Technique - Mercedes profite de sa combustion d'huile en Belgique

Depuis le début de la saison 2017, les deux équipes rivales ont pleinement profité de certaines zones grises de la règlementation technique afin d’innover dans certains domaines insoupçonnés.

Ainsi, Mercedes a profité de ce Grand Prix de Belgique pour exploiter au maximum la récente directive technique qui concerne la combustion d’huile en équipant les W08 des dernières évolutions de moteurs à combustion interne (ICE), turbos et MGU-H avant qu’une pénalité ne lui soit imposée.

Cette décision est majeure, car elle permet à Mercedes de profiter d’un parc de moteurs à combustion interne qui peuvent consommer autant d’huile que le permettait la règle de la FIA en première moitié de saison. Cela évite à Mercedes de devoir se conformer à la nouvelle limite de combustion d’huile qui entrera en vigueur à partir de ce week-end en Italie. L’an prochain, cette limite sera encore abaissée.

Ce phénomène de combustion d’huile, bien que discutable, est parfaitement autorisé par la réglementation technique, et n’est qu’un des champs de bataille qui opposent Mercedes à Ferrari cette saison.

La combustion d’huile de lubrification fait partie du processus normal de fonctionnement d’un moteur à explosion, et l’objectif d’un motoriste est d’y trouver un avantage, aussi mince qu’il puisse être, afin de battre son rival.

La consommation d’huile a soudainement augmenté avec l’arrivée des unités de puissance turbo hybrides en 2014. Le nouveau V6 devait produire à peu près la même puissance que les anciens V8 atmosphériques, tout en possédant une cylindrée beaucoup plus petite et en consommant moins de carburant. Les motoristes travaillent en étroite collaboration avec les pétroliers afin de progresser sur tous les fronts : carburants, graisses et lubrifiants. Ces unités de puissance doivent fonctionner avec une combustion assez pauvre, et la combustion d’huile améliore les conditions de fonctionnement. Tout cela a forcé à la FIA à intervenir et à imposer des limites afin de réduire les gains de puissance pouvant être obtenus.

À partir du Grand Prix d’Italie, tout nouveau moteur à combustion interne introduit dans le parc des moteurs d’un pilote ne pourra consommer plus de 0,9 litre d’huile aux 100 km. Cette limite chutera à 0,6 litre aux 100 km en 2018. Toutefois, le nouveau moteur introduit par Mercedes à Spa pourra continuer à brûler un maximum de 1,2 litre d’huile aux 100 km, ce qui était la norme depuis le début de la saison. Ceci repose évidemment sur la durée de vie estimée de chaque moteur faisant partie du parc des pilotes. Si un V6 explose avant sa date de mise au rancart prévue, cela place un stress supplémentaire sur les autres moteurs, ou bien oblige un changement de bloc, ce qui mène automatiquement à une pénalité sur la grille de départ.

Mercedes AMG affirme que les données enregistrées confirment que ses V6 ont consommé moins de 0,9 litre aux 100 km lors de la course belge. Toutefois, cela n’interdit pas à Mercedes de consommer plus d’huile si le besoin s’en faisait sentir lors des prochaines épreuves.

Ferrari aurait pu profiter de la même stratégie que Mercedes, mais il semble que le constructeur automobile italien préférera introduire une nouvelle version de son V6 à Monza, ou peut-être plus tard, qui profite de nouveaux pistons réalisés en 3D. Même si ce moteur sera soumis à la nouvelle limite de combustion d’huile, les ingénieurs croient que l’adoption de nouveaux matériaux et les nouvelles méthodes de fabrication apporteront des gains qui surpasseront ceux que procure la consommation élevée d’huile. Cela survient après que la FIA ait exigé que Ferrari retire son réservoir d’huile supplémentaire de ses SF70H lors du Grand Prix de Bakou.

Réservoir d'huile de la Ferrari SF15-T

Photo de: Giorgio Piola

Ce réservoir, dont on croit qu'il contient une huile d’une viscosité différente de celle du réservoir principal situé devant le moteur V6 (l’image montre cette configuration de 2015), aurait permis l’injection d’huile dans les chambres de combustion à la demande du pilote. On croit que ce dispositif aurait permis au moteur de fonctionner correctement avec une cartographie agressive dans des cas précis, sans altérer la durée de vie du V6. Cette brèche de la règlementation sera complètement fermée en 2018, car l’article 20.3, qui a été ajouté, indique qu’aucun compétiteur ne pourra utiliser plus d’un type d’huile durant une course.

Le retrait de ce deuxième réservoir d’huile n’a pas affecté le fonctionnement de l’unité de puissance Ferrari, mais a réduit sa puissance et a un peu restreint son développement.

Développement aérodynamique

On croyait que Mercedes allait inaugurer un lot de nouveautés aérodynamiques à Spa, mais ce ne fut pas le cas. Les ingénieurs ont préféré exploiter au maximum la configuration actuelle et adapter les éléments aux caractéristiques du rapide circuit de Spa-Francorchamps.

Le volet supérieur de l’aileron avant a été réduit afin d’équilibrer la monoplace, car à l’arrière, on retrouve l’aileron de faible traînée en forme de cuillère.

Cette animation en 2D montre les nombreux changements apportés à la W08 avant le Grand Prix de Belgique.

Chez Ferrari, les modifications aérodynamiques ont été plus nombreuses.

Comparaison de l'aileron avant de la Ferrari SF70H, GP de Belgique

Photo de: Giorgio Piola

L’aileron avant, modifié pour Spa, sera sans doute encore utilisé à Monza. L’arête triangulaire, fixée au-dessus du bord de la dérive latérale, a été supprimée. Le volet supérieur, et toutes les autres surfaces, servent à faire dévier l’air des pneus avant et à mieux former leurs sillages, ce qui améliore les performances des appendices aérodynamiques situés à l’arrière de la voiture. Sur un circuit aussi rapide que Spa, le sillage des pneus joue un rôle encore plus critique qu’habituellement. Les modifications apportées servent à réduire ses effets néfastes, car à haute vitesse, la voiture peut perdre en efficacité.

Design du fond plat de la Ferrari SF70H, GP de Belgique

Photo de: Giorgio Piola

Les modifications apportées à l’aileron avant de la SF70H se reflètent à l’arrière. Le fond plat de la voiture a été corrigé pour les hautes vitesses de Spa et de Monza, surtout dans le but de limiter les effets négatifs générés par la déformation des pneus. Ces déformations perturbent l’écoulement des flux d’air qui doivent normalement alimenter le diffuseur arrière, lui qui génère une bonne partie de l’appui aérodynamique.

Pour ce faire, des orifices et des aigrettes sont découpés dans le fond plat, juste devant les gros pneus arrière. Leurs formes sont modifiées selon le type de circuit visité. Ferrari a commencé la saison avec trois fentes en forme de ‘L’, puis a testé plusieurs variations avant de procéder à un autre changement avant Spa.

Le rebord du fond plat (indiqué par la flèche et illustré dans la bulle) a été corrigé et incorpore maintenant une entaille étroite, indiquée par le pointillé. Par-dessus, on trouve une lamelle (soulignée en jaune) qui reforme les flux d’air et qui force l’air à se comporter différemment selon la vélocité des flux qui glissent à cet endroit. Ceci n’est pas entièrement nouveau, car une version similaire est vue sur le fond plat des Mercedes W08 depuis Barcelone, comme on peut le constater sur cette photo.

Mercedes-Benz F1 W08 : vue détaillée du fond plat

Photo de: Sutton Motorsport Images