, alors il ne sert à rien d'avoir une grosse turbine qui va juste mettre de l'énergie dedans. Si l'on pense que deux lots d'électronique de puissance ne vont pas être si efficients que ça, ou que le MGU-K ne va pas être si efficient que ça, alors on ne s'embête pas."

"La simulation sur un tour est basée sur la puissance ajoutée par le MGU-K au vilebrequin. Donc si l'on pense que l'on va avoir 100 kW de la turbine vers le MGU-H, mais qu'on ne va en avoir que 50 le temps d'y arriver, et que l'on étudie le poids de tous les systèmes de refroidissement pour traiter les 50 gaspillés, alors cela commence à avoir un impact sur le design."

Des gains à venir

Le plus intrigant est peut-être le fait que, tandis que certains espéraient que la performance du moteur Mercedes se heurte à un plafond, la marque à l'Étoile indique que des gains non-négligeables sont encore trouvés. Avec une efficience thermique autour des 45% actuellement, Mercedes croit avoir une grande marge d'amélioration pour se rapprocher des 1240 kW d'énergie théoriquement disponibles pour un plein réservoir de carburant.

Pour donner une indication de l'évolution de la technologie, lorsque le KERS a été testé pour la première fois en 2007, il pesait 107 kg pour une efficience de 39%. Lors des premiers essais du tout nouvel ERS en 2014, les systèmes pesaient 24 kg pour 80% d'efficience. Aujourd'hui, ils affichent 20 kg sur la balance avec 95% d'efficience.

De tels progrès signifient qu'il y a de plus en plus d'énergie à portée de main. Par conséquent, les turbines et les compresseurs auront peut-être besoin d'être agrandis pour supporter la puissance supplémentaire.

Lorsqu'il lui a été demandé s'il était logique que la turbine soit de plus en plus grande au fil de l'amélioration de l'efficience, Cowell a répondu : "Oui. Deux domaines vont s'améliorer, l'efficience du moteur à combustion interne va augmenter tous les ans et l'efficience de ce turbo va augmenter. Cela signifie que la taille de la turbine va augmenter tant que cela n'a pas d'impact négatif sur le moteur." 

Dans le cas de Mercedes, Cowell, a confirmé que la turbine était plus grande chaque année pour accroître la puissance.

Si la taille de ce compresseur et de cette turbine avait été restreinte à l'intérieur du moteur, comme chez Honda, il n'y aurait pas eu de marge pour les agrandir et les avantages de la taille zéro seraient devenus non existants.

Il est clair que Mercedes et Honda ont une vision très différente de ce qu'il faut en F1. Mais pour savoir qui a raison, il faudra attendre de voir les voitures en piste.

partages
commentaires
De la Rosa et McLaren - La MP4-18 et le mal du simulateur d'Alex Wurz (1/2)

Article précédent

De la Rosa et McLaren - La MP4-18 et le mal du simulateur d'Alex Wurz (1/2)

Article suivant

Rossi confiant pour décrocher un baquet chez Manor

Rossi confiant pour décrocher un baquet chez Manor
Charger les commentaires

À propos de cet article

Séries Formule 1
Équipes McLaren
Auteur Jonathan Noble
La force de Mercedes avec ses pneus est-elle sa plus grande faiblesse ? Prime

La force de Mercedes avec ses pneus est-elle sa plus grande faiblesse ?

Mercedes a quitté Imola en conservant la tête des deux classements généraux mais ne se fait aucune illusion sur la menace que représente Red Bull.

Les notes du Grand Prix d'Émilie-Romagne 2021 Prime

Les notes du Grand Prix d'Émilie-Romagne 2021

Après le Grand Prix d'Émilie-Romagne, deuxième manche de la saison 2021, nous avons attribué les notes suivantes aux pilotes.

Formule 1
19 avr. 2021
À Imola, gros point d'interrogation sur la hiérarchie Prime

À Imola, gros point d'interrogation sur la hiérarchie

Mercedes a pris l'ascendant sur Red Bull lors des essais libres à Imola vendredi, mais les performances restent très serrées. L'écurie Championne du monde ne prend rien pour acquis, et les données difficilement lisibles confirment que cette méfiance est légitime.

Formule 1
17 avr. 2021
Ferrari progresse, mais il en faudra plus pour Leclerc Prime

Ferrari progresse, mais il en faudra plus pour Leclerc

La Scuderia Ferrari a débarqué à Imola après une bonne performance lors de la manche d’ouverture à Bahreïn. Mais pour Charles Leclerc, il reste encore du travail pour que Ferrari retrouve la place qu'elle mérite.

Formule 1
16 avr. 2021
Quels enjeux majeurs pour le GP d'Émilie-Romagne ? Prime

Quels enjeux majeurs pour le GP d'Émilie-Romagne ?

En Formule 1, trois semaines d’attente entre deux courses paraissent être une éternité. Avec un calendrier 2021 déjà modifié, les équipes se rendent à Imola pour reprendre la compétition après une manche d’ouverture exaltante à Bahreïn. Voici les différents enjeux et scénarios attendus pour ce Grand Prix d’Émilie-Romagne.

Formule 1
15 avr. 2021
Pourquoi la nouvelle structure de Williams épouse la tendance Prime

Pourquoi la nouvelle structure de Williams épouse la tendance

Williams a résisté à la marée pendant de nombreuses années mais l'ère du propriétaire-exploitant est révolue depuis longtemps.

Formule 1
14 avr. 2021
Le fond plat en Z est-il l'idéal en 2021 ? Prime

Le fond plat en Z est-il l'idéal en 2021 ?

Les équipes de Formule 1 semblent divisées concernant la meilleure solution pour les nouvelles règles sur le fond plat. Une fois de plus, deux tendances radicalement opposées apparaissent. Désormais, une question se pose : le tableau dressé lors du premier Grand Prix permet-il déjà d'indiquer qui est sur la bonne voie et qui ne l'est pas ?

Formule 1
13 avr. 2021
AlphaTauri sera-t-elle la surprise de 2021 ? Prime

AlphaTauri sera-t-elle la surprise de 2021 ?

Serait-il possible qu'AlphaTauri soit la grande surprise de la saison 2021 de Formule 1 ? Ce qui a été montré lors du Grand Prix de Bahreïn le suggère clairement.

Formule 1
13 avr. 2021