Quand les freins ont la fièvre

Lorsque l’interdiction de ravitailler en course a été annoncée pour 2010, une des principales préoccupations des ingénieurs a été de retoucher le système de freinage des monoplaces pour assurer un fonctionnement optimal sur la durée de la course : un réservoir plein d’essence ajoute à peu près 150 kg au poids de la voiture et requiert en effet davantage d’énergie à la décélération.
Au soir du Grand Prix de Bahreïn, Renault était satisfaite de n’avoir rencontré aucun problème dans ce secteur. Le Chef Ingénieur de l'équipe française, Alan Permane, expliquait même que l’usure des freins sur la R30 avait été plus faible qu’avec la R29 en 2009. « Les gars de l’usine ont fait un travail fantastique avec les solutions retenues, » disait-il. « La course a été quasiment facile pour les freins de la R30. »
Comment le pari relevé a-t-il été possible? Tout d’abord en opérant des changements sur les disques de freins, même si le règlement n’a pas changé et impose toujours une épaisseur d’un maximum de 28mm. Un programme de développement de matériau a été mis en place avec pour objectif d’améliorer la longévité et de permettre aux freins d’être performants sur la distance de la course. Cette performance dépend du système de refroidissement, comme nous l’explique Nick Chester, responsable des systèmes de performance :
« Nous avons effectué un travail de simulation important afin de comprendre les contraintes accrues qui allaient s’exercer sur les freins cette saison. Cela a confirmé qu’ils nécessiteraient 10% d’énergie supplémentaire pour ralentir les monoplaces. Ce constat nous a donné une idée des demandes en refroidissement pour nos écopes de freins. But : maintenir nos disques à une température raisonnable. »
Bien contrôler la température des disques, en effet, est déterminant dans la gestion des freins car leur usure est déterminée par la température. Cette relation, cependant, est non-linéaire : les taux d’usure augmentent de manière quasi exponentielle une fois que la température des disques dépasse 600°C. La température de ces disques, grâce aux écopes de freins, doit rester comprise entre 500°C et 600°C en course.
« Le travail accompli sur les écopes de freins a été très important cette année, » explique Chester. « Nos designs ont été réalisés principalement par le CFD (Computational Fluid Dynamics), notre centre de simulation numérique. Davantage d’air passe dans le système par rapport à l’an dernier. Ce n’est pas uniquement l’entrée de l’écope qui est importante, mais la voie par laquelle l’air passe autour du moyeu, du disque et la sortie, qui détermine la masse d’air dans le système et l’efficacité du refroidissement. Les résultats positifs de Bahreïn suggèrent que nous sommes bien préparés pour tous les circuits cette année. »
Tout comme chaque partie de la voiture, les écopes de freins sont constamment sous surveillance car elles ont un impact significatif sur la performance aérodynamique de la voiture. « Nous planifions des développements supplémentaires tout au long de l’année, » dit Nick. « Certains circuits ne sont pas aussi exigeants sur les freins et vont nous permettre d’être moins concentrés sur le refroidissement pour que les écopes puissent jouer un rôle plus important sur les appuis de la voiture. »
Communiqué de presse Renault F1 Team.