Analyse

Pourquoi la poussière de frein est devenue un problème majeur en 2022

La FIA prévoit de s'entretenir avec les équipes pour résoudre un problème causé par le changement de réglementation : la projection de poussière de frein sur les pilotes.

Refroidissement des freins de la Red Bull Racing RB18

Refroidissement des freins de la Red Bull Racing RB18

Giorgio Piola

Les analyses techniques F1 de Giorgio Piola

Éminent expert technique de Formule 1, Giorgio Piola suit les Grands Prix depuis les années 1960. Sur Motorsport.com, ses analyses et illustrations se penchent sur toutes les nouveautés aperçues en F1 au fil des Grands Prix.

C'est au Grand Prix d'Autriche que les pilotes ont fait part de leurs inquiétudes concernant l'inhalation de poussière de carbone venant des freins et les conséquences sur la santé. Après être sorti de son Aston Martin avec un visage noirci, Sebastian Vettel a expliqué que ce problème de longue date s'était aggravé cette saison en raison de la nouvelle forme des écopes : en plus d'être soumis à la poussière de frein générée par la voiture qu'ils suivent, les pilotes subissent désormais celle de leur propre voiture.

Si les écopes de frein ont été modifiées cette saison, c'est pour faire en sorte que les équipes ne puissent plus générer de l'"outwash" (la trajectoire du flux d'air au-dessus et autour des roues avant) aussi facilement, notamment en faisant passer de l'air à travers les roues. L'introduction d'une sortie d'écope orientée vers l'arrière obligatoire visait donc à maintenir le flux d'air centralisé. Cependant, cette décision a aussi eu des conséquences sur la manière dont la poussière de carbone est rejetée.

Auparavant, les équipes rejetaient l'air, la chaleur et la poussière de frein par la face de la roue. Des avantages aérodynamiques pouvaient en être tirés, ce qui s'est traduit par des designs complexes pour les écopes de frein et par des solutions telles que l'essieu soufflé et les jantes sur mesure.

Les écopes de la Red Bull RB16B (2021)

Les écopes de la Red Bull RB16B (2021)

Photo de: Giorgio Piola

Il suffit de remonter à l'an dernier pour voir à quel point la forme des écopes de frein était complexe sous l'ancien règlement. Les différentes solutions utilisées par Red Bull sur sa RB16B montrent la manière dont les canaux étaient exploités pour réduire le transfert de chaleur des freins vers la jante, et donc les pneus, et pour mieux gérer le flux d'air rejeté par la face de la roue en lui faisant contourner les freins.
Les écopes de la Ferrari SF21 (2021)

Les écopes de la Ferrari SF21 (2021)

Photo de: Giorgio Piola

À titre de comparaison, voici les solutions de Ferrari pour exploiter les différentes caractéristiques des circuits et améliorer le rapport de température entre les freins et les pneus tout en gérant le flux d'air.
L'essieu avant soufflé de la Ferrari SF70H (2017)

L'essieu avant soufflé de la Ferrari SF70H (2017)

Photo de: Giorgio Piola

Avant l'interdiction des essieux soufflés, en 2019, les équipes les utilisaient comme moyen de contourner les freins, le flux d'air étant collecté par l'écope afin d'améliorer l'écoulement de l'air autour de la jante.
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La nouvelle réglementation a été conçue de manière à ce que son intention, qui est de réduire le rôle que joue l'écope de frein dans la génération de l'outwash, soit maintenue. Des jantes et des flasques de roue standards font partie de l'équation, et le tambour extérieur crée un joint afin que le flux d'air ne puisse entrer ou sortir que par les écopes avant et arrière.

Les équipes disposent encore d'une certaine liberté pour interpréter de manière créative la gestion de la chaleur et du flux d'air à l'intérieur du tambour. Un grand nombre d'entre elles choisissent d'utiliser un carénage qui entoure le disque de frein, ce qui est illustré par la Red Bull RB18 ci-dessous.

Gros plan sur le frein avant de la Red Bull RB18

Gros plan sur le frein avant de la Red Bull RB18

La forme, la taille et la position des écopes d'entrée et de sortie sont dictées par le règlement mais les designers disposent malgré tout d'une marge de manœuvre. Cependant, il se peut que la FIA réduise quelque peu ces libertés en se penchant sur l'écope arrière pour modifier le passage de la poussière de frein.

Il convient également de rappeler que le diamètre des disques de frein a considérablement augmenté cette saison, passant de 278 mm maximum à une limite fixée entre 325 mm et 330 mm, ce qui signifie qu'il y a en théorie plus de poussière à rejeter.

En outre, le diamètre des trous de refroidissement qui traversent le disque de frein doit désormais être de 3 mm minimum, ce qui a des conséquences importantes sur le nombre et la forme de ces trous. La réglementation précise également qu'aucun trou de refroidissement n'est autorisé dans les plaquettes de frein. La combinaison de ces facteurs signifie que la quantité de poussière de frein peut être augmentée.

Par conséquent, en consultation avec les équipes, la forme des disques et des écopes de frein sera examinée, l'objectif étant d'essayer de trouver une solution viable sans supprimer ce pourquoi l'air n'est plus expulsé sur les côtés de la voiture. À plus long terme, il n'est pas impossible que la FIA envisage quelque chose de plus radical, tel que le changement de matériau pour les disques.

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Les nouvelles dimensions des disques de frein

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