Pirelli accélère la technologie des pneus de Formule 1 des années 60

La Formule 1 apporte des changements majeurs à ses voitures pour la saison 2022 dans le but d’égaliser les niveaux de performance entre les équipes et de contenir les coûts. Cette refonte comprend une mise à jour des roues et des pneus utilisés par les voitures, avec le retrait des roues familières de 13 pouces et des pneus à flancs épais à profil haut qui sont utilisés depuis les années 1960, au profit de pneus à profil bas plus modernes. sur des roues de 18 pouces.

Ce changement vise à favoriser le transfert de technologie entre les pneus de course et les pneus de route haute performance pour le seul fournisseur de pneus de F1 depuis 2011, Pirelli. Le contrat de la société court jusqu’en 2024, elle fournira donc les pneus de nouveau style pendant au moins trois saisons.

Les pneus de la spécification 2021 ont l’apparence d’une technologie plus ancienne, avec leurs flancs en caoutchouc charnus. Il ne s’agit pas en fait d’une technologie ancienne, mais le savoir-faire qui y est associé n’est pas aussi directement pertinent que le seront les pneus à profil bas 2022. Ces nouveaux pneus de course ressembleront également davantage aux pneus à profil bas montés sur les voitures de sport contemporaines, de sorte que le changement fournira à Pirelli des avantages à la fois techniques et marketing des nouveaux pneus.

Les équipes et les fans de Formule 1 en bénéficieront également, car les nouveaux pneus devraient améliorer la capacité des pilotes à courir. Une critique de la situation actuelle est que trop souvent les conducteurs sont limités par leur besoin de « gérer » leurs pneus, ou de préserver leur adhérence en conduisant doucement plutôt que de les user prématurément avec une charge dure.

La préservation des pneus n’est pas ce que les fans aiment voir, et les équipes dont les voitures subissent moins d’usure des pneus ont un avantage pendant les tours précédant un arrêt au stand pour des pneus neufs. La fabrication des nouveaux pneus était un projet d’ingénierie beaucoup plus complexe que le simple développement d’une version des pneus existants pouvant être étirée sur les roues de plus grand diamètre, rapporte Mario Isola, responsable du programme de course de Formule 1 de Pirelli.

« Nous avons dû concevoir un pneu entièrement à partir de zéro », a-t-il déclaré. « Il ne s’agit pas simplement de concevoir une taille différente. C’est une construction différente. Avec la nouvelle taille, la demande était de concevoir un pneu avec des caractéristiques différentes, donc pas de surchauffe car les pilotes veulent pousser pendant toute la course, une dégradation très réduite, une plage de travail plus large, il ne s’agissait donc pas seulement de concevoir un nouveau Taille. »

« Pour nous, c’est évidemment bien mieux car le transfert de technologie du pneu 18 pouces vers le pneu route est beaucoup plus proche. Nous avons également dû repenser complètement la gamme de composés. Au début, nous avions deux choix. L’une consistait à prendre les composés actuels et à essayer de les améliorer avec les caractéristiques requises pour un pneu de 18 pouces. Le second était de lancer un tout nouveau développement, des ingrédients différents et une nouvelle technologie et d’essayer de faire un vrai grand pas par rapport à cette année.

« Nous avons opté pour cette deuxième direction. C’est plus risqué mais au final c’est une meilleure décision car le résultat du test est positif et le retour des pilotes est très positif.

Nous avons dû optimiser le profil, optimiser la construction afin d’avoir l’empreinte qui fonctionne correctement, répartissant la pression et la température comme nous le souhaitons. C’était le défi technique.

Pirelli

Pirelli donne un aperçu de la construction de ses pneus de Formule 1 de 18 pouces de nouvelle génération avec ce dessin.

Il est difficile de concevoir des pneus pour des voitures qui n’existent pas encore, car les équipes n’ont pas encore construit leurs voitures 2022. Pirelli fait de son mieux pour se rapprocher le plus possible grâce à une combinaison de modélisation informatique et de tests physiques utilisant des voitures actuelles.

« C’est quelque chose de similaire à ce que nous avons fait en 2016 lorsque la Formule 1 a décidé de changer la largeur du pneu », a rappelé Isola. « Nous travaillons en parallèle avec les équipes sur la simulation et les modèles de pneumatiques. C’était vraiment important car en 2016, nous avions de nouvelles voitures avec lesquelles tester nos pneus, mais elles étaient beaucoup plus lentes donc ce n’était pas vraiment une situation représentative en piste. Grâce à la simulation, nous avions une idée de ce à quoi nous attendre l’année suivante.

La modélisation numérique met le pneu dans le stade avant que les conducteurs ne testent de vrais pneus, selon Isola. « Le même processus nous a été très utile pour prédire les performances de l’année suivante et c’est exactement le même que nous avons fait cette année, avec les équipes. Les équipes ont un modèle de voiture 2022. Nous avons une « boîte noire » avec un modèle de pneu virtuel que nous fournissons aux équipes. »

« Ils peuvent monter les pneus virtuels sur la voiture virtuelle et ils peuvent l’utiliser dans leur simulateur et nous revenir avec un retour d’information approprié. En faisant cette boucle deux ou trois fois, nous convergeons vers une meilleure idée de ce à quoi s’attendre de l’année prochaine. Ceci, combiné aux tests sur piste, nous donne une idée de ce qui va se passer l’année prochaine. »

Pirelli utilise un logiciel développé sur mesure en interne pour créer ses modèles de pneus, selon Isola. « Ils sont partis d’un logiciel commercial, mais le modèle est maintenant un modèle spécifique qui a été développé par Pirelli », a-t-il déclaré.

Pirelli Pirelli, responsable des courses de Formule 1, Mario Isola.

La société a effectué 28 jours d’essais sur piste pour les nouveaux pneus de 18 pouces tout au long de 2021, portant le total à 36 jours d’essais physiques pour les pneus. L’effort d’ingénierie comprend plus de 10 000 heures de tests en salle, plus de 5 000 heures de simulation et plus de 70 prototypes virtuels développés virtuellement. À partir de cela, Pirelli a construit 30 pneus physiques de spécifications différentes pour les tests sur piste par les pilotes. Ils ont parcouru plus de 12 000 milles avec les pneus, en utilisant 392 jeux de caoutchouc prototype.

Les premières indications sont que les nouveaux pneus devraient être meilleurs pour la course, sans que les pilotes soient obligés de gérer la dégradation des pneus tout au long de la course sur un ensemble de pneus. « L’objectif est exactement celui-ci : donner aux pilotes la possibilité de pousser pendant toute la course », a déclaré Isola. « Ce que nous avons fait avec nos tests en extérieur, c’est d’utiliser des pilotes de course qui sont actuellement dans le championnat. Nous leur avons demandé de pousser pour tous les tours et cela a été très utile pour comprendre s’ils étaient satisfaits de la nouvelle approche.

« L’objectif de la Formule 1 n’est pas d’augmenter le nombre de dépassements mais d’augmenter ce qu’ils appellent des courses serrées. Il est important que nous ayons des dépassements sur la piste évidemment. Ce qui est important, c’est que le dépassement n’est pas trop facile. Nous voulons voir de l’action sur la piste et des courses rapprochées par des voitures qui se suivent, et des pilotes essayant de dépasser, mais pas pour rendre les choses trop faciles car sinon ce n’est pas ce que veulent les spectateurs.

Un résultat non évident d’avoir des roues plus grandes alors que les freins restent inchangés est que la distance entre les disques de frein en carbone-céramique et la jante intérieure des roues augmentera, réduisant le transfert de chaleur des freins aux roues. Les régulateurs F1 contrôlent également le flux d’air avec des enjoliveurs et une conception de conduit de frein spécifiée, dans le but d’éliminer la pratique actuelle consistant à contrôler la température des pneus et la pression de l’air par la chaleur des freins.

« Dans le nouveau règlement technique, les freins seront différents et le système de refroidissement sera également différent », a noté Isola. « [Currently] les freins sont très proches des jantes. L’année prochaine, entre le frein et la jante, l’espace est beaucoup plus grand et le système de refroidissement est également différent. Il est conçu pour faire circuler l’air chaud, donc fondamentalement, ils ne peuvent pas utiliser les freins pour définir la pression dans le pneu.

L’utilisation des freins pour chauffer les pneus a provoqué un développement surprenant lors d’une course cette saison, lorsque le champion du monde Lewis Hamilton a verrouillé de manière inattendue les freins de sa voiture Mercedes-AMG Petronas F1 entrant dans le premier virage lors d’un redémarrage de la course après une période de drapeau jaune sur tout le parcours. pendant lequel les voitures ont suivi une voiture de sécurité à vitesse réduite.

Lors du Grand Prix d’Azerbaïdjan, Hamilton a par inadvertance bousculé le bouton « Brake Magic » sur le volant de sa voiture (voir notre description des commandes complexes sur le volant ici). Le but de ce bouton est de changer le réglage de la polarisation des freins en fortement polarisé vers l’arrière. L’objectif est de chauffer les freins arrière, et par conséquent les pneus arrière, pendant que la voiture roule lentement derrière la voiture de sécurité. Lorsque la course reprend, les pneus arrière sont plus chauds et plus adhérents, offrant une meilleure accélération et une meilleure adhérence dans les virages.

Pirelli

Les nouveaux revêtements sur les roues de 18 pouces contrôleront la capacité des équipes à gérer la température des pneus grâce à la chaleur des freins.

Après avoir accidentellement basculé les freins de sa voiture sur ce mode, Hamilton a chargé dans le premier virage au redémarrage et a instantanément verrouillé ses freins et glissé tout droit hors de la piste. La capacité de chauffer les pneus étant limitée en 2022, il se peut qu’il n’y ait même pas de réglage Brake Magic qui pourrait potentiellement causer de telles complications.

Nous ne le saurons pas vraiment avant que les pilotes ne pointent leur 2022 sur la piste lors des essais de pré-saison de Formule 1 l’année prochaine. C’est également à ce moment-là que Pirelli obtiendra son premier rapport sur les nouveaux pneus, ainsi que sur sa méthodologie d’ingénierie utilisée pour les produire.