Focus Automoto : 2017, l’année où la Formule 1 va retrouver les vitesses cultes de 2004

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Kimi Räikkönen Ferrari Essais Pneus F1 Pirelli 2017
Par Pierrick Rakotoniaina - Agence CReaFeed|Ecrit pour TF1|2016-12-08T13:25:52.258Z, mis à jour 2016-12-14T17:23:16.145Z

Malgré les multiples évolutions du règlement et la course au ralentissement menée par la FIA, la vitesse des meilleures monoplaces de F1 devrait retrouver en 2017 les standards de l’année-reine, 2004. Explications.

La Formule 1 est une discipline devenue paradoxale avec le XXIe siècle. Elle sacre toujours le pilote et le bolide les plus rapides, mais elle le fait avec un règlement qui impose aux ingénieurs et constructeurs des contraintes toujours plus fortes pour les orienter vers davantage de lenteur. L’année la plus rapide de l’histoire de la F1 reste 2004. Depuis 2005, la FIA ajoute des nuances pour contenir la puissance des voitures. Depuis 2014, année de l’introduction du moteur V6 hybride, les monoplaces vont en moyenne 5 secondes moins vite au tour que l’année du septième et dernier titre de Michael Schumacher. 

Mais à force de jouer avec les contraintes et d’apprivoiser les nouvelles règles, les écuries ont construit leur revanche. Tout indique que les Formule 1 de la saison 2017 atteindront à nouveau les performances des meilleures années en consommant 40% de carburant en moins, mais avec une philosophie technique diamétralement différente, dessinant en creux deux écoles très différentes de la haute performance. 


Entre 2014 et 2016, avec un règlement qui n’a pas changé, les performances ont déjà crû de façon très visible. Les vitesses de pointes ont repris des couleurs. A Monza en 2015, des monoplaces ont été chronométrées allègrement au-delà des 360 km/h, voire 370 km/h au GP du Mexique 2016. Le meilleur reste à venir. Toto Wolff, le directeur de la compétition pour Mercedes, déclarait cette année que "les moteurs (pouvaient) développer jusqu’à 1000 chevaux quand tous les systèmes fournissent leur puissance à la propulsion, soit un rendement extraordinaire."

"Si on arrive presque au bout des capacités électriques, il reste encore de la marge pour optimiser l’utilisation des 140 litres de carburant mis à disposition pour alimenter le moteur thermique", expliquait en outre Rémi Taffin, directeur des opérations Renault F1, en juin dernier en marge du Grand Prix du Canada. Voilà pourquoi 2017 risque de devenir une année capable de fournir quelques lignes droites frissonnantes, comme en 2004.


2004, la mécanique la plus noble, la puissance pure

Quand s’ouvre la saison 2004, Michael Schumacher débute le premier Grand Prix à Melbourne, au volant de la rutilante Ferrari F2004. Durant les essais privés en préambule de la saison, elle avait déjà pulvérisé des records sur les circuits où elle testait son package. L’année précédente, les F1 avaient déjà impressionné par leur vitesse de pointe, grâce à une réglementation qui ressemble déjà à la préhistoire comparée aux normes actuelles.

Les plus nostalgiques aiment l’idée que les moteurs étaient alors les mécaniques les plus nobles et extraordinaires de la F1 moderne. Le cri strident de ces voitures a marqué toute une génération de fans, capables de risquer la surdité pour se confronter physiquement à leurs impressionnantes performances. Le moteur, ici, est un bloc atmosphérique V10 de 3.0 de cylindrée, développant à son meilleur une puissance comprise entre 900 et 1000 chevaux, dans son réglage qualifications. C’est ce qu’on appelle la puissance à l’état pur, obtenue sans artifice particulier. Pas de turbo, ni d’aide électrique quelconque comme les Formule 1 hybrides d’aujourd’hui.

En 2004, il n’y a pas davantage de limite en termes de rotation. Les blocs atteignent parfois les 20.000 tours par minute le samedi. La consommation est libre, contrairement aux monoplaces de nouvelle génération, auxquelles est imposé un débit injecté dans le moteur de 100 kg de carburant par heure.

Rubens Barrichello (Scuderia Ferrari) reste recordman du tour le plus rapide à Monza avec 260,395 km/h de moyenne


Rubens Barrichello Ferrari GP F1 Italie 2004

Pizzionia, Barrichello, des records qui tiennent toujours

La réglementation aérodynamique joue, elle aussi, un rôle capital. Au début des années 2000, les concepteurs peuvent pousser loin le principe des diffuseurs d’air sous les voitures, qui les plaquent littéralement au sol. Les limites de cotes désormais imposées par la FIA sont moins contraignantes. Les ailerons avant et arrière privilégient plus la performance que leur capacité à autoriser deux voitures à se suivre, sans être déventées à l’occasion d’un dépassement. Ce phénomène gêne beaucoup les pilotes en course en diminuant la stabilité de leur voiture quand ils déboîtent derrière un concurrent dans le but de le doubler.

Au plus fort des années Schumacher, les voitures arborent un design plus simple, au service de la vitesse et de l’appui, pour aller toujours plus vite en virage. Il reste alors peu de place à l’innovation. Ferrari maîtrise parfaitement son concept et ne sera jamais sérieusement concurrencé. Concernant les pneumatiques, la compétition compte deux manufacturiers. D’un côté Michelin, qui compte dans ses rangs les meilleurs outsiders McLaren et Williams. Et de l’autre Bridgestone, porté par Ferrari.

Enfin, il y a le poids. En 2004, il ne doit pas dépasser les 605 kilos sur la balance. Des vitesses de pointes ahurissantes, atteintes notamment sur le circuit de Monza, sont rendues possibles par ce gabarit. Cette année-là, Antonio Pizzionia frôle les 370 km/h lors des qualifications au volant d’une Williams propulsée par le très puissant moteur V10 BMW. L’histoire retient surtout la pole position de Rubens Barrichello, obtenue à la plus haute vitesse moyenne jamais enregistrée en Formule 1, soit 260,395 km/h dans le temple de la vitesse.

Antonio Pizzonia (Williams-BMW) atteint 369,9 km/h durant le GP d'Italie le 12 septembre 2014


Antonio Pizzonia Williams BMW GP F1 Italie 2004

Depuis, la Fédération Internationale de l’Automobile n’a pas cessé de tenter de ralentir les voitures. Le V8 est imposé dès 2006. Plusieurs modifications aérodynamiques sont apportées pour réduire l’appui et donc les vitesses de passage en courbe en 2009. Le poids de 620 kg est imposé en 2010, puis 640 en 2011, 702 en 2015. La tendance consiste à brider autant que possible les cerveaux des ingénieurs, toujours plus rapides et inventifs que les auteurs des règlements. Pour essayer de redonner du spectacle pendant les courses, le manufacturier unique Pirelli s’est aussi vu obligé de produire des pneus à l’usure programmée et décalée, amoindrissant l’usure des monoplaces. En 2014, au bout de ce processus, les monoplaces se sont retrouvées avec près d’un tiers d’appui aérodynamique en moins.

Le moteur V6 Turbo hybride est-il vraiment un moteur ?

La couronnement intervient avec le passage au moteur V6 Turbo hybride, après les V10 (de 2001 à 2005) et les V8 (de 2006 à 2013). Ce moteur V6 n’en est plus vraiment un, comme l’indique son nom de baptême. C’est une Power Unit, "Unité de puissance", composée de plusieurs parties.

Il y a tout d’abord le V6 à combustion interne.  L’architecture est plutôt classique, avec les bancs de cylindres formant un V, attachés à un seul vilebrequin. Ces moteurs de 1,6 litre sont donnés, suivant les constructeurs, à 650 chevaux environ. Le turbocompresseur lui est adjoint. Il enrichit en air la chambre de combustion avec une pression de 200 bars au plus haut, afin de booster sa puissance. L’utilisation de ce système de suralimentation permet de profiter d’une puissance confortable, tout en gardant une cylindrée contenue, avec par conséquent un poids inférieur à celui d’un moteur à aspiration naturelle de même puissance.


Il y a ensuite le MGU-K (Motor Generator Unit Kinetic), un bloc électrique d’environ 160 chevaux, qui fournit sa puissance à l’arbre de transmission principal. Il est alimenté par une batterie, laquelle se recharge quand le dispositif passe en mode générateur lors des freinages et décélérations. Le MGU-H (Motor Generator Unit Heat) collé directement au turbocompresseur, transforme en énergie électrique la chaleur de la turbine de suralimentation qui tourne à très haute vitesse. Elle recharge la batterie ou alimente directement le MGU-K.

Tout ceci n’a plus grand chose à voir avec les simples moteurs atmosphériques d’il y a dix ans. Ajoutez à cela que les F1 doivent emmener 140 litres de carburant pour parcourir la distance d’un Grand Prix, et on obtient un poids bien plus conséquent à faire rouler, puisque les F1 de la dernière saison de 2016 pesaient plus de 700 kg.

Le changement le plus perceptible pour les spectateurs vient du son produit par les véhicules. C’est là qu’intervient la remarque désormais culte de Sebastian Vettel à l’issue des premiers essais de ces V6 hybrides : "C’est de la m**** ! J’étais sur le muret des stands et c’est plus silencieux que dans un bar ! Ce n’est pas une bonne chose pour les fans de la Formule 1. La F1 doit être spectaculaire et le son est l’un des aspects les plus importants de ce spectacle".

Une réglementation plus favorable en 2017 pour les pneumatiques

L’automobile y gagne cependant en capacité d’innovation et de développement. C’est l’avis d’Andy Cowell, le responsable des moteurs F1 chez Mercedes, triple champion du monde en titre chez les pilotes et les constructeurs. "Les V10 et les V8 étaient très spécialisés", a-t-il indiqué lors de la présentation de la monoplace en février 2016, à Barcelone, "les moteurs atmosphériques à 20.000 ou 18.000 tours/minute étaient très particuliers, conçus uniquement pour la Formule 1. Aucun autre sport mécanique ne faisait cela." 

"La passerelle entre les départements compétition et des voitures de route a désormais beaucoup plus de sens", insiste-t-il, "nous apprenons toujours de Daimler (groupe détenteur de Mercedes), donc ces liens de communication initiaux mis en place avec leurs experts sur cette technologie sont toujours précieux et le dialogue a lieu dans les deux sens."

Le comparatif des pneus de 2017 installés sur la Mercedes W07, avec les précédents de 2016


Essais Pneus Pirelli F1 2017

Malgré tous ces choix réglementaires, les F1 récentes restent plus rapides que les voitures de toutes les saisons avant 2000. En dépit de 100 kilos supplémentaires à transporter, les performances sur certains circuits les F1 n’étaient pas beaucoup plus lentes que les années précédentes, entre 2 et 6 secondes selon les tracés.

Pour rapprocher les voitures des chronos de 2004, la révolution des moteurs entamée en 2014 va s’accompagner dès la saison prochaine d’un règlement plus favorable à la vitesse des monoplaces. Les pneus vont passer de 245 à 305 millimètres à l’avant, et de 325 à 405 millimètres à l’arrière, pour une adhérence mécanique bien meilleure.

Toute l’aérodynamique sera revue, avec un élargissement des deux ailerons et un abaissement de l’aileron à l’arrière. Accouplé à un diffuseur aux dimensions plus larges, et donc à l’effet de sol décuplé, l’appui généré devrait grimper d’au moins 20%. La Formule 1 vient de passer onze ans à ouvrir un autre chemin, plus écologique, plus raisonnable sur le plan de la puissance pure, pour rester la référence des sports auto en terme de vitesse. Malgré les craintes légitimes des puristes, 2017 devrait prouver qu’elle n’a pas sacrifié l’essentiel.